C#使用NModbus4库创建Modbus TCP Slave(服务器)简单示例

本文续上篇Codesys—标准库ModbusTCP Master(客户端)配合C#的NModbus4库的通讯示例

链接：https://blog.csdn.net/wushangwei2019/article/details/136375234?spm=1001.2014.3001.5501

上篇描述在Codesys端的Modbus TCP Master(客户端)的设备添加、IO映射、通讯简单展示等方面，本文记录PC端C#利用NModbus4通讯库创建Modbus TCP Slave(服务器)的方法。

注：本文只记录如何使用NModbus4的部分功能，程序结构较为简单，并不适用于项目工程。

本文分以下几个步骤分享NModbus4的使用：

1.添加NModbus4库

2.ModbusTcpSlave从站的创建

3.事件订阅

4.通讯示例

界面附加显示功能：

1.在收到客户端报文的事件后，将会在信息提示框中显示报文内容，报文内容不包含CRC；在服务器写入完成后，将会在信息提示框中显示写入完成的报文内容。

2.在服务器线程中，获取已连接的客户端的IP地址以及端口号信息，并在最底下显示出来。

软件界面如下，本文针对左侧服务器（从站）端：

1.添加NModbus4库 

菜单栏点击【工具】-》【NuGet包管理器】-》【管理解决方案的NuGet程序包】

弹出以下画面，搜索【NModbus4】 ,选择需要安装的项目，并点击右下角的【安装】即可。

在程序中添加如下代码：

using Modbus.Data;
using Modbus.Device;
using Modbus.Extensions.Enron;

 2.使用TcpListener创建服务器

核心代码：

listener = new TcpListener(IPAddress.Parse(textBox2.Text), Convert.ToInt32(textBox3.Text));
listener.Start();
slave = ModbusTcpSlave.CreateTcp(1, listener);
slave.DataStore = DataStoreFactory.CreateDefaultDataStore(); 

slave.Listen();

解析：

1.TcpListener，用于创建服务器，需要输入参数待创建服务器的【IP地址】和【端口号】。

2.ModbusTcpSlave.CreateTcp方法，用于创建ModbusTCP Slave从站，创建后的从站对象为slave。

3.DataStoreFactory.CreateDefaultDataStore()方法，用于清除Modbus TCP Slave的数据存储区，寄存器区值全部写0。

4.slave.Listen()方法，Modbus TCP Slave开始监听请求，我的理解是有客户端连接后，Slave开始响应客户端的报文，此方法应该放在有客户端连接后再使用较好，但在此处调用也能正常运行。

            try
            {
                listener = new TcpListener(IPAddress.Parse(textBox2.Text), Convert.ToInt32(textBox3.Text));
                listener.Start();
                slave = ModbusTcpSlave.CreateTcp(1, listener);
                slave.DataStore = DataStoreFactory.CreateDefaultDataStore();
                WriteInfo("创建服务器成功！" + "线程ID：" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + "\r\n");
                //订阅数据到达事件，不能获取具体接收到的报文
                //slave.DataStore.DataStoreWrittenTo += DataStoreWrittenToHandle;
                //订阅接收到报文请求事件，可以打印接收到的报文
                slave.ModbusSlaveRequestReceived += ModbusSlaveRequestReceivedHandle;
                //订阅接收到写入完成事件，可以打印写入完成响应
                slave.WriteComplete += WriteCompleteHandle;
                slave.Listen();
                isServerCreated = true;
                WriteInfo("服务器创建成功！" +  "\r\n");
                count2 = 0;
            }
            catch(Exception ex)
            {
                count2++;
                 WriteInfo("创建服务器失败！" + "失败次数:"+count2.ToString()+ "\r\n");
                isServerCreated = false;
                creatServer= false; 
                return;
            }

3.事件订阅

分别说明以下三个事件的功能。

//订阅数据到达事件，不能获取具体接收到的报文
//slave.DataStore.DataStoreWrittenTo += DataStoreWrittenToHandle;
//订阅接收到报文请求事件，可以打印接收到的报文
slave.ModbusSlaveRequestReceived += ModbusSlaveRequestReceivedHandle;
 //订阅接收到写入完成事件，可以打印写入完成响应
slave.WriteComplete += WriteCompleteHandle;

1.DataStore.DataStoreWrittenTo事件:当DataStore通过Modbus命令被写入数据时触发。

2.ModbusSlaveRequestReceived事件:当Slave收到主站报文时触发。

3.WriteComplete事件:当Slave接收到主站报文，并写入完成后触发。

本例主要使用后面【ModbusSlaveRequestReceived事件】和【WriteComplete事件】。

ModbusSlaveRequestReceived事件触发时，调用函数在提示框中打印报文信息，报文信息转换成16进制显示。

        private void ModbusSlaveRequestReceivedHandle(object obj, ModbusSlaveRequestEventArgs e)
        {
            string str = "";
            foreach (var item in e.Message.MessageFrame)
            {
                str += item.ToString("x2").PadLeft(2, '0').ToUpper() + "  ";    
            }
            WriteInfo("服务器收到报文:  " + str + "\r\n");
        }

WriteComplete事件，调用函数在提示框中打印报文信息，报文信息转换成16进制显示。

        private void WriteCompleteHandle(object sender, ModbusSlaveRequestEventArgs e)
        {
            string str = "";
            foreach (var item in e.Message.MessageFrame)
            {
                str += item.ToString("x2").PadLeft(2, '0').ToUpper() + "  ";
            }
            WriteInfo("服务器写入完成:  " + str + "\r\n");
        }

4.通讯示例

在服务器侧画面上，输入【IP】：127.0.0.1，【Port】：502，点击【创建服务器】，可观察到下方提示框中显示【创建服务器成功】。

打开Modbus Poll软件，在连接设置在远端服务器侧输入【IP地址】和【端口号】，点击确认连接。

连接成功后，PC端软件提示服务器收到报文，报文信息没有包含CRC字节信息；Modbus Poll端软件显示Tx=11，不断增加，这是由于默认使用了03功能读保持寄存器，数量长度为20个字，并循环读取。

Modbus Poll的配置如下： 

根据PC端软件已有功能，进行测试。

从站（服务器）写入，Modbus Poll（主站/客户端）读取：

【Value】输入2，点击【写1~10】，将向保持寄存器地址【1~10】写入值为Value*地址值，如：地址1=2；

地址2=4；

地址3=6；

地址4=8；

依次类推…如下图所示。

Modbus Poll（主站/客户端）写入，从站（服务器）读取：

Modbus Poll使用03功能码往保持寄存器地址11，写入123。 左侧软件提示框显示“服务器收到报文+收到报文”，此提示是由【ModbusSlaveRequestReceived事件】触发后发出；然后显示“服务器写入完成+收到报文”，此提示是由【WriteComplete事件】触发后发出。

Modbus Poll使用16功能码往保持寄存器地址11开始写10个寄存器，命令配置如下：

观察左侧软件提示框信息：

报文数据中的  00  0B  00  0C  00  0D  00  0E  00  0F  00  10  00  11  00  12  00  13  00  14

转换成10进制为11（00 0B），12(00 0C)，13，14，15，16，17，18，19，20。

至此，基本通讯测试完成。

下面补充服务器端，如何对保持寄存器进行读写，其实很简单，就是直接访问slave.DataStore.HoldingRegisters[i]中的数据即可。

如下为写入代码：

            if (listener != null && slave!=null) {
                for (int i = 1;i<11;i++)
                {
                    slave.DataStore.HoldingRegisters[i] = (ushort)(numericUpDown2 .Value* i);
                }
                WriteInfo("服务器写入1~10完成" + "\r\n");
            }

以下为读取代码：

            if(slave!=null)
            {
                string str = "";
                for(int i=10;i<20;i++)
                {
                    str += slave.DataStore.HoldingRegisters[i+1].ToString() + "  ";
                }
                WriteInfo("读取寄存器(地址为10~20):"+str +"\r\n"); 
            }