C# Modbus通信从入门到精通（10）——Modbus RTU（0x10功能码）

**C# Modbus通信从入门到精通（10）——Modbus RTU（0x10功能码）**

在前面的文章中，我们已经学习了如何使用C#进行Modbus TCP通信。今天我们将重点讨论Modbus RTU（0x10功能码）的通信。

**什么是Modbus RTU？**

Modbus RTU是一种基于RS-485的串行通信协议，用于工业控制和监测系统中设备之间的数据交换。它是Modbus TCP的一种替代方案，主要用于低速率、长距离传输的应用场景。

**Modbus RTU（0x10功能码）的特点**

Modbus RTU（0x10功能码）支持以下特性：

* **串行通信**: Modbus RTU使用RS-485接口进行通信。
* **多设备支持**: Modbus RTU可以连接多个设备，实现数据交换和控制。
* **读写操作**: Modbus RTU支持读取和写入设备的寄存器和 Coil。
* **错误校验**: Modbus RTU使用CRC-16进行错误校验。

**C#中Modbus RTU（0x10功能码）的实现**

下面是C#中Modbus RTU（0x10功能码）的基本实现：

csharpusing System;
using System.IO.Ports;

public class ModbusRTU{
 private SerialPort _serialPort;

 public ModbusRTU(string portName, int baudRate)
 {
 _serialPort = new SerialPort(portName, baudRate);
 }

 public void Open()
 {
 if (!_serialPort.IsOpen)
 {
 _serialPort.Open();
 }
 }

 public void Close()
 {
 if (_serialPort.IsOpen)
 {
 _serialPort.Close();
 }
 }

 public byte[] ReadCoil(int address, int quantity)
 {
 // 构造读取 Coil 的 Modbus RTU 消息 byte[] message = new byte[5];
 message[0] =0x10; // 功能码 message[1] = (byte)(address >>8); // 起始地址（高字节）
 message[2] = (byte)(address &0xFF); // 起始地址（低字节）
 message[3] = (byte)((quantity +15) /16); // 数据长度 message[4] =0x00; // CRC-16 // 发送读取 Coil 的 Modbus RTU 消息 _serialPort.Write(message,0, message.Length);

 // 等待设备响应 byte[] response = new byte[5];
 int bytesRead = _serialPort.Read(response,0, response.Length);

 // 校验 CRC-16 if (bytesRead ==2 && response[1] ==0x00)
 {
 return response;
 }
 else {
 throw new Exception("CRC-16 校验失败");
 }
 }

 public void WriteCoil(int address, int quantity, byte[] data)
 {
 // 构造写入 Coil 的 Modbus RTU 消息 byte[] message = new byte[5 + data.Length];
 message[0] =0x10; // 功能码 message[1] = (byte)(address >>8); // 起始地址（高字节）
 message[2] = (byte)(address &0xFF); // 起始地址（低字节）
 message[3] = (byte)((quantity +15) /16); // 数据长度 Array.Copy(data,0, message,4, data.Length);
 for (int i =0; i < 2; i++)
 {
 message[data.Length + i] = (byte)(data[i] ^0xFF); // CRC-16 }

 // 发送写入 Coil 的 Modbus RTU 消息 _serialPort.Write(message,0, message.Length);
 }
}

csharppublic class Program{
 public static void Main()
 {
 string portName = "COM1";
 int baudRate =9600;

 ModbusRTU modbusRtu = new ModbusRTU(portName, baudRate);
 modbusRtu.Open();

 try {
 byte[] data = modbusRtu.ReadCoil(0x0000,10);
 Console.WriteLine(BitConverter.ToString(data));

 byte[] newData = new byte[2];
 newData[0] =0xFF;
 newData[1] =0x00;

 modbusRtu.WriteCoil(0x0000,2, newData);
 }
 catch (Exception ex)
 {
 Console.WriteLine(ex.Message);
 }

 modbusRtu.Close();
 }
}