（三）YModbus上手：先把寄存器读出来

GitHub 项目地址：https://github.com/lidecong133/YModbus

前面两篇先把为什么做 YModbus、Modbus 协议的基本概念讲了一遍。

这一篇开始写代码。

不用一上来就想着把所有功能码都用一遍，也不用急着研究各种高级封装。

工控调试里，第一步通常很简单：

我能不能连上设备，并且读到一组正确的寄存器？

只要这一步通了，后面写参数、读 float、批量轮询、多设备采集，都是在这个基础上往上加。

先记住几个参数

用 YModbus 读设备之前，先把下面几个东西搞清楚：

这里特别注意地址。

如果设备手册写的是40001，很多时候代码里要填的是0，不是40001。

因为40001通常表示“保持寄存器区第 1 个点”，而不是报文里真的发送地址40001。

从 RTU 开始

现场最常见的还是 Modbus RTU。

比如电脑通过 USB 转 RS485 接一个仪表，仪表站号是1，波特率9600，我们想读保持寄存器地址0开始的 4 个寄存器。

用 YModbus 大概就是这样：

usingSystem.IO.Ports;usingYModbus.Clients;usingYModbus.Serial;usingSerialPortport=new("COM3"){BaudRate=9600,DataBits=8,Parity=Parity.None,StopBits=StopBits.One,ReadTimeout=2000,WriteTimeout=2000};port.Open();byteslaveID=1;ushortstartAddress=0;ushortquantity=4;awaitusingModbusClientclient=ModbusSerialClientFactory.CreateRtu(slaveID,port,leaveOpen:true);ushort[]registers=awaitclient.ReadHoldingRegistersAsync(startAddress,quantity);foreach(ushortvalueinregisters){Console.WriteLine(value);}

这段代码做的事情其实很直白：

1. 打开串口
2. 创建 RTU client
3. 用功能码03读取保持寄存器
4. 拿到ushort[]结果

YModbus 里ReadHoldingRegistersAsync对应的就是功能码03。

如果现场读不到，先不要急着改代码，先查这几件事：

• 串口号是不是对的
• 波特率是不是对的
• 校验位是不是对的
• slaveID是不是对的
• 地址是不是应该从0开始
• 设备是不是支持功能码03

很多现场问题，最后都是这些参数里有一个没对上。

写保持寄存器

读通以后，再考虑写。

比如从地址100开始写 3 个保持寄存器：

ushortstartAddress=100;ushort[]values=newushort[]{1,2,3};awaitclient.WriteMultipleRegistersAsync(startAddress,values);

这个方法对应功能码16，也就是0x10。

如果只写一个寄存器，可以用：

awaitclient.WriteSingleRegisterAsync(100,123);

这个对应功能码06。

写操作要比读操作谨慎。

读错了，大多数时候只是读不到或者数据不对。写错了，可能会把设备参数改掉，甚至影响现场动作。

所以刚开始调试时，我一般建议：

• 先读
• 再写不影响设备运行的测试地址
• 确认设备手册里的写入范围
• 确认写入值有没有单位和倍率

比如手册写“温度设定值，单位 0.1 ℃”，那你想写25.0 ℃，可能实际要写250。

TCP 怎么写

Modbus TCP 的代码更短一些，因为不用自己配置串口参数。

比如连接127.0.0.1:1502，UnitId 是1：

usingYModbus.Clients;awaitusingModbusClientclient=awaitModbusClientFactory.CreateTcpAsync(host:"127.0.0.1",port:1502,unitId:1);ushort[]registers=awaitclient.ReadHoldingRegistersAsync(0,4);foreach(ushortvalueinregisters){Console.WriteLine(value);}

这里再强调一下：

CreateTcpAsync创建的是 Modbus TCP client，它会主动连接对方的 TCP server。

这个 client/server 是 TCP 通讯关系，不要简单理解成主站/从站。

你在代码里填的unitId，更多是 Modbus 报文里的 Unit Identifier。直连普通 TCP 设备时，很多设备填1就可以；如果是 TCP 转 RTU 网关，它后面可能挂了多个 RTU 设备，这时unitId往往就对应后面的 RTU 站号。

一个 client 固定一个 UnitId

上面的ModbusClient有一个特点：创建时就指定了slaveID或unitId。

也就是说，它适合这种场景：

我现在主要跟一个设备通讯。

比如：

awaitusingModbusClientclient=awaitModbusClientFactory.CreateTcpAsync("192.168.1.10",502,unitId:1);

后面这个client发出去的请求，默认都发给unitId = 1。

如果你要在同一条连接里轮询多个 UnitId，可以用ModbusMasterClient：

awaitusingModbusMasterClientmaster=awaitModbusClientFactory.CreateTcpMasterAsync("192.168.1.10",502);ushort[]unit1=awaitmaster.ReadHoldingRegistersAsync(1,0,10);ushort[]unit2=awaitmaster.ReadHoldingRegistersAsync(2,0,10);

这样每次调用时都可以传不同的 UnitId。

这在网关场景很有用。

读 float 和 int32

Modbus 寄存器本身是 16 位的。

但现场很多数据不是 16 位，比如：

• int32
• uint32
• float
• double

这种数据一般会占多个寄存器。

YModbus 里可以先读原始寄存器：

ushort[]registers=awaitclient.ReadHoldingRegistersAsync(0,2);

也可以用 typed helper 直接转成 .NET 类型：

usingYModbus.Clients;usingYModbus.Protocol;floattemperature=awaitclient.ReadHoldingRegisterSingleAsync(startAddress:0,wordOrder:ModbusWordOrder.HighWordFirst,byteOrder:ModbusByteOrder.BigEndian);

这里最容易出问题的是字节序和字顺序。

如果读出来的 float 特别离谱，比如一个温度读成了一个很大的数，先别怀疑设备坏了，优先查：

• 高字在前还是低字在前
• 每个寄存器内部是不是大端
• 手册里有没有写 ABCD、CDAB、BADC、DCBA 这种顺序

YModbus 里用ModbusWordOrder和ModbusByteOrder来控制这件事。

RetryOptions 什么时候用

工业现场通讯不一定每次都很稳。

偶尔一次超时、设备忙、网关后面的设备没响应，都可能遇到。

YModbus 里可以在创建 client 时传ModbusRetryOptions：

usingYModbus.Transports;ModbusRetryOptionsretryOptions=new(){RetryCount=2,RetryDelayMilliseconds=100};awaitusingModbusClientclient=awaitModbusClientFactory.CreateTcpAsync("192.168.1.10",502,unitId:1,retryOptions:retryOptions);

这里的RetryCount = 2，意思是第一次请求失败后，最多再重试 2 次。

重试不是万能的。

如果地址错了、功能码错了、站号错了，重试多少次都没用。

它更适合处理偶发性的通讯抖动。

先跑 samples

如果你刚拿到项目，不想一上来就写代码，可以先跑 sample。

TCP 可以先启动一个本地从站模拟：

dotnet run--project.\samples\YModbus.Sample.TcpSlave

再开一个终端读它：

dotnet run--project.\samples\YModbus.Sample.TcpClient--127.0.0.1 1502 1 0 4

RTU 需要真实串口设备，比如：

dotnet run--project.\samples\YModbus.Sample.RtuClient--COM3 9600 1 0 4

这几个参数分别是：

先把 sample 跑通，再复制里面的关键代码到自己的项目里，会比一开始就硬写省很多时间。

我建议的调试顺序

用 YModbus 调设备时，我建议按这个顺序来：

1. 先确认通讯方式：RTU 还是 TCP
2. RTU 先确认串口参数，TCP 先确认 IP 和端口
3. 先读保持寄存器，不要一上来就写
4. 手册写40001时，代码里优先试地址0
5. 先读ushort[]原始值，再处理float、int32
6. 原始值对了，再做单位、倍率、字节序转换
7. 最后再考虑批量轮询、重试、异常处理

这样排查起来会比较稳。

很多时候不是库的问题，也不是设备的问题，而是地址、功能码、站号、字节序这些基础信息没有对齐。

写在最后

YModbus 的目标不是把 Modbus 包装得看不见。

我更希望它做两件事：

• 常见读写操作写起来简单
• 真出问题时，还能看得懂底层到底在干什么

所以你会看到它既有ReadHoldingRegistersAsync这种直接可用的方法，也保留了slaveID、unitId、功能码、寄存器地址这些 Modbus 里本来就很重要的概念。

对工控调试来说，这样反而更踏实。

因为现场最怕的不是代码多写几行，而是出了问题以后完全不知道从哪里查。