阅读目录 前言 进制转换 ModBusTcp协议介绍 ModBusTcp报文分析 ModBusTcp对寄存器的读取 ModBusTcp对寄存器的写入 结束 前言 进过前面两章的介绍，今天开始正式的实战。 进制转换 很多朋友对于进制转换可能是在刚学计算机的时候有接触，后来做高级语言开发可能就慢慢忘记了。我们做工控开发的时候需要经常进行进制转换，这里和大家一起复习下。 一个字节等8位（1byte = 8bit），可以存储2^8（0-255）共计256个数字。所以我们要对8、256等数字要敏感。 int16（short）, int32（int）, int64（long） 分别是占用2个字节、4个字节、8个字节，Single（float）也是占用4个字节。 bool System.Boolean (布尔型，其值为 true 或者 false) byte System.Byte (字节型，占 1 字节，表示 8 位正整数，范围 0 ~ 255) sbyte System.SByte (带符号字节型，占 1 字节，表示 8 位整数，范围 -128 ~ 127) char System.Char (字符型，占有 2 个字节，表示 1 个 Unicode 字符) short System.Int16 (短整型，占 2 字节，表示 16 位整数，范围 -32,768 ~ 32,767) ushort System.UInt16 (无符号短整型，占 2 字节，表示 16 位正整数，范围 0 ~ 65,535) uint System.UInt32 (无符号整型，占 4 字节，表示 32 位正整数，范围 0 ~ 4,294,967,295) int System.Int32 (整型，占 4 字节，表示 32 位整数，范围 -2,147,483,648 到 2,147,483,647) float System.Single (单精度浮点型，占 4 个字节) ulong System.UInt64 (无符号长整型，占 8 字节，表示 64 位正整数) long System.Int64 (长整型，占 8 字节，表示 64 位整数) double System.Double (双精度浮点型，占8 个字节) 接着我们来看其他进制转十进制的计算 十进制转十进制 1263 = 1*10^3 + 2*10^2 + 6*10^1 + 3*10^0 = 1000 + 200 + 60 + 3 = 1263 二进制转十进制 1001 = 1*2^3 + 0*2^2 + 0*2^1 + 1*2^0 = 8 + 0 + 0 + 1 = 9 十六进制转十进制 3245 = 3*16^3 + 2*16^2 + 4*16^1 + 5*16^0 = 3*4096 + 2*256 + 4*16 + 5 = 12869 十进制转二进制 第八位 第七位 第六位 第五位 第四位 第三位 第二位 第一位 2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0 128 64 32 16 8 4 2 1 以上位二进制位能存储最大十进制数，所以我们反过来也可以对照把十进制转二进制。比如86， 86小于128多以第八位是0，86大于64所以第七位是1。86-64=22，22小于32所以第六位是0，22大于16所以第五位是1。。。 所以最好转成二进制是：0101 0110 二进制转十六进制 我们用二进制 0101 0110来演示，也就是上面十进制的86。 当然，你最好用计算器验证下 ModBusTcp协议介绍 我们在对进制转换进行复习过后，接下来讲ModBusTcp协议。 ModBus协议是现在工控里面用的比较多比较通用的一种协议，什么可靠啊、简单啊等等一些优点就不说了，直接入正题。 ModBus分为RTU、ASCII、TCP三种方式进行通信，今天我们只讲TCP。 在ModBus里面有站号、功能码、寄存器地址等概念。 站号：多设备的标识号 功能码：一些功能的标识号 功能码详解： 01：读线圈 02：读离散量 03：读保持寄存器（每个寄存器含有两个字节） 04：读输入寄存器 05：写单个线圈 06：写单个寄存器 15：用于写多个线圈 16：写多个寄存器 ModBusTcp报文分析 协议的理解和实现主要就是要对协议报文理解。（注意：以下报文数据都是十六进制） 数据【读取-请求报文】：19 B2 00 00 00 06 02 03 00 04 00 01 19 B2 是客户端发的检验信息，随意定义。 00 00 代表是基于tcp/ip协议的modbus 00 06 标识后面还有多长的字节 02 表示站号地址 03 为功能码（读保持寄存器） 00 04 为寄存器地址 00 01 为寄存器的长度(寄存器个数) 数据【读取-响应报文】（分两次获取） 第一次获取前八个字节（Map报文头）：19 B2 00 00 00 05 02 03 02 00 20 19 B2 检验验证信息(复制的客户端发的，配件检验) 00 00 代表是基于tcp/ip协议的modbus(复制的客户端发的) 00 05 为当前位置到最后的长度 02 表示站号地址(复制的客户端发的) 03 为功能码(复制的客户端发的) 第二次获取的报文：02 00 20 02 字节个数 00 20 响应的数据 数据【写入-请求报文】：19 B2 00 00 00 09 02 10 00 04 00 01 02 00 20 19 B2 是客户端发的检验信息，随意定义。 00 00 代表是基于tcp/ip协议的modbus 00 09 从本字节下一个到最后 02 站号 10 功能码（转十进制就是16） 00 04 寄存器地址 00 01 寄存器的长度(寄存器个数) 02 写字节的个数 00 20 要写入的值（转十进制为32） 数据【写入-响应报文】：19 B2 00 00 00 06 02 10 00 04 00 01 和请求报文的区别 没有了请求报文的数据值 00 09 变成了00 06 因为报文长度变了 其他的报文意义和请求报文一致 ModBusTcp对寄存器的读取 有了上面的三个报文做参考，我们就可以用Socket来实现ModBusTcp协议了。其实协议就是按照报文的规定来，也没有想的那么复杂，和我们前面实现的聊天通讯软件区别不大。 第一步，我们先实现数据读取报文的组装： ///

/// 获取读取命令（此方法传入参数后就可以得到类似19 B2 00 00 00 06 02 03 00 04 00 01这样的请求报文） ///

/// 寄存器起始地址 /// 站号 /// 功能码 /// 读取长度 /// public static byte[] GetReadCommand(ushort address, byte stationNumber, byte functionCode, ushort length) { byte[] buffer = new byte[12]; buffer[0] = 0x19; buffer[1] = 0xB2;//Client发出的检验信息 buffer[2] = 0x00; buffer[3] = 0x00;//表示tcp/ip 的协议的modbus的协议 buffer[4] = 0x00; buffer[5] = 0x06;//表示的是该字节以后的字节长度 buffer[6] = stationNumber; //站号 buffer[7] = functionCode; //功能码 buffer[8] = BitConverter.GetBytes(address)[1]; buffer[9] = BitConverter.GetBytes(address)[0];//寄存器地址 buffer[10] = BitConverter.GetBytes(length)[1]; buffer[11] = BitConverter.GetBytes(length)[0];//表示request 寄存器的长度(寄存器个数) return buffer; } 第二步，就是建立我们的Socket连接，并发送请求报文 //1 创建Socket var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //2 建立连接 socket.Connect(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(ip), 端口)); //3 获取命令[组装请求报文]（寄存器起始地址：4、站号：2、功能码：3、读取寄存器长度：1） byte[] command = GetReadCommand(4, 2, 3, 1); //4 发送命令 socket.Send(command); 第三步，解析响应报文，得到数据值 //5 读取响应 byte[] buffer1 = new byte[8];//先读取前面八个字节（Map报文头） socket.Receive(buffer1, 0, buffer1.Length, SocketFlags.None); //5.1 获取将要读取的数据长度 int length = buffer1[4] * 256 + buffer1[5] - 2;//减2是因为这个长度数据包括了单元标识符和功能码，占两个字节 //5.2 读取数据 byte[] buffer2 = new byte[length]; var readLength2 = socket.Receive(buffer2, 0, buffer2.Length, SocketFlags.None); byte[] buffer3 = new byte[readLength2 - 1]; //5.3 过滤第一个字节（第一个字节代表数据的字节个数） Array.Copy(buffer2, 1, buffer3, 0, buffer3.Length); var buffer3Reverse = buffer3.Reverse().ToArray(); var value = BitConverter.ToInt16(buffer3Reverse, 0); //6 关闭连接 socket.Shutdown(SocketShutdown.Both); socket.Close(); ModBusTcp对寄存器的写入 对于数据写入就更简单了。 第一步，组装请求报文 ///

/// 获取写入命令 ///

/// 寄存器地址 /// /// 站号 /// 功能码 /// public static byte[] GetWriteCommand(ushort address, byte[] values, byte stationNumber, byte functionCode) { byte[] buffer = new byte[13 + values.Length]; buffer[0] = 0x19; buffer[1] = 0xB2;//检验信息，用来验证response是否串数据了 buffer[4] = BitConverter.GetBytes(7 + values.Length)[1]; buffer[5] = BitConverter.GetBytes(7 + values.Length)[0];//表示的是header handle后面还有多长的字节 buffer[6] = stationNumber; //站号 buffer[7] = functionCode; //功能码 buffer[8] = BitConverter.GetBytes(address)[1]; buffer[9] = BitConverter.GetBytes(address)[0];//寄存器地址 buffer[10] = (byte)(values.Length / 2 / 256); buffer[11] = (byte)(values.Length / 2 % 256);//写寄存器数量(除2是一个寄存器两个字节，寄存器16位。除以256是byte最大存储255。) buffer[12] = (byte)(values.Length); //写字节的个数 values.CopyTo(buffer, 13); //把目标值附加到数组后面 return buffer; } 第二步，建立Socket连接，并发送报文 //1 创建Socket var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //2 建立连接 socket.Connect(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(ip), 端口)); //值的转换 short value = 32; var values = BitConverter.GetBytes(value).Reverse().ToArray(); //3 获取并发送命令（寄存器起始地址、站号、功能码） var command = GetWriteCommand(4, values, 2, 16); socket.Send(command); //4 关闭连接 socket.Shutdown(SocketShutdown.Both); socket.Close(); 结束 同步至索引目录：《物联网基础组件IoTClient开发系列》 参考1：https://www.cnblogs.com/any91/p/3530540.html 参考2：https://www.cnblogs.com/DreamRecorder/p/9081134.html demo：https://github.com/zhaopeiym/BlogDemoCode/tree/master/IoTClient/ModbusTCP 完整实现：https://github.com/zhaopeiym/IoTClient 学习本是一个不断抄袭、模仿、练习、创新的过程。 虽然，园中已有本人无法超越的同主题博文，为什么还是要写。 对于自己，博文只是总结。在总结的过程发现问题，解决问题。 对于他人，在此过程如果还能附带帮助他人，那就再好不过了。 由于博主能力有限，文中可能存在描述不正确，欢迎指正、补充！ 感谢您的阅读。如果文章对您有用，那么请轻轻点个赞，以资鼓励。 工控物联Q群：995475200https://www.cnblogs.com/zhaopei/p/11790181.html