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版本:4.0-rc

PlcBridge Modbus 集成指南

定义

命名空间:
TouchSocketPro.Modbus <Pro/> <br/>
安装:
dotnet add package TouchSocket.Core

一、说明

TouchSocket PLC Bridge 提供了强大的工业自动化设备集成能力,尤其适合处理多协议多设备的复杂场景。本指南将结合示例代码,详细说明如何使用 PLC Bridge 整合 Modbus TCP、UDP 和串口设备,创建一个统一的设备访问接口。

二、核心优势

  1. 统一访问接口:通过单一API访问多种Modbus设备(TCP/UDP/串口)
  2. 智能数据映射:将不同设备的寄存器地址映射到统一的虚拟地址空间
  3. 高性能处理:自动合并读写请求,优化通信效率
  4. 类型安全访问:支持复杂数据类型(long, float等)的自动转换
  5. 可扩展架构:轻松添加新设备或调整配置

三、准备工作

3.1 硬件环境

  • Modbus TCP 设备(端口502)
  • Modbus UDP 设备(端口503)
  • Modbus 串口设备(COM2)
  • 安装 Modbus 设备模拟器

四、设备桥接实现步骤

4.1 初始化 PLC Bridge 服务

🔄 正在加载代码...

4.2 配置 Modbus TCP 设备桥接

首先需要连接 TCP Modbus 设备:

🔄 正在加载代码...

然后添加设备驱动器,映射第一个寄存器区段(虚拟地址 0-20,对应物理设备地址 0-20):

🔄 正在加载代码...

映射第二个寄存器区段(虚拟地址 20-40,对应物理设备地址 50-70):

🔄 正在加载代码...

4.3 配置 Modbus UDP 设备桥接

🔄 正在加载代码...

4.4 配置 Modbus 串口设备桥接

🔄 正在加载代码...

4.5 启动桥接服务

🔄 正在加载代码...

五、创建统一访问接口

5.1 定义 PLC 数据对象

使用 PlcObject 类和 PlcField 特性定义数据映射:

🔄 正在加载代码...

5.2 使用 PLC 数据对象

🔄 正在加载代码...

六、自定义驱动器实现

通过继承 ModbusHoldingRegistersDrive 可以实现自定义的读写逻辑,例如添加日志记录、数据校验等功能:

🔄 正在加载代码...

七、执行流程

7.1 初始化阶段

  • 创建 PLC Bridge 服务
  • 配置并添加各设备驱动器
  • 启动桥接服务

7.2 数据访问阶段

  • 通过统一接口读写数据
  • PLC Bridge 自动处理:
    • 地址映射转换
    • 请求合并优化
    • 数据类型转换
    • 多设备协同

7.3 资源释放

🔄 正在加载代码...

八、典型应用场景

  1. 跨设备数据采集:同时从不同协议的设备读取数据
  2. 集中控制:通过单一接口控制多个设备
  3. 数据聚合:将不同设备的数据合并处理
  4. 协议转换:将不同协议统一为标准接口
  5. 设备热插拔:动态添加/移除设备不影响系统运行

九、性能优化建议

  1. 分组策略:对实时性要求高的设备使用独立组
  2. 批量处理:使用ReadOnlyMemory进行批量读写
  3. 地址规划:将相邻地址分配到同一设备驱动器
  4. 缓存机制:对低频变化数据实现读取缓存
  5. 连接复用:同协议设备共享Master连接

十、总结

TouchSocket PLC Bridge 通过:

  1. 统一访问层 抽象底层设备差异
  2. 智能地址映射 简化多设备协同
  3. 自动优化 提升通信效率
  4. 强类型接口 保证数据一致性
  5. 可扩展架构 支持灵活定制

解决了工业自动化中多协议设备集成的核心挑战,是构建复杂工业控制系统的理想选择。

十一、本文示例