C#上位机RS485通信控制变频器

C#上位机使用Modbus RTU协议控制变频器

一、RTU报文格式示例

通信命令码：

03H:读从机参数    
06H:写从机参数   
10H:写多个参数

上位机写单个寄存器：【从机地址】1字节+【命令码】1字节+【寄存器地址高-低】2字节+【数据值高-低】2字节+【CRC校验值低-高】2字节，总共8字节。
上位机读寄存器：【从机地址】1字节+【命令码】1字节+【寄存器地址高-低】2字节+【读取寄存器数量高-低】2字节+【CRC校验值低-高】2字节，总共8字节。

二、生成CRC校验值的方法

        private byte[] CalculateCrc(byte[] data)
        {
            ushort crc = 0xFFFF;
            for (int i = 0; i < data.Length; i++)
            {
                crc ^= (ushort)data[i];
                for (int j = 0; j < 8; j++)
                {
                    if ((crc & 0x0001) != 0)
                    {
                        crc >>= 1;
                        crc ^= 0xA001;
                    }
                    else
                    {
                        crc >>= 1;
                    }
                }
            }
            byte[] crcBytes = new byte[2];
            //CRC低位
            crcBytes[0] = (byte)(crc & 0xFF);
            //CRC高位
            crcBytes[1] = (byte)(crc >> 8);

            return crcBytes;
        }

三、对变频器进行读写

这个方法是将传入的不带CRC校验的字节数组计算CRC校验值之后组成完整的报文并下发。

 public void WriteMessage(byte[] data)
 {
     try
     {
         //计算CRC校验值
         byte[] crc = this.CalculateCrc(data);
         //把CRC校验值组合进去，组成完整的报文
         byte[] sendDataCRC = data.Concat(crc).ToArray();
         //将加了CRC校验值的报文转换成16进制的字符串
         string str = this.serialPortHelper.AlgorithmHelperObject.BytesTo16(sendDataCRC, Enum16Hex.Blank);
         this.SendData(str);
     }
     catch (Exception ex)
     {
         MessageBox.Show("主站设备下发报文错误：" + ex.Message);
     }
 }

当通道有数据传回时，通过串口的DataReceived事件直接触发接收数据方法，并将报文显示到界面上。

this.serialPortHelper.SerialPortObject.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(this.SerialPort_DataReceived);

private void SerialPort_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
{
    try
    {
        string data = string.Empty;
        byte[] temp = this.serialPortHelper.ReceiveData();
        if (temp.Length != 0)
        {
            foreach (var item in temp)
            {
                data += item.ToString("X2") + " ";
            }
        }
        this.txtReceiveData.Invoke(new Action<string>(s =>
        { this.txtReceiveData.Text += "【" + DateTime.Now.ToLongTimeString() + "】" + s + "\r\n"; }), data);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        MessageBox.Show("接收数据出现错误：" + ex.Message);
    }
}

public byte[] ReceiveData()
{
    //定义一个接收数组，获取结束缓冲区数据的字节数
    byte[] byteData = new byte[this.serialPort.BytesToRead];
    //读取数据
    this.serialPort.Read(byteData, 0, serialPort.BytesToRead);
    return byteData;
}

1、设定变频器运行频率

变频器频率设置地址为1E01H。

 private void btnSetHz_Click(object sender, EventArgs e)
 {
     //从机地址【0X01】
     //命令码【0X03】，读从机参数
     //起始地址【0X0000】，对应PLC的40001
     //寄存器数量【0X0001】
     //byte[] sendData = new byte[6] {0X01, 0X03, 0X00, 0X00, 0X00, 0X01};

     //将写入的数据转换为字节数组，最大频率设置为5000，即50.00Hz
     byte[] value = new byte[2];
     if (Convert.ToInt32(this.txtSetHz.Text.Trim()) > 5000)
     {
         value = BitConverter.GetBytes(5000);
     }
     else
     {
         value = BitConverter.GetBytes(Convert.ToInt16(this.txtSetHz.Text.Trim()));
     }
     //报文格式：从机地址【1字节】——通信命令码【1字节】——参数地址【2字节，高-低位】——参数值【2字节，高-低位】——CRC【2字节，低-高位】
     //除了CRC之后的报文，从机地址：0X01，命令码：0X06（写入单个寄存器），寄存器地址：0X1E01，写入的数据：writeData[]。
     byte[] sendData = new byte[6] { 0X01, 0X06, 0X1E, 0X01, value[1], value[0] };
     WriteMessage(sendData);
 }

2、启动/停止变频器运行

变频器操作命令字地址为1E00H。

private void btnOperateCode_Click(object sender, EventArgs e)
{
	byte[] value = new byte[2];
	value = BitConverter.GetBytes(Convert.ToInt16(this.cboxOperateCode.Text));
	byte[] sendData = new byte[6] { 0X01, 0X06, 0X1E, 0X00, value[1], value[0] };
	WriteMessage(sendData);
}

3、监控变频器状态

变频器状态地址为1E02H。

 private void btnMonitorUuivertorState_Click(object sender, EventArgs e)
 {
     isMonitor = true;
     if (thread == null)
     {
         thread = new Thread(ReadUuivertorState);
         thread.IsBackground = true;
         thread.Start();
     }
 }
 private void ReadUuivertorState()
 {
     while (isMonitor)
     {
         //byte[] value = new byte[2];
         //value = BitConverter.GetBytes(Convert.ToInt16(this.cboxOperateCode.Text));
         //报文格式：从机地址【1字节】——通信命令码【1字节】——参数地址【2字节，高-低位】——参数个数【2字节，高-低位】——CRC【2字节，低-高位】
         //除了CRC之后的报文，从机地址：0X01，命令码：0X03（读单个或多个寄存器），寄存器地址：0X1E02，参数个数：0X0001。
         byte[] sendData = new byte[6] { 0X01, 0X03, 0X1E, 0X02, 0X00, 0X01 };
         WriteMessage(sendData);
         Thread.Sleep(1000);
     }
 }

四、仿真测试

1、设置运行频率

2、启动变频器运行

3、读取变频器状态