C#Modbus

### C# 中实现 Modbus 协议的方式 在 C# 开发环境中，可以通过多种方式来实现与 Modbus 设备的通信。以下是几种常见的方法以及它们的特点： #### 使用第三方库 许多开发者倾向于使用成熟的开源或商业库来简化开发过程。这些库通常提供丰富的功能和良好的文档支持。 1. **NModbus4** NModbus4 是一个广泛使用的 .NET 库，用于通过串口 (RTU) 或 TCP/IP 实现 Modbus 客户端和服务端的功能[^3]。它具有以下特点： - 支持 Modbus RTU 和 Modbus ASCII 过 RS232/RS485。 - 支持 Modbus TCP。 - 提供简单易用的 API 接口。 下面是一个简单的客户端读取寄存器的例子： ```csharp using System; using NModbus; class Program { static void Main(string[] args) { var factory = new ModbusFactory(); using (var serialPort = new System.IO.Ports.SerialPort("COM1", 9600)) { serialPort.Open(); IModbusSerialMaster master = factory.CreateRtuMaster(serialPort); ushort startAddress = 0; // 起始地址 ushort numberOfPoints = 10; // 寄存器数量 ushort slaveId = 1; // 奴隶设备 ID short[] registers = master.ReadInputRegisters(slaveId, startAddress, numberOfPoints); foreach (short register in registers) Console.WriteLine($"Register Value: {register}"); } } } ``` 2. **EasyModbus.NET** EasyModbus.NET 是另一个流行的库，提供了更直观的操作接口[^4]。它的主要优势在于易于集成到现有项目中，并且支持跨平台运行环境。 #### 自定义实现 如果不想依赖外部库或者有特殊需求，则可以考虑自己编写 Modbus 的解析逻辑。这需要深入理解协议标准 `Modbus Application Protocol Specification`[^2] 并按照其规定处理数据帧结构。 自定义实现的关键点包括但不限于以下几个方面： - 数据包封装解封； - CRC 校验计算（对于 RTU 模式）； - 时间超时管理机制设计等。 下面展示了一个非常基础版本的部分代码片段用来说明如何手动构建请求消息并发送给服务器接收响应分析返回的数据: ```csharp using System.Net.Sockets; using System.Text; public class SimpleTcpClientExample { public byte[] CreateRequestPacket(int functionCode, int startingAddress, int quantityOfInputs) { List<byte> packetBytes = new List<byte>(); // Add Function Code packetBytes.Add((byte)(functionCode & 0xFF)); // Convert Starting Address To Bytes And Append It. packetBytes.AddRange(BitConverter.GetBytes(startingAddress).Reverse()); // Convert Quantity Of Inputs To Bytes And Append It Too. packetBytes.AddRange(BitConverter.GetBytes(quantityOfInputs).Reverse()); return packetBytes.ToArray(); } public string SendAndReceiveData(TcpClient clientSocket, byte[] requestData) { NetworkStream stream = clientSocket.GetStream(); stream.Write(requestData, 0, requestData.Length); StringBuilder responseDataBuilder = new StringBuilder(); while(stream.DataAvailable){ char c = (char)stream.ReadByte(); responseDataBuilder.Append(c.ToString()); } return responseDataBuilder.ToString(); } } ``` 以上仅作为演示用途，在实际应用当中还需要加入更多的错误检测手段以确保通讯质量稳定可靠。 ---