汇川PLC通信

news2025/4/16 13:10:28

汇川PLC通信协议及读写

引言
汇川PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）广泛应用于工业自动化领域。汇川PLC支持多种通信协议，包括Modbus、Ethernet/IP、PPI等。本文将详细介绍汇川PLC的通信协议，并通过一个简单的C#示例，演示如何使用Modbus协议读写汇川PLC的数据。

汇川PLC通信协议
汇川PLC支持多种通信协议，其中最常用的是Modbus协议。Modbus是一种工业标准的通信协议，广泛用于工业自动化设备之间的数据交换。Modbus协议支持多种通信方式，包括串行通信（如RS-485）和以太网通信。

1. Modbus协议

Modbus是一种串行通信协议，最初由Modicon公司开发，现已成为工业自动化领域的通用标准。Modbus协议支持多种通信方式，包括串行通信（如RS-485）和以太网通信。Modbus协议包括几种不同的功能码，用于执行不同的读写操作。

功能码0x01：读取线圈状态（Coils）
功能码0x02：读取离散输入状态（Discrete Inputs）
功能码0x03：读取保持寄存器（Holding Registers）
功能码0x04：读取输入寄存器（Input Registers）
功能码0x05：写单个线圈（Coil）
功能码0x06：写单个保持寄存器（Holding Register）
功能码0x0F：写多个线圈（Coils）
功能码0x10：写多个保持寄存器（Holding Registers）

2. Modbus RTU vs Modbus TCP

Modbus RTU：使用串行通信（如RS-485），适用于物理距离较短、设备数量较少的场合。
Modbus TCP：基于以太网通信，适用于物理距离较长、设备数量较多的场合，且易于网络集成和远程监控。
使用C#读写汇川PLC
为了在C#中进行Modbus通信，通常需要使用第三方库，如NModbus。NModbus是一个开源的Modbus库，支持Modbus RTU和Modbus TCP协议。

1. 安装NModbus库

首先，从NuGet包管理器安装NModbus库。

Install-Package NModbus

2. 初始化Modbus TCP连接

通过NModbus库，我们可以方便地与汇川PLC进行Modbus TCP通信。

using System;
using System.IO.Ports;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading.Tasks;
using NModbus;

public class ModbusExample
{
    private TcpClient _tcpClient;
    private ModbusIpMaster _master;

    public ModbusExample()
    {
        // 初始化Modbus TCP连接
        _tcpClient = new TcpClient("192.168.1.100", 502); // 替换为PLC的IP地址和端口
        _master = ModbusIpMaster.CreateIp(_tcpClient);
    }

    public async Task ReadHoldingRegistersAsync()
    {
        try
        {
            ushort startAddress = 0x0000; // 起始地址
            ushort numberOfPoints = 10;  // 点的数量

            // 读取保持寄存器
            ushort[] registers = await _master.ReadHoldingRegistersAsync(1, startAddress, numberOfPoints);

            Console.WriteLine("读取的保持寄存器数据:");
            for (int i = 0; i < registers.Length; i++)
            {
                Console.WriteLine($"寄存器地址 0x{startAddress + i:X}: 值 {registers[i]}");
            }
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine("读取保持寄存器失败: " + ex.Message);
        }
    }

    public async Task WriteSingleHoldingRegisterAsync()
    {
        try
        {
            ushort address = 0x0000; // 寄存器地址
            ushort value = 0x1234;   // 写入的值

            // 写单个保持寄存器
            await _master.WriteSingleRegisterAsync(1, address, value);

            Console.WriteLine("写入保持寄存器成功!");
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine("写入保持寄存器失败: " + ex.Message);
        }
    }

    public async Task WriteMultipleHoldingRegistersAsync()
    {
        try
        {
            ushort startAddress = 0x0000; // 起始地址
            ushort[] values = new ushort[] { 0x1234, 0x5678, 0x9ABC, 0xCDEF }; // 写入的值数组

            // 写多个保持寄存器
            await _master.WriteMultipleRegistersAsync(1, startAddress, values);

            Console.WriteLine("写入多个保持寄存器成功!");
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine("写入多个保持寄存器失败: " + ex.Message);
        }
    }

    public async Task CloseConnectionAsync()
    {
        _master.Dispose();
        _tcpClient.Close();
        Console.WriteLine("连接关闭成功!");
    }
}

3. 使用示例

以下是如何使用上述类进行读写操作的示例：

class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        ModbusExample modbusExample = new ModbusExample();

        // 读取保持寄存器
        await modbusExample.ReadHoldingRegistersAsync();

        // 写单个保持寄存器
        await modbusExample.WriteSingleHoldingRegisterAsync();

        // 写多个保持寄存器
        await modbusExample.WriteMultipleHoldingRegistersAsync();

        // 关闭连接
        await modbusExample.CloseConnectionAsync();
    }
}