Modbus网关和工具开源分享

描述

介绍

使用熟悉的Visual Studio、C#等开发环境开发基于.NET Core 2.2框架的应用程序，使得工具和Web应用程序的实现变得更加容易。利用 Windows 10 IoT Core 平台，此类应用程序可以部署到小型设备，例如 Raspberry PI 2 或 PI 3。

通讯总线

基于 Raspberry PI 的应用程序的典型场景是家庭自动化。与各种设备的通信是物联网应用程序开发的关键。许多设备提供使用 TCP/IP 的 Modbus 接口或使用 Modbus RTU 的串行接口（参见Wikipedia 上的Modbus ）。

目标

使用社区中的各种库和 .NET Core 2.2 框架，通过命令行应用程序或通过基于 Web 的界面来执行应用程序来读写 Modbus 从属设备是主要的，为监控和控制的测试和开发提供了简单的工具应用程序。

使用 Modbus TCP 或 Modbus RTU，应用程序应提供以下功能：

• 读写单个或多个线圈。
• 读取单个或多个离散输入。
• 读写单个或多个保持寄存器。
• 读取单个或多个输入寄存器。

由于 Modbus 规范通常仅支持布尔值和 16 位整数日期，因此已使用多个扩展来提供对各种其他数据类型（例如浮点数、双精度数甚至字符串）的访问。

控制台应用程序

使用控制台应用程序模板作为开始，使用几个库添加应用程序设置、日志记录和命令行处理：

• Windows 10物联网
• ASP.NET核心 2.2
• 命令行核心框架
• Serilog日志框架
• Modbus TCP（NModbus 库）

应用程序设置允许预设常用通信或日志记录设置。

ASP.NET 网络应用程序

使用剃须刀页面和用于个人用户身份验证的Sqlite数据库的标准ASP.NET Web 应用程序模板已被使用。添加了几个页面以显示来自各个组件的选定数据。一个额外的页面用于嵌入Swagger Web API。Swagger 页面和选定的其他页面需要身份验证才能访问。ASP.NET Core Web 应用程序还使用 HTTPS 作为访问页面的唯一协议。

REST API和招摇

来自 Modbus 设备的各种数据可通过一组基于 REST 的 Web API 获取。Swashbuckle项目提供的 Swagger 集成将Swagger添加到提供 Swagger-UI 的 NModbusTCP 项目，从而为 REST API 消费者提供丰富的发现、文档和游乐场体验。

控制器实现

已实施以下基本 Modbus MVC 控制器：

• CoilController（读写单个线圈）
• CoilsController（读写多个线圈）
• DiscreteInputController（读取单个离散输入）
• DiscreteInputsController（读取多个离散输入）
• HoldingRegisterController（读写单个保持寄存器）
• HoldingRegistersController（读写多个保持寄存器）
• InputRegisterController（读取单个输入寄存器）
• InputRegistersController（读取多个输入寄存器）

和用于其他数据类型的 Modbus 扩展控制器：

• ROSingleController（读取输入寄存器）
• ROArrayController（读取输入寄存器）
• RWSingleController（读取保持寄存器）
• RWArrayController（读取保持寄存器）

部署

应用程序可以部署在 ASP.NET Core 2.2 框架支持的各种平台上。它还使用 Windows 10 IoT 在 Raspberry PI 3 或 Raspberry PI 2 B 上运行，只需发布​​到 Raspberry PI 上的目录即可。

概括

使用 .NET Core 2.2 框架可以实现各种命令行工具和简单的 Web 应用程序。基于 REST 的 Web API 对 Modbus 设备的访问不仅提供了到 Modbus TCP 的 HTTP 网关，而且还允许通过 HTTPS 进行安全访问（注意：Modbus 在 Modbus TCP 或 Modbus RTU 中没有安全层）。

笔记

所有源代码都可以在 Github ( dtv42/HomeControl NModbus ) 上找到。