C#轻松实现ModbusTCP服务器接口

前面给大家介绍了一系列关于Modbus和ModbusTCP的知识，主要针对的是ModbusTCP客户端。

在实际开发过程中，有可能会需要开放数据接口给PLC或第三方厂家。

今天给大家分享一下，如何基于C#来ModbusTCP服务器接口。

NModbus4

ModbusTCP服务器的本质就是TCP服务器，根据识别ModbusTCP请求报文，返回对应的ModbusTCP报文。

虽然原理很容易理解，但是自己开发还是需要一点时间的，当然我们也可以通过开源库来实现，我们这里采用的是NModbus4。

NModbus4是一个开放源码的Modbus库。

我们通过Nuget搜索NModbus4即可搜索安装。

ModbusTCPServer

安装好NModbus4后，我们进行封装一下，创建一个ModbusTCPServer类，对于进行封装，封装了以下几个方法：

方法一：开启服务

//ModbusTcpSlave对象
private ModbusTcpSlave modbusTcpSlave = null;
//TcpListener对象
private TcpListener tcpListener;
public void StartServer(string ip, int port)
{
    tcpListener = new TcpListener(IPAddress.Parse(ip), port);
    modbusTcpSlave = ModbusTcpSlave.CreateTcp(1, tcpListener);
    modbusTcpSlave.Listen();
}

方法二：关闭服务

 public void StopServer()
 {
     modbusTcpSlave?.Dispose();
 }

方法三：向保持寄存器存储区中写入数据

public void SetHoldingRegisterFloatValue(int offset, float value)
{
    byte[] buffer = BitConverter.GetBytes(value);
    ushort highValue = BitConverter.ToUInt16(buffer, 0);
    ushort lowValue = BitConverter.ToUInt16(buffer, 2);
    //获取保持型寄存器存储区
    ModbusDataCollection<ushort> data = modbusTcpSlave.DataStore.HoldingRegisters;
    data[offset] = lowValue;
    data[offset + 1] = highValue;
}
public void SetHoldingRegisteUShortValue(int offset, ushort value)
{
    //获取保持型寄存器存储区
    ModbusDataCollection<ushort> data = modbusTcpSlave.DataStore.HoldingRegisters;
    data[offset] = value;
}

方法四：如果需要获取报文，可以添加一些事件

public event Action<object, ModbusSlaveRequestEventArgs> ModbusSlaveRequestReceived;
private void ModbusTcpSlave_ModbusSlaveRequestReceived(object sender, ModbusSlaveRequestEventArgs e)
{
    ModbusSlaveRequestReceived?.Invoke(sender,e);
}
public event Action<object, ModbusSlaveRequestEventArgs> ModbusSlaveWriteComplete; 
private void ModbusTcpSlave_WriteComplete(object sender, ModbusSlaveRequestEventArgs e)
{
    ModbusSlaveWriteComplete?.Invoke(sender, e);
}

案例应用

有了以上方法后，编写一个案例来进行功能测试。

开启服务和关闭服务代码很简单，就是调用ModbusTCPServer及其中的对应方法即可。

private ModbusTCPServer modbusTCPServer = new ModbusTCPServer();
private void btn_Start_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (this.btn_Start.Text == "开启服务")
    {
        try
        {
            int port = Convert.ToInt32(this.txt_Port.Text);
            modbusTCPServer.StartServer(this.txt_IP.Text, port);
            AddLog("开启服务成功");
            this.btn_Start.Text = "关闭服务";
        }
        catch (Exception ex)
        {
            AddLog("开启服务失败：" + ex.Message);
        }
    }
    else
    {
        modbusTCPServer.StopServer();
        this.btn_Start.Text = "开启服务";
    }
}

服务开启后，可以通过按钮向指定寄存器中写入数据，这里已经封装好了方法，直接调用即可。

 private void btn_WriteFloat_Click(object sender, EventArgs e)
 {
     int address = Convert.ToInt32(this.txt_Address.Text);
     float value = Convert.ToSingle(this.txt_Value.Text);
     modbusTCPServer.SetHoldingRegisterFloatValue(address, value);
     AddLog("写入地址：" + address + "  浮点数：" + value);
 }
 private void btn_WriteUShort_Click(object sender, EventArgs e)
 {
     int address = Convert.ToInt32(this.txt_Address.Text);
     ushort value = Convert.ToUInt16(this.txt_Value.Text);
     modbusTCPServer.SetHoldingRegisteUShortValue(address, value);
     AddLog("写入地址：" + address + "  整数：" + value);
 }

最终实现效果如下所示：

用Modbus Poll软件读取结如下：