====== NModbus4 사용법 ======

산업현장에서 많이 사용하고 있는 MODBUS 프로토콜을 ComfilePi에서 동작시키는 방법을 알아보겠습니다. Nmodbus4 라이브러리를 이용하면 쉽고 간단하게 MODBUS프로토콜을 구현할 수 있습니다.
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=====ComfilePi와 PLC 결선 =====
 ComfilePi의 RS232 COM0와 PLC의 RS232 포트에 **TX-RX, RX-TX, GND-GND**로 연결합니다. ComfilePi와 PLC의 RS232 결선은 아래와 같습니다.

^ {{ :comfilepi:nmodbus4_k:comfilepi_connection.png }}  ^ {{ :comfilepi:nmodbus4_k:msb_connection.png }}  ^

※//PLC는 컴파일테크놀로지의 [[http://www.comfile.co.kr/shop/goods/goods_view.php?goodsno=60&category=005001|MSB612RA-DC]] 제품입니다. //


=====NModbus4 라이브러리 추가 =====

NModbus4 라이브러리를 Visual Studio 2017에 추가하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

  * 1. 프로젝트를 만든 후 우측의 **"솔루션 탐색기"**의 **"프로젝트(ModbusExample)"**에 우클릭으로 **"NuGet 패키지 관리(N).."**를 선택 합니다.
{{ :comfilepi:nmodbus4_k:nmodbus_1_a.png |}}
  * 2. **"찾아보기"** 선택 -> 검색창에 **"NModbus"** 검색 -> **"NModbus4"** 선택 -> **"설치"** 클릭
{{ :comfilepi:nmodbus4_k:nmodbus_2_a.png |}}
  * 3. 출력창에서 NModbus4 라이브러리 설치 상태를 확인 할 수 있습니다.
{{ :comfilepi:nmodbus4_k:nmodbus_3_a.png |}}

===== Modbus 프로그래밍 =====
NModbus4의 Function(함수)와 Serial Port설정에 대해 알아 보겠습니다. 
  * 1. Serial Port설정 : 데스크탑 PC의 Serial Port와 ComfilePi의 Serial Port는 다릅니다. 프로젝트 코드에 아래와 같이 SerialPort를 설정 해야합니다.
  * ※ ComfilePi의 **COM0**는 **"/dev/serial0"**, **COM1**은 **"/dev/serial1"**로 설정합니다.
<code xbasic>
string portName = Environment.OSVersion.Platform == PlatformID.Win32NT ? "COM0" : "/dev/serial0";
SerialPort port = new SerialPort(portName, 115200);
port.ReadTimeout = 100;
port.WriteTimeout = 100;
port.Open();
</code>
  * 2. ComfilePi를 Master로 사용시 PLC의 상태를 읽어오고 제어할 수 있는 함수입니다.
  * ※ ModbusRTU Master는 **ModbusSerialMaster** 클래스를 사용합니다.
<code xbasic>
bool[] ReadCoils(byte slaveAddress, ushort startAddress, ushort numberOfPoints);
 
ushort[] ReadHoldingRegisters(byte slaveAddress, ushort startAddress, ushort numberOfPoints);
 
ushort[] ReadInputRegisters(byte slaveAddress, ushort startAddress, ushort numberOfPoints);
 
bool[] ReadInputs(byte slaveAddress, ushort startAddress, ushort numberOfPoints);
 
ushort[] ReadWriteMultipleRegisters(byte slaveAddress, ushort startReadAddress, ushort numberOfPointsToRead, ushort startWriteAddress, ushort[] writeData);
 
void WriteMultipleCoils(byte slaveAddress, ushort startAddress, bool[] data);
 
void WriteMultipleRegisters(byte slaveAddress, ushort startAddress, ushort[] data);
 
void WriteSingleCoil(byte slaveAddress, ushort coilAddress, bool value);
 
void WriteSingleRegister(byte slaveAddress, ushort registerAddress, ushort value);

</code>
  * 3. NModbus4 라이브러를 이용해 만든 실행파일(.exe)을 ComfilePi에서 사용하려면 **실행파일(.exe)**과 **NModbus4.dll**를 ComfilePi의 '/home/pi' 위치에 복사해 사용합니다. 

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===== 프로그램 =====
ModbusRTU 프로토콜로, NModbus4를 이용한 예제 프로그램 입니다.  ComfilePi를 Master로 PLC(MSB612RA-DC)를 Slave로 작성 되었습니다.

====- Example 1====
소스코드 다운로드 ☞ {{ :comfilepi:nmodbus4_k:simple_modbus_example.zip |}}

{{ :comfilepi:nmodbus4_k:simple_modbus_example1.mp4?700x450 |}}
<code xbasic>
using Modbus.Device;
using System;
using System.IO.Ports;
using System.Windows.Forms;
 
namespace SimpleModbusExample
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        const int SLAVE_ADDRESS = 1;
        const int COIL_ADDRESS = 32;
 
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }
 
        SerialPort _port;
        ModbusSerialMaster _master;
 
        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            // Intialize serial port
            string portName = Environment.OSVersion.Platform == PlatformID.Win32NT ? "COM0" : "/dev/serial0";
            _port = new SerialPort(portName, 115200);
            _port.ReadTimeout = 100;
            _port.WriteTimeout = 100;
            _port.Open();
 
            // Initialize Modbus master
            _master = ModbusSerialMaster.CreateRtu(_port);
 
            // Read the current state of the output
            ReadState();
        }
 
        private void Form1_FormClosed(object sender, FormClosedEventArgs e)
        {
            // Destroy Modbus master
            _master.Dispose();
            _master = null;
 
            // Destroy serial port
            _port.Close();
            _port.Dispose();
            _port = null;
        }
 
        private void OnButton_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            // Turn output ON
            _master.WriteSingleCoil(SLAVE_ADDRESS, COIL_ADDRESS, true);
 
        }
 
        private void OffButton_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            // Turn output OFF
            _master.WriteSingleCoil(SLAVE_ADDRESS, COIL_ADDRESS, false);
        }
 
        void ReadState()
        {
            // Read the current state of the output
            var state = _master.ReadCoils(SLAVE_ADDRESS, COIL_ADDRESS, 1);
 
            // Update the UI
            if (state[0])
            {
                StateLabel.Text = "On";
            }
            else
            {
                StateLabel.Text = "Off";
            }
        }
 
        private void ReadStateButton_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            // Read the current state of the output
            ReadState();
        }
    }
}
</code>

\\

====- Example 2====
소스코드 다운로드 ☞ {{ :comfilepi:nmodbus4_k:modbus_example.zip |}}

{{ :comfilepi:nmodbus4_k:nmodbus_example2.mp4?700x450 |}}
<code xbasic>
using System;
using System.Windows.Forms;
using System.IO.Ports;
using Modbus.Device;
using System.Threading;
 
namespace ModbusExample
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }
 
        private volatile bool _stopModbus;
        private Thread _modbusThread;
 
        private void RunModbus()
        {
            string portName = Environment.OSVersion.Platform == PlatformID.Win32NT ? "COM0" : "/dev/serial0";
            SerialPort port = new SerialPort(portName, 115200);
            port.ReadTimeout = 100;
            port.WriteTimeout = 100;
            port.Open();
 
            _stopModbus = false;
 
            ModbusSerialMaster master = ModbusSerialMaster.CreateRtu(port);
            IAsyncResult result = null;
 
            while(!_stopModbus)
            {
                // Read UI's button states and assign to device's outputs
                bool[] outputs = new bool[4];
                result = BeginInvoke(new Action(() =>
                {
                    outputs[0] = button1.IsOn;
                    outputs[1] = button2.IsOn;
                    outputs[2] = button3.IsOn;
                    outputs[3] = button4.IsOn;
                }));
 
                while (!_stopModbus && !result.IsCompleted)
                {
                    Thread.Yield();
                }
 
                if (!_stopModbus)
                {
                    try
                    {
                        master.WriteMultipleCoils(1, 32, outputs);
                    }
                    catch (Exception ex)
                    {
                        Console.WriteLine(ex.Message);
                    }
                }
 
                // Read inputs and assign to UI's Lamps
                if (!_stopModbus)
                {
                    try
                    {
                        var inputs = master.ReadCoils(1, 8, 4);
 
                        result = BeginInvoke(new Action(() =>
                        {
                            lamp8.IsOn = inputs[3];
                            lamp9.IsOn = inputs[2];
                            lamp10.IsOn = inputs[1];
                            lamp11.IsOn = inputs[0];
                        }));
                    }
                    catch (Exception ex)
                    {
                        Console.WriteLine(ex.Message);
                    }                    
                }
 
                while (!_stopModbus && !result.IsCompleted)
                {
                    Thread.Yield();
                }
            }
 
            master.Dispose();
 
            port.Close();
            port.Dispose();
        }
 
        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            _modbusThread = new Thread(RunModbus);
            _modbusThread.IsBackground = true;
            _modbusThread.Start();
        }
 
        private void Form1_FormClosed(object sender, FormClosedEventArgs e)
        {
            _stopModbus = true;
            _modbusThread.Join();
        }
    }
}

</code>

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