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五大通信库,围攻莫迪康

2021-05-17 19:37 作者:付工上位机实战  | 我要投稿
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?


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