C#--通过Modbus TCP与西门子1200PLC通讯

以下是学习笔记：

学习参考:https://www.bilibili.com/video/BV1LV41127M1?p=5&t=2752

一，回顾：上位机与PLC通信方式

1，S7,

2，ModbusTCP

3，TCP

4，UDP

5，OPC

二，Modbus协议基础知识介绍存储区：

1，输入线圈 0区 --》I点

2，输出线圈 1区--》Q点

3，输入寄存器 3区--》PIW

4，输出寄存器 4区--》DB存储区 ，M区 0=40001  7=40008 起始地址都是从0开始的，

输出寄存器的好处：可读可写，既可以表示布尔，又可以表示寄存器

所以输出寄存器 4区 用的是最多的。

比如：

一个寄存器16个位

40001.0来表示布尔  读取是方便的  但是写入布尔比较麻烦，因为Modbus不支持寄存器布尔量的直接写入

如果要写入布尔量：要先读取再偏移再写入

如果是三菱PLC 比如D0.0 想写入true或false也是比较麻烦的,因为三菱PLC也不支持寄存器布尔

写入bool的方法：一个寄存器代表一个位，变true写1，变flase写0

三，硬件接线和PLC程序编写

1,，硬件接线部分：

 

 2，在博图中写好PLC程序

3，Modbus地址与PLC地址映射

3.1，布尔量的映射：

 

 3.2 浮点型的映射

 

 3.3，这里DB1是跟Modbus通讯的

　　例如：下面这个实例有19个寄存器

 

 4，最后还要写一个PLC作为ModbusTCP服务器的程序:

　　这里把DB1开始的38个字节映射PLC中了

 

 5，

知识：

C#中：

float 单精度浮点 32bit，
double 双精度浮点64bit，
decimal是高精度 128bit，浮点型。
float double 是 基本类型（primitive type），decimal不是。
float 有效数字7位，范围 ±1.5 × 10E−45 to ±3.4 × 10E38
double 有效数字15/16 位，范围 ±5.0 × 10 E−324 to ±1.7 × 10E308
decimal 有效数字 28/29 位，范围 ±1.0 × 10E−28 to ±7.9 × 10E28
( E -- 下接几次方）

decimal的有效位数很大，达到了28位，但是表示的数据范围却比float和double类型小。
使用的时候会对计算时的性能有影响。
常数写法：
float f = 12.3F; (带F)
double x=12.3; (不带就是double)
decimal d = 12.30M; (带M)

 

一个英文字母，无论大写和小写都是一个字符、一个字节，8位。
一个汉字是一个字符、两个字节，16位

PLC中：

位（bit）：是计算机 内部数据 储存的最小单位，11001100是一个八位二进制数。

字节（byte）：是计算机中 数据处理 的基本单位，习惯上用大写  B  来表示,1B（byte,字节）= 8bit（位）

字符：是指计算机中使用的字母、数字、字和符号

 

B是字节（8位）

W是字（16位）

DW是双字（32位）

V是变量存储器

M是内部 存储器

VB代表1个字节，即8位

VD代表4个字节，32位

VW代表2个字节，16位

MB代表内部存储器1个字节，8位

 

一个浮点数4个字节32位，必须要占用两个连续的寄存器

1个寄存器2个字节

 

比如：

  读40001浮点数，就是读取40001和40002数据

  读40004浮点数，就是读取40004和40005数据

 

（1）1个字节=8个位，用B（byte）表示

（2）1个字=16个位，用W（word）表示

（3）1个双字=32个位，用D（double word）表示

（1）DB0.DBX0.0：表示一个位，不是0就是1

（2）DB0.DBB0：字节，里面只能是255以内的正数

（3）DB0.DBW0：字，里面可能是0-65535的正数，也可能是-32767到+32768之间的整数（有正负之分的数）

（4）DB0.DBD0：双字，里面存放的类型比较多，分别是

（a）0-4294967295之间的正数

（b）-2147483648到2147483647的双整数

（c）浮点数，即带小数点的数

 

 

 

先用Modbus Poll来测试下：

 1,连接

 

 2，设置读取19个寄存器，因为上面设置的PLC就是19个寄存器

 

 3，这里就能看到PLC的数据了

 

 4，监控PLC的实际值，跟Modbus Poll读取的值不一样。

 

 5，修改Modbus Poll-->Display的数据类型就可以

 

 6，现在就可以调试了，对PLC点位控制

 

 

 

四，C#程序

1，界面

 

 2，手写ModbusTCP通讯。也可以使用开源库 NModbus4,这里我们使用开源库

工具--》NuGet包管理器--》管理解决方案的NuGet程序包--》浏览--》搜索

 

 备注：安装好了之后，其实就是一个这样一个dll文件，以后的项目如果没有下载，可以直接用这个NModbus4.dll这文件

 

 3，连接和断开代码编写：

 

 4，实时读取PLC浮点型的数据 40008后面的12个寄存器是浮点型的数据

注意参数的地址，是相对地址还是绝对地址。

任意1个区都是从0开始的。0对应的是40001

正常的使用ushort[] res = master,ReadHoldingRegisters(4008,12)，

如果是绝对地址就是7，相对地址就是4001+7=4008。

 

 

 解析方法：把每两个ushort类型转换成一个float数据

 解析思路：一共是6个数据12个ushort类型，把每两个ushort类型转换成一个float数据。

BitConverter.Tosingle:把字节数组转换float数据。

注意：使用这个方法的时候注意大小端。

 

 连接成功后开启定时器

 

 

 

5，点动功能：

 

 6，相对运动，绝对运动，会原点

 

 7，更改速度，更改浮点型数据

 

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

/// <summary> /// float[]转ushort /// </summary> /// <param name="val"></param> /// <returns></returns> private ushort[] GetUshortArrayFromFloat(float[] val) {     ushort[] uintData = new ushort[val.Length*2];     Buffer.BlockCopy(val,0,uintData,0,uintData.Length*2);     return uintData; }

　　

 8，让小车动起来，其实就是修改控件的Location坐标，Y轴不变，X轴变化

 

 

 

9，效果：