在工业自动化和控制系统中，Modbus协议是一种广泛使用的通信协议。它是一种基于主从结构的串行通信协议，简单、可靠且易于实现。在C#中，可以使用NModbus4库来执行Modbus通信。本文将详细介绍如何使用NModbus4库在C#中执行Modbus读操作。

1. NModbus4库安装

首先，你需要在你的C#项目中安装NModbus4库。可以通过NuGet包管理器进行安装，命令如下：

Install-Package NModbus4

2. 创建Modbus连接

要使用NModbus4库，首先需要创建一个Modbus连接。这可以通过创建一个IModbusFactory的实例来实现，然后使用该工厂创建一个Modbus主站或从站的实例。

using NModbus4;
using NModbus4.Serial;
// 创建Modbus工厂
var factory = new ModbusFactory();
// 创建Modbus RTU主站实例
var connection = factory.CreateRtuMaster(new SerialPortAdapter("COM1", 9600));

3. 连接到Modbus服务器

创建连接后，需要通过调用ConnectAsync方法来连接到Modbus服务器。这个方法是一个异步方法，它会返回一个Task对象，你可以使用await关键字来等待连接完成。

try
{// 等待连接await connection.ConnectAsync();Console.WriteLine("连接到Modbus服务器成功。");
}
catch (Exception ex)
{Console.WriteLine($"连接失败： {ex.Message}");
}

4. 执行读操作

连接到Modbus服务器后，你可以执行各种读操作，如读取保持寄存器、读取输入寄存器、读取离散输入等。

读取保持寄存器

读取保持寄存器的常用方法是ReadHoldingRegistersAsync。这个方法接受两个参数：起始地址和要读取的寄存器数量。

var holdingRegisters = await connection.ReadHoldingRegistersAsync(0, 10);
foreach (var register in holdingRegisters.Registers)
{Console.WriteLine($"保持寄存器 {register.Address}: {register.Value}");
}

读取输入寄存器

读取输入寄存器的方法与读取保持寄存器类似，只是使用ReadInputRegistersAsync方法。

var inputRegisters = await connection.ReadInputRegistersAsync(0, 10);
foreach (var register in inputRegisters.Registers)
{Console.WriteLine($"输入寄存器 {register.Address}: {register.Value}");
}

读取离散输入

读取离散输入使用ReadDiscretesAsync方法。

var discreteInputs = await connection.ReadDiscretesAsync(0, 10);
foreach (var input in discreteInputs.Discretes)
{Console.WriteLine($"离散输入 {input.Address}: {input.Value}");
}

5. 断开连接

完成读操作后，应该断开与Modbus服务器的连接。这可以通过调用DisconnectAsync方法来实现。

await connection.DisconnectAsync();
Console.WriteLine("已断开与Modbus服务器的连接。");

6. 异常处理

在实际应用中，可能会遇到各种通信异常。因此，应该对连接和读操作进行异常处理，以避免程序意外崩溃。

try
{// 连接到Modbus服务器await connection.ConnectAsync();// 执行读操作var holdingRegisters = await connection.ReadHoldingRegistersAsync(0, 10);foreach (var register in holdingRegisters.Registers){Console.WriteLine($"保持寄存器 {register.Address}: {register.Value}");}
}
catch (Exception ex)
{ Console.WriteLine($"发生错误： {ex.Message}");
}
finally
{// 断开连接await connection.DisconnectAsync();
}

7. 总结

在C#中使用NModbus4库执行Modbus读操作相对简单。通过创建一个Modbus连接、连接到Modbus服务器、执行读操作、处理异常和断开连接，你可以完成与Modbus设备的通信。注意，在实际应用中，你需要根据你的Modbus设备的具体参数进行配置，例如端口名称、波特率等。
通过使用NModbus4库，你可以轻松地在C#应用程序中实现Modbus协议的读写操作，从而实现工业设备之间的通信和数据交换。