Modbus ASCII 获取数据-数字星空

根据银河高低温试验箱协议读取数据

1.协议内容

8.1：通讯协议介绍
8.1.5 通讯设置
本通讯协议使用异步串行通讯方式，1 个起始位、8 个数据位、2 个停止
位、无奇偶校验数据通讯格式，其中数据位8 位，第1 位为最高位(MSB)，第8
位为最低位(LSB)。
8.1.6 数据格式
通讯采用直接存取S7-200 V 存储器数据的方式，所有的参数均放置于S7-200 V存储器中，S7-200 中的数据类型为BYTE（字节）、INT（有符号整数）、WORD（无符号整数）、DWORD（无符号长整）、LONG（有符号长整）、FLOAT
（浮点数）等格式，位操作按字节方式操作,一个字节8 个位。其中BYTE 长度
为1字节；INT 和WORD为2字节，先高后低；DWORD和LONG 为4字节，
先高后低；浮点数为4字节。详细资料可参考西门子SIMATIC S7-200 可编程控
制器系统手册。
8.1.7 读参数命令
命令格式：>MMVDUUUUr
>：起始字符
MM：机号(在编程时因该转换为16进制数据)
VD：读命令
UUUU：S7200 内部V 存储器地址（在编程时因该转换为16 进制数
据）
r：回车字符

响应数据格式：<MMVDUUUUaabbccddee…r
<MMVDUUUU：响应命令头
aabbccddee：从指定的V单元开始的128字节，每2个字符代表一个字节。
r：回车字符

8.1.8 PLC地址说明

参数名称	V地址单元	数据格式	数据说明
运行状态	904	int	0 停止 1 运行 2 暂停
温度测量值	804	float	单位：℃
湿度测量值	860	float	单位：RH%

2.使用串口助手调试

串口助手设置

串口参数	参数值
波特率	9600
数据位	8
停止位	2
校验位	无
流控	无

调试截图

命令说明要在命令后面添加回车，否则PLC无法识别命令。

>00VD0388 :获取设备运行状态  返回结果: <00VD0388000000010000000200040000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000FA03B6000000FA0000FDDA0000
>00VD0324 :获取温度测量值    返回结果：<00VD032441EA980041EABDD541F6580041FBE0000000000044864400447EBA00000000000000000000000000000000000000000041C80000000000000000000000000000
>00VD035C :获取湿度测量值    返回结果：<00VD035C00000000000000000000000001000400000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000100000002000400000000000000000000

根据命令返回结果，解析数据，获取温度测量值和湿度测量值。

1.由于返回结果为16进制，需要将16进制进行状态。

2.温度测量值和湿度测量值在返回结果中的位置分别为：41EA9800和00000000，需要将这两个值转换为float类型。
3.运行状态在返回结果中的位置为：0000(截取命令后4位)，转换为整数值为0。

4.温度测量值为41EA9800(截取命令后8位)，转换为浮点数为：29.324219。

5.湿度测量值为00000000(截取命令后8位)，转换为浮点数为：0。

3.C# 使用 SerialPort 发送命令接收数据

初始化串口信息并打开串口

        private void OpenCom()
        {

            // 创建SerialPort对象
            serialPort = new SerialPort(txtPort.Text.Trim(), 9600, Parity.None, 8, StopBits.Two);

            serialPort.ReadTimeout = 1000;   //串口读取超时时间
            serialPort.WriteTimeout = 1000;   //串口写入超时时间 
            // 打开串口
            serialPort.Open();
        }

发送命令并接收数据

重点：将字符串转换为ASCII码字节数组 byte[] asciiBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(request); 如果不通过ASCII码字节数组发送，则无法正确接收数据。

public string SendOrderToPLC(string request)
        {
            string txt = string.Empty;
            try
            {
                OpenCom();
                 
                // 将字符串转换为ASCII码字节数组
                byte[] asciiBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(request);

                // 发送字节数组
                serialPort.Write(asciiBytes, 0, asciiBytes.Length);
                //等待数据接收完成 数据量小等待时间可小，数据量大等待时间长
                Thread.Sleep(1000);

                ASCIIEncoding ascii = new ASCIIEncoding();
                byte[] readBuffer = new byte[serialPort.BytesToRead];
                serialPort.Read(readBuffer, 0, readBuffer.Length);

                if (readBuffer.Length > 14)
                {
                    txt = ascii.GetString(readBuffer);

                    // 关闭串口
                    serialPort.Close();
                    return txt;
                }
                else
                {
                    this.Invoke(new Action(() =>
                    {
                        this.labMes.Text = "No response received";
                    }));
                    serialPort.Close();
                    return txt;
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                txt = null;
                this.Invoke(new Action(() =>
                {
                    this.labMes.Text = ex.Message;
                }));
                return txt;
            }
        }

处理数据

     处理设备运行状态数据
    //获取设备运行状态  ，取的是整数  所以16进制取4位；排除前面的<00VD0388命令  
    /*0 停止 1 运行 2 暂停 
     */
    var stringSub = result.Substring(9, 4); 
    var st = HexToDecimal(stringSub);

    处理温度数据
    /*温度取的是浮点数 所以16进制取8位；排除前面的 < 00VD0324命令  单位：℃
      */
    var stringSub = result.Substring(9, 8);
    var st = HexToDecimal(stringSub);


    /*湿度取的是浮点数 所以16进制取8位；排除前面的 < 00VD035C命令  单位：RH%
      */
    var stringSub = result.Substring(9, 8);
    var st = HexToDecimal(stringSub);

4.数据转换方法

        /// <summary>
        /// 将16进制字符串转换为浮点数
        /// </summary>
        /// <param name="hex"></param>
        /// <returns></returns>
        static double HexToDecimal(string hex)
        {
            uint intValue = Convert.ToUInt32(hex, 16);

            // 将整数值转换为单精度浮点数
            float floatValue = BitConverter.ToSingle(BitConverter.GetBytes(intValue), 0);

            // 输出结果
            Console.WriteLine("Hex: " + hex);
            Console.WriteLine("Float: " + floatValue);
            return floatValue;
        }