C#实现数据采集系统-数据反写(3)ModbusTcp写入数据模块开发

news2025/1/18 11:56:32

写入报文分析

ModbusTcp报文详细解析见 ModbusTCP协议报文解析
写入常用的四个功能码,线圈 05,15(0x0F),寄存器06,16(0x10)

详细报文如下:

//00 01 00 00 00 06 FF 05 00 01 FF 00  写单个线圈
//00 01 00 00 00 06 FF 06 00 05 00 23  写单个寄存器

//写多个寄存器
//00 06 00 00 00 0B FF 10 00 02 00 02 04 00 21 00 2A


//前7位相同,第八位功能码不同,九、十位写入地址,这是格式一样部分

线圈基本都是单个写入,这里就使用05功能码

寄存器写入可能多个同时写入,如int32,float等,需要四个字节,则需要2个寄存器,并且数据的两个寄存器是连续的,,其他的如Int64,double,则需要4个寄存器,我们可以一起写入调高效率。

跟读报文一样,定义一个写入报文的头,前10个报文,再接收到写入数据是再在后面接上对应的数据字段

//读报文
byte[] _writebytes = new byte[]{0x00,0x01,0x00,0x00,0x00,0x06,0xFF,0x01,0x00,0x01};

然后再初始化的时候修改从站地址
在这里插入图片描述

写入实现

增加写入功能码关系

public readonly Dictionary<string, byte> WriteFuncCodes = new Dictionary<string, byte>();


        void Init()
        {
            //...

            WriteFuncCodes.Add("Coil", 5);
            WriteFuncCodes.Add("HoldingRegister", 16);
            
            //...

        }

实现写入报文处理方法

定义一个写入方法WriteData用于写入报文发送和返回处理

/// <summary>
/// modbustcp写入方法
/// </summary>
/// <param name="point"></param>
private void WriteData(RegisterPoint point)
{

}

然后再监控方法中,将等待周期拆分成10份,循环十次等待,每次查询写入队列是否有值,如果有就执行写入

        /// <summary>
        /// 启动主采集线程,循环采集
        /// </summary>
        public void DoMonitor()
        {
            Task.Run(() =>
            {
                //防止重复启动
                if (IsMonitored)
                    return;
                IsMonitored = true;

                while (true)
                {
                    //。。。。原逻辑
                    
                    //循环10次间隔,如果写入队列不为空,则执行写入
                    for (int i = 0; i < 10; i++)
                    {
                        while (_writeQueue.Count > 0)
                        {
                            var point = _writeQueue.Dequeue();
                            WriteData(point);
                        }
                        Task.Delay(_timeSpan).Wait();
                    }
                }
            });
        }
         

写入发送报文处理

修改相同格式的报文部分,功能码和地址

 //修改功能码
  _writebytes[7] = WriteFuncCodes[point.RegisterType];
  //修改写入地址
  var addressBytes = BitConverter.GetBytes(point.Address);
  _writebytes[8] = addressBytes[1];
  _writebytes[9] = addressBytes[0];

然后再根据不同类型功能码处理数据部分

var writebuffer = _writebytes.ToList();
if (point.RegisterType == "Coil")
{
    writebuffer[5] = 0x06;
    if (point.WriteValue.Equals(true))
    {
        writebuffer.Add(0xFF);
    }
    else
    {
        writebuffer.Add(0x00);
    }
    writebuffer.Add(0x00);
}
else if (point.RegisterType == "HoldingRegister")
{
    byte dataLen = (byte)(point.Length * 2);
    writebuffer[5] = Convert.ToByte(7 + dataLen);

    //修改读寄存器数量
    var LengthBytes = BitConverter.GetBytes(point.Length);
    writebuffer.Add(LengthBytes[1]);
    writebuffer.Add(LengthBytes[0]);
    //添加数据长度
    writebuffer.Add(dataLen);

    //转换成字节数组
    var converterMothed = typeof(BitConverter).GetMethod(
        "GetBytes",
        BindingFlags.Public | BindingFlags.Static,
        new[] { point.Type }
    );
    var valueBytes = (byte[])
        converterMothed.Invoke(null, new object[] { point.WriteValue });

    //转字节序
    byte[] newbytes = new byte[point.Length * 2];
    for (int i = 0; i < point.Length; i++)
    {
        newbytes[2 * i] = valueBytes[2 * i + 1];
        newbytes[2 * i + 1] = valueBytes[2 * i];
    }
    writebuffer.AddRange(newbytes);
}

处理完报文就执行发送接收操作

 var client = _tcpClient.Client;
 client.Send(writebuffer.ToArray());

 //接收报文,正常接收说明写入成功
 byte[] recvBytes = Recevice(12, 9);

补充:

接收报文通信过程,跟读报文发送之后的接收报文操作基本一致,同样进行粘包处理,然后异常判断,所以将接收进行封装,只需要传入正常报文长度和异常报文长度,自行

byte[] Recevice(int receiveLen, int errLen)
{
    //接收报文
    byte[] recvBytes = new byte[receiveLen];

    //报文总长
    int recevTotalLength = 0;

    while (recevTotalLength < receiveLen && recevTotalLength != errLen)
    {
        try
        {
            int needLength = receiveLen - recevTotalLength;
            var recvLen = _client.Receive(
                recvBytes,
                recevTotalLength,
                needLength,
                SocketFlags.None
            );
            if (recvLen == 0)
            {
                throw new Exception("未接收到响应数据");
            }
            recevTotalLength += recvLen;
        }
        catch (Exception ex)
        {
            throw new Exception("接收响应数据异常!" + ex.Message);
        }
    }
    if (recvBytes.Length == errLen)
    {
        throw new Exception("返回异常报文");
    }
    return recvBytes;
}

响应报文分析

根据下面不同功能码响应报文可以看出,正常响应报文长度就是12,异常是9,所以前面接收传入的参数就是 Recevice(12, 9)

响应
00 01 00 00 00 06 FF 05 00 01 FF 00 -05
00 01 00 00 00 06 01 0F 00 05 00 0A -15
00 05 00 00 00 06 FF 06 00 05 00 23 -06
00 06 00 00 00 06 FF 10 00 02 00 02 -16

长度12

错误响应
00 01 00 00 00 03 01 8F 02 

长度 9


实现效果

在这里插入图片描述

完整代码

  public class ModbusTcp
  {
      /// <summary>
      /// 功能码映射关系
      /// </summary>
      public readonly Dictionary<string, byte> ReadFuncCodes = new Dictionary<string, byte>();
      public readonly Dictionary<string, byte> WriteFuncCodes = new Dictionary<string, byte>();

      //读报文
      byte[] _readbytes = new byte[]
      {
          0x00,
          0x01,
          0x00,
          0x00,
          0x00,
          0x06,
          0xFF,
          0x01,
          0x00,
          0x01,
          0x00,
          0x10
      };

      //写报文(前10位)
      byte[] _writebytes = new byte[]
      {
          0x00,
          0x01,
          0x00,
          0x00,
          0x00,
          0x06,
          0xFF,
          0x01,
          0x00,
          0x01,
      };

      private DeviceLink _link;

      private List<RegisterPoint> _registers;

      private TcpClient _tcpClient;

      private int _timeSpan = 100; // 1000/10 ms  1s==1000ms,然后切成10个片段循环,插空进行写入

      /// <summary>
      /// 连接状态
      /// </summary>
      public bool IsConnected => _tcpClient != null && _tcpClient.Connected;

      private bool IsMonitored = false;

      public event Action<RegisterPoint, object> ValueUpdated;

      /// <summary>
      /// 写入队列
      /// </summary>
      private Queue<RegisterPoint> _writeQueue = new Queue<RegisterPoint>();

      private Socket _client;

      public ModbusTcp(DeviceLink link)
      {
          if (link == null)
          {
              throw new ArgumentNullException("传入配置为空,无法初始化");
          }
          _link = link;
          _timeSpan = (int)(link.AcqTimeSpan * 100);
          _registers = link.Points;
          _tcpClient = new TcpClient();
          Init();
      }

      void Init()
      {
          ReadFuncCodes.Add("Coil", 1);
          ReadFuncCodes.Add("DiscreteInput", 2);
          ReadFuncCodes.Add("HoldingRegister", 3);
          ReadFuncCodes.Add("InputRegister", 4);

          WriteFuncCodes.Add("Coil", 5);
          WriteFuncCodes.Add("HoldingRegister", 16);
          //修改从站地址
          _readbytes[6] = Convert.ToByte(_link.SlaveID);
          _writebytes[6] = Convert.ToByte(_link.SlaveID);
      }

      /// <summary>
      /// 连接
      /// </summary>
      private void Connect()
      {
          try
          {
              _tcpClient.Connect(IPAddress.Parse(_link.Ip), _link.Port);
              _client = _tcpClient.Client;
          }
          catch (Exception ex) { }
      }

      /// <summary>
      /// 启动主采集线程,循环采集
      /// </summary>
      public void DoMonitor()
      {
          Task.Run(() =>
          {
              //防止重复启动
              if (IsMonitored)
                  return;
              IsMonitored = true;

              while (true)
              {
                  if (!_tcpClient.Connected)
                  {
                      Connect();
                  }
                  else
                  {
                      try
                      {
                          foreach (RegisterPoint point in _registers)
                          {
                              SetSendBytes(point);

                              //发送读报文
                              _client.Send(_readbytes);

                              int len = ReceviceDataLength(point.Length);

                              var errLen = 9;
                              var normalLen = 9 + len;
                              //接收报文
                              byte[] recvBytes = Recevice(normalLen, errLen);

                              //提取数据部分
                              byte[] dataBytes = new byte[len];
                              Array.Copy(recvBytes, 9, dataBytes, 0, len);
                              //数据处理
                              DealData(point, dataBytes);
                          }
                      }
                      catch (Exception ex)
                      {
                          Console.WriteLine(ex.Message);
                      }
                  }
                  //循环10次间隔,如果写入队列不为空,则执行写入
                  for (int i = 0; i < 10; i++)
                  {
                      while (_writeQueue.Count > 0)
                      {
                          var point = _writeQueue.Dequeue();
                          WriteData(point);
                      }
                      Task.Delay(_timeSpan).Wait();
                  }
              }
          });
      }

      /// <summary>
      /// 返回报文数据长度
      /// </summary>
      /// <param name="pointLength"></param>
      /// <returns></returns>
      private int ReceviceDataLength(int pointLength)
      {
          int len;
          if (_readbytes[7] <= 2)
          {
              len = pointLength / 8 + 1;
          }
          else
          {
              len = pointLength * 2;
          }
          return len;
      }

      /// <summary>
      /// 设置查询发送报文
      /// </summary>
      /// <param name="point"></param>
      private void SetSendBytes(RegisterPoint point)
      {
          //修改功能码
          _readbytes[7] = ReadFuncCodes[point.RegisterType];

          //修改起始地址
          var addressBytes = BitConverter.GetBytes(point.Address);
          _readbytes[8] = addressBytes[1];
          _readbytes[9] = addressBytes[0];

          //修改读寄存器数量
          var LengthBytes = BitConverter.GetBytes(point.Length);
          _readbytes[10] = LengthBytes[1];
          _readbytes[11] = LengthBytes[0];
      }

      /// <summary>
      /// 数据处理方法
      /// </summary>
      /// <param name="point"></param>
      /// <param name="bytes"></param>
      void DealData(RegisterPoint point, byte[] bytes)
      {
          //处理返回数据
          var funcCode = ReadFuncCodes[point.RegisterType];
          object value;

          if (funcCode <= 2)
          {
              //单点查询,线圈只查询一个,byte中不等于0,就是true
              value = bytes[0] != 0;
          }
          else
          {
              if (point.Type == typeof(byte))
              {
                  value = bytes[1];
              }
              else
              {
                  //字节序处理
                  byte[] newbytes = new byte[point.Length * 2];

                  //优化
                  for (int i = 0; i < point.Length; i++)
                  {
                      newbytes[2 * i] = bytes[2 * i + 1];
                      newbytes[2 * i + 1] = bytes[2 * i];
                  }

                  // 优化
                  var converterMothed = typeof(BitConverter).GetMethod(
                      "To" + point.Type.Name,
                      BindingFlags.Public | BindingFlags.Static,
                      new[] { typeof(byte[]), typeof(int) }
                  );
                  value = converterMothed.Invoke(null, new object[] { newbytes, 0 });
              }
          }
          //赋值
          if (!value.Equals(point.Value))
          {
              point.Value = value;
              ValueUpdated?.Invoke(point, value);
          }
      }

      /// <summary>
      /// modbustcp写入方法
      /// </summary>
      /// <param name="point"></param>
      private void WriteData(RegisterPoint point)
      {
          try
          {
              //00 01 00 00 00 06 FF 05 00 01 FF 00
              //00 05 00 00 00 06 FF 06 00 05 00 23
              //发送长度都一样,格式完全一样
              //前7位相同,第八位功能码不同,九、十位写入地址
              _writebytes[7] = WriteFuncCodes[point.RegisterType];
              //修改写入地址
              var addressBytes = BitConverter.GetBytes(point.Address);
              _writebytes[8] = addressBytes[1];
              _writebytes[9] = addressBytes[0];

              var writebuffer = _writebytes.ToList();
              if (point.RegisterType == "Coil")
              {
                  writebuffer[5] = 0x06;
                  if (point.WriteValue.Equals(true))
                  {
                      writebuffer.Add(0xFF);
                  }
                  else
                  {
                      writebuffer.Add(0x00);
                  }
                  writebuffer.Add(0x00);
              }
              else if (point.RegisterType == "HoldingRegister")
              {
                  byte dataLen = (byte)(point.Length * 2);
                  writebuffer[5] = Convert.ToByte(7 + dataLen);

                  //修改读寄存器数量
                  var LengthBytes = BitConverter.GetBytes(point.Length);
                  writebuffer.Add(LengthBytes[1]);
                  writebuffer.Add(LengthBytes[0]);
                  //添加数据长度
                  writebuffer.Add(dataLen);

                  //转换成字节数组
                  var converterMothed = typeof(BitConverter).GetMethod(
                      "GetBytes",
                      BindingFlags.Public | BindingFlags.Static,
                      new[] { point.Type }
                  );
                  var valueBytes = (byte[])
                      converterMothed.Invoke(null, new object[] { point.WriteValue });

                  //转字节序
                  byte[] newbytes = new byte[point.Length * 2];
                  for (int i = 0; i < point.Length; i++)
                  {
                      newbytes[2 * i] = valueBytes[2 * i + 1];
                      newbytes[2 * i + 1] = valueBytes[2 * i];
                  }
                  writebuffer.AddRange(newbytes);
              }
              var client = _tcpClient.Client;
              client.Send(writebuffer.ToArray());

              //接收报文,正常接收说明写入成功
              byte[] recvBytes = Recevice(12, 9);
          }
          catch (Exception ex)
          {
              Console.WriteLine(ex.Message);
          }
      }

      //写入值先加入一个队列
      public void Write(RegisterPoint point)
      {
          _writeQueue.Enqueue(point);
      }

      byte[] Recevice(int receiveLen, int errLen)
      {
          //接收报文
          byte[] recvBytes = new byte[receiveLen];

          //报文总长
          int recevTotalLength = 0;

          while (recevTotalLength < receiveLen && recevTotalLength != errLen)
          {
              try
              {
                  int needLength = receiveLen - recevTotalLength;
                  var recvLen = _client.Receive(
                      recvBytes,
                      recevTotalLength,
                      needLength,
                      SocketFlags.None
                  );
                  if (recvLen == 0)
                  {
                      throw new Exception("未接收到响应数据");
                  }
                  recevTotalLength += recvLen;
              }
              catch (Exception ex)
              {
                  throw new Exception("接收响应数据异常!" + ex.Message);
              }
          }
          if (recvBytes.Length == errLen)
          {
              throw new Exception("返回异常报文");
          }
          return recvBytes;
      }
  }

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/2070239.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

【人工智能】AI虚拟主播制作初体验:生成数字人到视频创作全流程

文章目录 &#x1f4af;AI虚拟主播&#x1f4af;使用AI绘画工具生成数字人借助GPT生成数字人所需的提示词方案一&#xff1a;使用Midjourney生成数字人方案二&#xff1a;使用TensAI生成数字人补充方案三&#xff1a;在D-ID内直接生成数字人 &#x1f4af;使用D-ID生成数字人视…

CS1.5快捷键

《黑神话悟空》玩不起&#xff0c;玩起了23年前的cs1.5 B11&#xff1a;USP(警察自带手枪&#xff09; B12&#xff1a;Glock18(匪徒自带手枪) B13&#xff1a;Desert Eagle&#xff08;沙漠之鹰&#xff09; B14&#xff1a;P-228 B15&#xff1a;Dual Berettas&#xff08;匪…

git命令大全(git checkout ,git merge,git branch,git cherry-pick)

git stash 和git commit区别git文件状态命令手册git init git clone提交和修改git log远程仓库操作 git pull git push创建分支&#xff08;增删改查&#xff09;git checkout ,git branch ,git mergegit loggit taggit add, git stash ,git rebase,git cherry-pick git stash …

AI绘画SD三分钟入门教程!秋叶大佬8月最新的Stable Diffusion整合包V4.9来了,完整安装部署教程奉上,附各种模型插件一次性用爽!

大家好&#xff0c;我是画画的小强 前几天8月15日&#xff0c;国内AI绘画工具开源大佬更新了StableDiffusion整合包最新版本4.9&#xff0c;相关信息从图中能看到&#xff0c;本次更新后SD WebUI已经能够支持最新的AI绘画大模型SD3.0&#xff0c;以及更新了SD最强的控制插件Co…

nvm 安装老的node,npm版本

1、今天想安装一个老的node与npm版本&#xff0c;但出现问题&#xff0c;安装不了 2、后来修改settings.txt文件增加如下&#xff1a; node_mirror: https://npmmirror.com/mirrors/node/ npm_mirror: https://npmmirror.com/mirrors/npm/ 否则因为现在访问https://nodejs.or…

Jmeter 性能测试实战教程

一、性能测试流程 进行性能测试前&#xff0c;我们首先需要了解一下性能测试大致分为哪些流程&#xff0c;这样才能保证测试过程有序开展&#xff1a; 1、性能需求分析 了解哪些业务需要&#xff08;一般都是用户量大的核心业务&#xff0c;比如登录&#xff0c;查询等功能&…

HTML5休闲小游戏《切割大师》源码,引流、刷广告利器

HTML5休闲小游戏《切割大师》源码&#xff0c;直接把源码上传到服务器就能使用了&#xff01; 下载链接&#xff1a;https://www.huzhan.com/code/goods467910.html

webpack--webpack的启用

1、创建项目目录结构 2、安装依赖 2.1 初始化项目 npm init -y 2.2 安装webpack和webpack-cli npm i webpack webpack-cli -D 2.3 打包 npx webpack ./src/main.js --modedevelopment “./src/main.js”是指定需要打包的文件 --mode是指定打包的环境--mode有两个值&#xff0c;…

【vue3|第27期】Vue Router 中的 Meta 属性:灵活控制与增强你的应用

日期&#xff1a;2024年8月23日 作者&#xff1a;Commas 签名&#xff1a;(ง •_•)ง 积跬步以致千里,积小流以成江海…… 注释&#xff1a;如果您觉在这里插入代码片得有所帮助&#xff0c;帮忙点个赞&#xff0c;也可以关注我&#xff0c;我们一起成长&#xff1b;如果有不…

Python优化算法11——螳螂优化算法(GOA)

科研里面优化算法都用的多&#xff0c;尤其是各种动物园里面的智能仿生优化算法&#xff0c;但是目前都是MATLAB的代码多&#xff0c;python几乎没有什么包&#xff0c;这次把优化算法系列的代码都从底层手写开始。 需要看以前的优化算法文章可以参考&#xff1a;Python优化算…

销售易CRM怎么样?如何自动同步?

销售易CRM是什么&#xff1f; 销售易CRM是一款企业级CRM软件&#xff0c;它利用先进的移动互联、社交网络和云计算技术&#xff0c;提供从营销、销售到服务的一体化解决方案。销售易CRM不仅是一个软件工具&#xff0c;更是一种企业经营管理理念&#xff0c;通过智能技术的应用…

【Hot100】LeetCode—105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树

目录 1- 思路递归 2- 实现⭐105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树——题解思路 3- ACM 实现 原题连接&#xff1a;105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树 1- 思路 递归 前序&#xff1a;中左右中序&#xff1a;左中右 让前序的第一个元素作为中序的分割点 分割思路 1- 递归…

推荐一个java低代码开发平台-橙单

文章目录 前言一、项目介绍二、技术选型三、项目特点四、基础功能介绍五、源码下载六、官方文档总结 前言 大家好&#xff0c;今天为大家推荐一个开箱即用&#xff0c;快速开发的低代码平台。项目采用 Boot3 Flowable7 Sa-Token Vue3技术栈。 一、项目介绍 橙单中台化低代…

如何使用ssm实现基于SSM框架云趣科技客户管理系统

TOC ssm079基于SSM框架云趣科技客户管理系统jsp 绪论 1.1 研究背景 当前社会各行业领域竞争压力非常大&#xff0c;随着当前时代的信息化&#xff0c;科学化发展&#xff0c;让社会各行业领域都争相使用新的信息技术&#xff0c;对行业内的各种相关数据进行科学化&#xff…

Android compose OutlinedTextField 点击事件

点击 OutlinedTextField 响应点击事件 再OutlinedTextField外层包裹ExposedDropdownMenuBox&#xff0c;重要的是让点击事件关联 readOnly true,Modifier.menuAnchor()

[CLIP-VIT-L + Qwen] 多模态大模型源码阅读 - MultiModal篇

[CLIP-VIT-L Qwen] 多模态大模型源码阅读 - MultiModal篇 前情提要源码阅读导包逐行讲解 dataclass部分整体含义逐行解读 模型微调整体含义逐行解读 MultiModal类整体含义逐行解读 参考repo:WatchTower-Liu/VLM-learning; url: VLLM-BASE 前情提要 有关多模态大模型架构中的…

机器学习预处理

一、数据读取 数据的读取方式有多种&#xff0c;最终我们可以转化为numpy和pandas形式储存&#xff0c;方便后续的模型建立。 1.1 读取库的安装 需要用到的三个库 pip install pandas pip install numpy pip install openpyxl 1.2 库的使用 import pandas as pd ​ #### 1…

面向对象编程:深入PHP的封装、继承和多态性!

文章目录 面向对象OOP的核心概念定义类、创建对象构造函数和析构函数访问修饰符继承方法重写接口和抽象类静态方法和属性魔术方法 错误处理错误处理概述错误级别异常处理自定义异常设置错误处理忽略错误错误日志断言 总结 面向对象编程&#xff08;OOP&#xff09;是一种编程范…

设计资讯 | 这款受数学方程启发的平板桌:配集成黑胶唱片机和无线充电器

早在 1903 年&#xff0c;英国数学家亨利欧内斯特杜德尼就想出了将正方形变形为等边三角形的方法。这个技巧是将正方形分割成可重新排列的四个不同形状。这种方法经过一个多世纪的各种应用&#xff0c;仍然具有价值。 1986 年&#xff0c;建筑师 David Ben-Grunberg 和他的艺术…

加速打开gtihub的工具dev-sidecar

加速github&#xff0c;git clone&#xff0c; pip install 直接上工具链接 dev-sidecar code: https://github.com/docmirror/dev-sidecar dev-sidecar releases: https://github.com/docmirror/dev-sidecar/releases 不想看code的&#xff0c;直接点击 dev-sidecar releases…