C# Modbus通信从入门到精通（21）——Modbus TCP协议原理

**Modbus TCP 协议原理**

在前面的文章中，我们已经学习了Modbus协议的基本概念、功能和应用场景。今天我们将重点讨论Modbus TCP协议的原理。

**什么是Modbus TCP协议**

Modbus TCP是一种基于TCP/IP协议栈的Modbus通信协议，用于在IP网络上传输数据。它扩展了原始的Modbus协议，使其能够在更广泛的网络环境中使用。

**Modbus TCP协议的组成部分**

Modbus TCP协议由以下几个关键组成部分：

1. **TCP/IP协议栈**: Modbus TCP协议基于TCP/IP协议栈，使用TCP连接来传输数据。
2. **Modbus应用层协议**: Modbus TCP协议在TCP/IP协议栈之上实现了原始的Modbus应用层协议。
3. **IP地址和端口号**: Modbus TCP协议使用IP地址和端口号来标识设备和通信端点。

**Modbus TCP协议的工作流程**

下面是Modbus TCP协议的基本工作流程：

1. **客户端连接服务器**: 客户端（通常是控制器或PLC）连接到服务器（通常是HMI或SCADA系统）。
2. **建立TCP连接**: 客户端和服务器之间建立一个TCP连接。
3. **发送请求包**: 客户端发送一个Modbus请求包给服务器，包含所需的数据点和操作类型。
4. **服务器处理请求**:服务器接收请求包并处理所需的数据点或执行指定的操作。
5. **返回响应包**:服务器将结果包回传给客户端。
6. **断开TCP连接**: 客户端和服务器之间断开TCP连接。

**C#代码示例**

下面是一个简单的C#代码示例，演示了如何使用Modbus TCP协议进行通信：

csharpusing System;
using System.Net.Sockets;

public class ModbusTcpClient{
 private TcpClient _client;

 public ModbusTcpClient(string ipAddress, int port)
 {
 _client = new TcpClient(ipAddress, port);
 }

 public void ReadCoil(int address, out bool value)
 {
 // 发送请求包 byte[] request = new byte[5];
 request[0] =0x01; // 功能码：读取离散输入 request[1] = (byte)(address >>8); // 地址高字节 request[2] = (byte)(address &0xFF); // 地址低字节 request[3] =0x00; // 数组长度：1个字节 request[4] =0x01; // 数组偏移：第一个字节 _client.Send(request);

 // 接收响应包 byte[] response = new byte[2];
 _client.Receive(response);

 // 解析响应包 value = (response[1] ==0xFF);
 }
}