海拉尔建设局网站,注册安全工程师白考了,重庆做模块网站,wordpress 找不到文章由于作者水平有限#xff0c;如有写得不对得地方请指正 趁着今天休息#xff0c;就折腾一下Modbus协议#xff0c;之前零零散散的看过几篇博客#xff0c;听说搞上位机开发的要会这个协议#xff0c;虽然我不是搞上位机开发的#xff0c;但个人对这个比较感兴趣。按照我个…由于作者水平有限如有写得不对得地方请指正 趁着今天休息就折腾一下Modbus协议之前零零散散的看过几篇博客听说搞上位机开发的要会这个协议虽然我不是搞上位机开发的但个人对这个比较感兴趣。按照我个人的理解是Modbus协议其实是定义了一套规则各个厂商遵循这个规则来实现不管是使用那种编程语言来实现用C#实现该协议的本质其实就是对字节数组的设值然后通过串口把字节数组发送出去。网上看了几篇博文发现一个很有趣的现象就是接收到的数据是十进制的字节数组然后转成16进制的字符串再进行处理感觉完全没有这个必要吧直接通过10进制的数值处理岂不是更快。 本文通过仿真软件的方式进行演示
虚拟串口vspdconfig.exe
下位机仿真软件Modbus Slave 虚拟仿真软件配置如下图
新增虚拟串口COM3和COM4,如下图 图1
下位机仿真软件的配置 图2 图3 设置上图中的线圈值可以在对应的区域鼠标双击就可以设置了1代表为on,0代表为off 本文就详细说明读取线圈的输出状态 其它的功能类似 主站发送的报文格式 图4
地址01 表明是从站的地址从上面的图3可以看到下位机从站的地址为十进制的1所以这里为01
功能码01 线圈输出状态的功能码是固定的
起始地址高位00 从上面的图3可以看出配置的从站的起始地址为十进制的9小于256所以起始地址的高位位0即十六进制的00如果从站配置的起始地址为十进制的257则起始地址的高位为1十六进制为01起始地址 的低位为十进制的1即十六进制的01 即257256*11
起始地址地位09 从上面的图3可以看出配置的从站的起始地址为十进制的9所以这里为十六进制的09分析可以参考起起始地址高位
线圈数高位00 从上面的图3可以看出线圈数配置为十进制的10小于256可以这样写10256*010所以这里线圈数的高位为十进制的0即十六进制的00
线圈数低位0A 从上面的图3可以看出线圈数配置为十进制的10即十六进制0A
CRC CRC校验位网上都能抄到代码 从站应答的报文格式 图5
地址01 表明是从站的地址从上面的图3可以看到下位机从站的地址为十进制的1所以这里为01
功能码01 线圈输出状态的功能码是固定的
字节计数02 十六进制数02转成10进制就是2代表用两个字节就能标注所要读取的 线圈的状态从前文描述中可以看到需要读取10个线圈的状态用10个二进制位就可以表示了一个字节8位所以用两个字节表示还剩4位没用
线圈状态1-808 代表第一个到第八个线圈的状态08转成二进制表示为00001000
线圈状态9-1000 代表第9个到第10个线圈的状态00转成二进制为00000000 下面进入编程部分
1 新增.net framework的控制台程序并新增类ModbusHelper并编辑如下
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO.Ports;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;namespace Demo2
{public class ModbusHelper{SerialPort serialPort null;private byte ucCRCHi 0xFF;private byte ucCRCLo 0xFF;private byte[] bData new byte[1024];//最大接受的1024个字节public ModbusHelper(){serialPort new SerialPort();}/// summary/// 连接COM4口/// /summary/// returns/returnspublic bool Connect(){serialPort.BaudRate 9600; //波特率serialPort.PortName COM4; //COM口名称serialPort.DataBits 8; //数据位serialPort.Parity System.IO.Ports.Parity.None;serialPort.StopBits System.IO.Ports.StopBits.One;serialPort.ReceivedBytesThreshold 1;serialPort.DataReceived SerialPort_DataReceived;//打开串口serialPort.Open();return true;}public void Send(){byte[] sendCommand new byte[8];sendCommand[0] 1; //从站的地址sendCommand[1] 0x01; //功能码 01读取输出线圈sendCommand[2] 0x00; //起始地址高位 也可以写成sendCommand[2]0sendCommand[3] 0x09; //起始地址低位 也可以写成sendCommand[3] 9sendCommand[4] 0x00;sendCommand[5] 10; //也可以写成0x0ACrc16(sendCommand, 6);sendCommand[6] ucCRCLo;sendCommand[7] ucCRCHi;serialPort.Write(sendCommand, 0, 8);}private void SerialPort_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e){//存储接收的字符串string strReceive string.Empty;if (serialPort ! null){//读取接收到的字节长度int n serialPort.BytesToRead;//定义字节存储器数组byte[] byteReceive new byte[n];//接收的字节存入字节存储器数组serialPort.Read(byteReceive, 0, n);//把接收的的字节数组转成字符串strReceive string.Join(,, byteReceive);Console.WriteLine(接收到的数据是: strReceive);}}#region CRC校验private static readonly byte[] aucCRCHi {0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40};private static readonly byte[] aucCRCLo {0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06, 0x07, 0xC7,0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD, 0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E,0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09, 0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9,0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A, 0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC,0x14, 0xD4, 0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3, 0xF2, 0x32,0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4, 0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D,0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A, 0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38,0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29, 0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF,0x2D, 0xED, 0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60, 0x61, 0xA1,0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67, 0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4,0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F, 0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB,0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68, 0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA,0xBE, 0x7E, 0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5,0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71, 0x70, 0xB0,0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92, 0x96, 0x56, 0x57, 0x97,0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C, 0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E,0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B, 0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89,0x4B, 0x8B, 0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C,0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42, 0x43, 0x83,0x41, 0x81, 0x80, 0x40};private void Crc16(byte[] pucFrame, int usLen){int i 0;ucCRCHi 0xFF;ucCRCLo 0xFF;UInt16 iIndex 0x0000;while (usLen-- 0){iIndex (UInt16)(ucCRCLo ^ pucFrame[i]);ucCRCLo (byte)(ucCRCHi ^ aucCRCHi[iIndex]);ucCRCHi aucCRCLo[iIndex];}}#endregion}
}Send是发送报文的方法用长度为8的字节数组存储报文数据 sendCommand[0] 1; //从站的地址 sendCommand[1] 0x01; //功能码 01读取输出线圈状态码写死的 sendCommand[2] 0x00; //起始地址高位 也可以写成sendCommand[2]0 sendCommand[3] 0x09; //起始地址低位 也可以写成sendCommand[3] 9 sendCommand[4] 0x00; sendCommand[5] 10; //也可以写成0x0A
sendCommand[2]和sendCommand[3]为设置要读取线圈的起始地址信息两个字节足够表示了最大值为2的64次方了
sendCommand[4]和sendCommand[5]为要读取的线圈数量用两个字节表示足够了最大值为2的64次方了 主程序代码如下
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;namespace Demo2
{class Program{static void Main(string[] args){ModbusHelper modbusHelper new ModbusHelper();modbusHelper.Connect();Console.WriteLine(开启成功);modbusHelper.Send();Console.ReadLine();}}
}运行结果如下图
接收到的数据的值的格式为十进制的 观察并分析 相信聪明的你一定能看出所以然的好了本文到此结束。
