在工业自动化领域，Modbus协议是一种广泛使用的通信协议。本文将介绍如何使用NModbus4库在C#中创建一个简单的Modbus TCP Slave (服务器)。通过代码示例和源码解析，帮助你快速理解Modbus TCP Slave的创建过程。
什么是Modbus TCP Slave？
Modbus TCP Slave 是Modbus协议中的一种设备类型，它作为服务器端，响应来自Modbus TCP Master (客户端)的请求。
NModbus4库概述
NModbus4是一个开源的C#库，用于简化Modbus协议的开发。它支持Modbus TCP和Modbus RTU协议，并提供丰富的API，可以方便的读取和写入Modbus寄存器。
代码详细说明：
首先，我们需要引用NModbus4库。然后，创建ModbusServer类，该类负责处理Modbus TCP请求。ModbusServer类需要监听指定的端口，并处理来自客户端的请求。
C
using NModbus4;using System;using System.Net;using System.Net.Sockets;public class ModbusServer{ private TcpListener _listener; private ModbusData _data; public ModbusServer(int port) { _listener = new TcpListener(IPAddress.Any, port); _data = new ModbusData(); } public void Start() { _listener.Start(); Console.WriteLine($"Modbus TCP Slave started on port {_listener.LocalEndpoint}"); while (true) { TcpClient client = _listener.AcceptTcpClient(); HandleModbusRequest(client); } } private void HandleModbusRequest(TcpClient client) { using (ModbusSlave slave = new ModbusSlave(_data, client.GetStream())) { slave.Listen(); } }}
在ModbusSlave类的Listen()方法中，我们将读取来自客户端的Modbus请求，并根据请求类型进行处理。
C
public void Listen() { while (true) { try { byte[] request = Stream.ReadData(6 + (ReadSize + 1) 2); byte functionCode = request[1]; switch (functionCode) { case ModbusFunctionCode.ReadHoldingRegisters: HandleReadHoldingRegisters(request); break; case ModbusFunctionCode.WriteSingleRegister: HandleWriteSingleRegister(request); break; case ModbusFunctionCode.ReadCoils: HandleReadCoils(request); break; case ModbusFunctionCode.WriteSingleCoil: HandleWriteSingleCoil(request); break; default: // Handle unknown function codes break; } } catch (Exception ex) { Console.WriteLine($"Error handling Modbus request: {ex.Message}"); break; } } }
然后，我们需要编写对应的函数来处理不同的Modbus请求，例如读取保持寄存器、写入单个寄存器、读取线圈状态和写入单个线圈状态等。
C
private void HandleReadHoldingRegisters(byte[] request){ int startingAddress = BitConverter.ToInt16(request, 2); int quantity = BitConverter.ToInt16(request, 4); byte[] response = new byte[5 + quantity 2]; response[0] = request[0]; response[1] = ModbusFunctionCode.ReadHoldingRegisters; response[2] = (byte)quantity; for (int i = 0; i < quantity; i++) { ushort value = _data.ReadHoldingRegisters(startingAddress + i, 1)[0]; response[3 + i 2] = (byte)(value >> 8); response[4 + i 2] = (byte)value; } Stream.WriteData(response);}private void HandleWriteSingleRegister(byte[] request){ int address = BitConverter.ToInt16(request, 2); ushort value = BitConverter.ToUInt16(request, 4); _data.WriteSingleRegister(address, value); // Create positive response byte[] response = new byte[8]; Array.Copy(request, response, 6); Stream.WriteData(response);}// ... 其他方法
最后，我们可以在程序启动时，创建一个ModbusServer实例并调用Start()方法，启动Modbus TCP Slave。
示例代码：
C
using System;public class ModbusTcpSlaveExample{ public static void Main(string[] args) { ModbusServer server = new ModbusServer(502); server.Start(); }}
源码解析：
本文的代码示例只是一个简单的Modbus TCP Slave实现，您可以根据自己的需求进行修改和扩展。NModbus4库提供了丰富的API，可以帮助您创建更复杂和功能强大的Modbus TCP Slave。
互动与讨论：
如果您在使用NModbus4库创建Modbus TCP Slave过程中遇到任何问题，或者有更好的实践经验，欢迎在评论区分享您的见解和讨论。
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