五大通信库,围攻莫迪康
前面写过一篇关于西门子PLC通信的文章,很多小伙伴对通信相关的内容比较感兴趣,今天给大家分享一下,关于ModbusTCP通信的内容。
前记
本文主要以C#作为编程语言,结合目前市场上常用的5种通信库,分别与台达DVP-32 PLC进行通信研究,并对研究的结论进行分享。
通信库简介
一、EasyModbus
简介:EasyModbus支持Modbus TCP, Modbus UDP and Modbus RTU,开源协议为MIT。
二、SharpModbus
简介:SharpModbus是一个开源的Modbus工具,支持ModbusTCP与ModbusRTU,开源协议为MIT。
三、NModbus4
简介:NModbus4是一个开源的Modbus通信库,开源协议为MIT。
四、HslCommunication
简介:HslCommunication是一个商业通信库,涵盖各种不同设备的通信。
五、xktComm
简介:xktComm是一个商业通信库,涵盖西门子、欧姆龙、三菱、基恩士等PLC,也支持Modbus及OPC通信。
通信库开发
针对各种库创建了一个枚举类型:
public enum ModbusLib { EasyModbus, SharpModbus, NModbus4, hslCommunication, xktComm }
针对每个库创建一个通信对象:
//创建对象 //EasyModbus private ModbusClient easyModbus = new ModbusClient(); //SharpModbus private ModbusMaster sharpModbus; //NModbus4 private ModbusIpMaster nModbus; //HslCommunication private ModbusTcpNet hsl; //xktComm private ModbusTcp xktModbus = new ModbusTcp();
针对各个库实现连接方法:
private bool Connect(ModbusLib modbusLib) { try { switch (modbusLib) { case ModbusLib.EasyModbus: easyModbus.Connect(ipAddress, port); break; case ModbusLib.SharpModbus: sharpModbus = ModbusMaster.TCP(ipAddress, port); break; case ModbusLib.NModbus4: TcpClient tcpClient = new TcpClient(); tcpClient.Connect(ipAddress, port); nModbus = ModbusIpMaster.CreateIp(tcpClient); break; case ModbusLib.hslCommunication: hsl = new ModbusTcpNet(ipAddress, port); return hsl.ConnectServer().IsSuccess; case ModbusLib.xktComm: return xktModbus.Connect(ipAddress, port); default: break; } } catch (Exception) { return false; } return true; }
针对各个库实现断开连接方法
private void DisConnect(ModbusLib modbusLib) { switch (modbusLib) { case ModbusLib.EasyModbus: easyModbus.Disconnect(); break; case ModbusLib.SharpModbus: sharpModbus.Dispose(); break; case ModbusLib.NModbus4: nModbus.Dispose(); break; case ModbusLib.hslCommunication: hsl.ConnectClose(); break; case ModbusLib.xktComm: xktModbus.DisConnect(); break; default: break; } }
针对各个库实现一个读取变量的方法:
public bool ReadSingleReg(ModbusLib modbusLib) { try { switch (modbusLib) { case ModbusLib.EasyModbus: return easyModbus.ReadHoldingRegisters(0, 1).Length == 1; case ModbusLib.SharpModbus: return sharpModbus.ReadHoldingRegisters(1, 0, 1).Length == 1; case ModbusLib.NModbus4: return nModbus.ReadHoldingRegisters(0, 1).Length == 1; case ModbusLib.hslCommunication: return hsl.ReadInt16("0").IsSuccess; case ModbusLib.xktComm: return xktModbus.ReadKeepReg(0, 1).Length == 2; default: return false; } } catch (Exception) { return false; } }
通信功能开发
由于每个库实现的功能都一样,所以开发了一个控件,将相关接口预留出来,后续直接调用即可。

控件提供了启动(Start)、停止(Stop)事件,提供了Modbus库类型,可以选择设置,也可以通过属性对通信结果和耗时时间进行赋值。
使用也非常简单,直接拖到界面上,设置好库类型,绑定上Start和Stop事件即可。
测试的核心代码如下:
private void modbusCtl1_Start(object sender, EventArgs e) { if (sender is ModbusCtl control) { ModbusLib modbusLib = control.ModbusType; if (Connect(modbusLib)) { cts = new CancellationTokenSource(); stopwatch.Restart(); int successCount = 0;//成功次数 int totalCount = 0;//总次数 Task.Run(() => { while (!cts.IsCancellationRequested) { if (ReadSingleReg(modbusLib)) { successCount++; } totalCount++; if (successCount != 0 && totalCount != 0) { control.Result = successCount.ToString() + "/" + totalCount.ToString(); control.CommRate = stopwatch.ElapsedMilliseconds / successCount; } } }, cts.Token); cts.Token.Register(() => { stopwatch.Stop(); Thread.Sleep(100); DisConnect(modbusLib); }); } } }
台达PLC测试结果如下:

ModbusSlave测试结果如下:

西门子1200PLC测试结果如下:

西门子1500PLC测试结果如下:

通过以上测试发现,ModbusTCP通信周期与ModbusTCP服务器(PLC硬件)紧密关联,甚至可以达到毫秒级。
可能有的小伙伴会感到疑惑,为什么SharpModbus连接台达PLC那么慢,连接其他PLC都正常呢?