源代码

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using HslCommunication.ModBus;
using HZH_Controls.Controls;
using ModbusDemo.Helper;
using Sunny.UI;
using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using ConfigHelper = ModbusDemo.Helper.ConfigHelper;
using ArrowDirection = HZH_Controls.Controls.ArrowDirection;

namespace ModbusDemo
{
    public partial class Form1 : UIForm
    {
        // Modbus RTU 通信对象
        private ModbusRtu _modbusRtu;
        // 用于控制采集任务的取消令牌
        private CancellationTokenSource _ctsCollect = new CancellationTokenSource();
        // 标志采集是否正在进行
        private bool _isCollect = false;
        // 用于缓存采集到的数据 ，最多保存到500条
        private BlockingCollection<short[]> _collection = new BlockingCollection<short[]>(500);
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            // 加载配置文件（通过 ConfigHelper）。
            InitConfig();
            // 初始化 Modbus RTU 通信参数。
            InitModbus();
            // 启动一个后台任务用于刷新 UI。
            InitUiRefresh();
        }

        private void InitUiRefresh()
        {
            Task.Run(async () =>
            {
                while (true)
                {
                    _collection.TryTake(out var data);

                    if (data != null)
                    {
                        // 做一系列数据更新到界面上的处理
                        Invoke(new Action(() =>
                        {
                            if (data.Length > 8)
                            {
                                ucMeter1.Value = data[0];
                                ucMeter2.Value = data[1];
                                ucThermometer2.Value = data[3];
                                // 刷新界面上的缺料方向
                                ucArrowLoss.Direction = data[7] == 0 ? ArrowDirection.Left : ArrowDirection.Right;
                                // 刷新界面温度计
                                ucThermometer1.Value = data[8];
                            }

                        }));
                    }

                    await Task.Delay(10);
                }
            });
        }

        private void InitModbus()
        {
            _modbusRtu = new ModbusRtu();

            _modbusRtu.SerialPortInni(sp =>
            {
                sp.PortName = ConfigHelper.Current.PortName;
                sp.BaudRate = ConfigHelper.Current.BaudRate;
                sp.DataBits = ConfigHelper.Current.DataBits;
                sp.Parity = ConfigHelper.Current.Parity;
                sp.StopBits = ConfigHelper.Current.StopBits;
                sp.RtsEnable = ConfigHelper.Current.RtsEnable;
            });

            _modbusRtu.ReceiveTimeOut = ConfigHelper.Current.ReceiveTimeOut;
            _modbusRtu.AddressStartWithZero = ConfigHelper.Current.AddressStartWithZero;
            _modbusRtu.DataFormat = ConfigHelper.Current.DataFormat;
            _modbusRtu.Station = ConfigHelper.Current.Station;
            _modbusRtu.Crc16CheckEnable = ConfigHelper.Current.Crc16CheckEnable;
        }

        private void InitConfig()
        {
            ConfigHelper.Current.Load();
        }

        private void btnConnect_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                var result = _modbusRtu.Open();

                if (result.IsSuccess)
                {
                    MessageBox.Show("称重设备 PSD900 连接成功");
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show(ex.Message);
            }
        }

        private void uiButton1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            MessageBox.Show("测试Demo");
        }

        private void btnCollect_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (_modbusRtu == null) { 
            
                btnCollect.BackColor = System.Drawing.Color.Green;
                MessageBox.Show("请先连接称重设备");
                return;
            }

            if(_isCollect)
            {
                btnCollect.Text = "开始采集";
                btnCollect.BackColor = System.Drawing.Color.Green;
                _ctsCollect?.Cancel();
            } else
            {
                btnCollect.Text = "停止采集";
                btnCollect.BackColor = System.Drawing.Color.Red;

                _ctsCollect = new CancellationTokenSource();
                Task.Run(async () =>
                {
                    while (!_ctsCollect.Token.IsCancellationRequested)
                    {
                        try
                        {
                            var result = await _modbusRtu.ReadInt16Async("1", 9);

                            if (result.IsSuccess)
                            {
                                if (!_collection.TryAdd(result.Content))
                                {
                                    // 数据满了
                                    _collection.TryTake(out var data);
                                }
                            }

                            await Task.Delay(100);
                        }
                        catch (Exception exception)
                        {
                            Console.WriteLine(exception);
                        }
                    }

                }, _ctsCollect.Token);
            }
            _isCollect = !_isCollect;
        }

        private void ucThermometer1_Load(object sender, EventArgs e)
        {

        }
    }
}

这段代码是一个使用 C# 编写的 Windows Forms 程序，用于通过 Modbus RTU 协议 与设备通信，读取或写入数据，并更新到界面控件上。代码使用了 HslCommunication、HZH_Controls 和 Sunny.UI 这些第三方控件库。

下面我会 逐行解释 代码，尽量用通俗易懂的语言说明每一部分的作用。

1. 引用命名空间

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using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using HslCommunication.ModBus;
using HZH_Controls.Controls;
using Sunny.UI;
using ArrowDirection = HZH_Controls.Controls.ArrowDirection;
using ConfigHelper = TulingModbus.Helper.ConfigHelper;
  • System：基础类库，提供常用功能。
  • System.Collections.Concurrent：提供线程安全的集合类，比如 BlockingCollection。
  • System.Threading 和 System.Threading.Tasks：用于多线程、异步编程。
  • System.Windows.Forms：Windows 窗体应用程序的基础。
  • HslCommunication.ModBus：用于 Modbus 通信的库。
  • HZH_Controls.Controls 和 Sunny.UI：第三方 UI 控件库。
  • ArrowDirection：定义箭头方向的枚举。
  • ConfigHelper：自定义的配置帮助类，用来读取配置文件。

2. 命名空间和类定义

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namespace TulingModbus
{
    public partial class Form1 : UIForm
    {
        private ModbusRtu _modbusRtu;
        private CancellationTokenSource _ctsCollect = new CancellationTokenSource();
        private bool _isCollect = false;
        private BlockingCollection<short[]> _collection = new BlockingCollection<short[]>(500);
  • 定义了一个命名空间 TulingModbus。
  • Form1 是主窗体类，继承自 UIForm（Sunny.UI 的窗体类）。
  • _modbusRtu：Modbus RTU 协议通信对象。
  • _ctsCollect：取消令牌源，用于控制采集任务的启停。
  • _isCollect：表示是否正在采集数据。
  • _collection：线程安全的数据队列，最多存储 500 条数据，用于在采集线程和 UI 线程之间传递数据。

3. 构造函数

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public Form1()
{
    InitializeComponent();
    InitConfig();
    InitModbus();
    InitUiRefresh();
}
  • InitializeComponent()：初始化窗体控件（由设计器自动生成）。
  • InitConfig()：加载配置文件（如串口参数等）。
  • InitModbus()：初始化 Modbus RTU 通信参数。
  • InitUiRefresh()：启动一个后台任务，用于从队列中取出数据并刷新界面。

4. 初始化界面刷新任务

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private void InitUiRefresh()
{
    Task.Run(async () =>
    {
        while (true)
        {
            _collection.TryTake(out var data);

            if(data != null)
            {
                // 做一系列数据更新到界面上的处理
                Invoke(new Action(() =>
                {
                    if(data.Length >8){ 
                        ucMeter1.Value = data[0];
                        ucMeter2.Value = data[1];
                        ucThermometer2.Value = data[3];
                        // 刷新界面上的缺料方向
                        ucArrowLoss.Direction = data[7]==0? ArrowDirection.Left:ArrowDirection.Right;
                        // 刷新界面温度计
                        ucThermometer1.Value = data[8];
                    }
               
                }));
            }

            await Task.Delay(10);
        }
    });
}
  • 启动一个后台任务，不断从 _collection 队列中取出数据。
  • 如果数据不为空，就使用 Invoke 在 UI 线程中更新控件：
    • ucMeter1、ucMeter2：仪表控件，显示数值。
    • ucThermometer2：温度计控件。
    • ucArrowLoss.Direction：根据 data[7] 的值判断箭头方向。
    • ucThermometer1：另一个温度计控件。
  • 每次处理完数据后等待 10 毫秒。

5. 加载配置

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private void InitConfig()
{
    ConfigHelper.Current.Load();
}
  • 调用 ConfigHelper 的 Load 方法加载配置信息（比如串口号、波特率等）。

6. 初始化 Modbus 通信

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private void InitModbus()
{
    _modbusRtu = new ModbusRtu();

    _modbusRtu.SerialPortInni(sp =>
    {
        sp.PortName = ConfigHelper.Current.PortName;
        sp.BaudRate = ConfigHelper.Current.BaudRate;
        sp.DataBits = ConfigHelper.Current.DataBits;
        sp.Parity = ConfigHelper.Current.Parity;
        sp.StopBits = ConfigHelper.Current.StopBits;
        sp.RtsEnable = ConfigHelper.Current.RtsEnable;
    });

    _modbusRtu.ReceiveTimeOut = ConfigHelper.Current.ReceiveTimeOut;
    _modbusRtu.AddressStartWithZero = ConfigHelper.Current.AddressStartWithZero;
    _modbusRtu.DataFormat = ConfigHelper.Current.DataFormat;
    _modbusRtu.Station = ConfigHelper.Current.Station;
    _modbusRtu.Crc16CheckEnable = ConfigHelper.Current.Crc16CheckEnable;
}
  • 创建一个 ModbusRtu 对象。
  • 配置串口参数（如端口号、波特率等），这些参数从配置文件中读取。
  • 设置 Modbus RTU 的一些通信参数，如超时时间、地址是否从0开始、数据格式、站号、CRC校验开关等。

7. 连接按钮点击事件

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private void btnConnect_Click(object sender, EventArgs e)
{
    try
    {
        var result = _modbusRtu.Open();

        if (result.IsSuccess)
        {
            MessageBox.Show("称重设备 PSD900 连接成功");
        }
    }
    catch (Exception ex)
    {
        MessageBox.Show(ex.Message);
    }
}
  • 当用户点击“连接”按钮时，尝试打开串口连接 Modbus 设备。
  • 如果连接成功，弹出提示框。
  • 出现异常时，显示错误信息。

8. 采集按钮点击事件

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private void btnCollect_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (_modbusRtu == null)
    {
        btnCollect.BackColor = System.Drawing.Color.Green;
        MessageBox.Show("请先连接称重设备");
        return;
    }

    if (_isCollect)
    {
        btnCollect.Text = "开始采集";
        btnCollect.BackColor = System.Drawing.Color.Green;
        _ctsCollect?.Cancel();
    }
    else
    {
        btnCollect.Text = "停止采集";
        btnCollect.BackColor = System.Drawing.Color.Red;

        _ctsCollect = new CancellationTokenSource();
        Task.Run(async () =>
        {
            while (!_ctsCollect.Token.IsCancellationRequested)
            {
                try
                {
                    var result = await _modbusRtu.ReadInt16Async("1", 9);

                    if (result.IsSuccess)
                    {
                        if (!_collection.TryAdd(result.Content))
                        {
                            // 数据满了
                            _collection.TryTake(out var data);
                        }
                    }

                    await Task.Delay(100);
                }
                catch (Exception exception)
                {
                    Console.WriteLine(exception);
                }
            }

        }, _ctsCollect.Token);
    }

    _isCollect = !_isCollect;
}
  • 如果未连接设备，提示用户先连接。
  • 如果正在采集，就停止采集（取消令牌）。
  • 如果没有在采集，就启动一个异步任务：
    • 每隔 100 毫秒读取一次地址为 1 的 9 个寄存器数据。
    • 如果读取成功，将数据加入队列 _collection。
    • 如果队列满了，就移除最早的数据。
  • 改变按钮状态（文字和颜色）来表示当前是否在采集。

9. 模拟写入数据按钮点击事件（测试用）

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private void uiButton1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (_modbusRtu == null)
    {
        btnCollect.BackColor = System.Drawing.Color.Green;
        MessageBox.Show("请先连接称重设备");
        return;
    }

    _ctsCollect = new CancellationTokenSource();
    Task.Run(async () =>
    {
        while (!_ctsCollect.Token.IsCancellationRequested)
        {
            try
            {
                var random = new Random();
                var coefficient =  (short)random.Next(1,50);
                var loss =  (short)random.Next(-1,2);
                var percent =  (short)random.Next(1,45);

                short[] data = new short[9]
                { 
                    (short)(coefficient),
                    (short)(coefficient+2),
                    (short)(coefficient+2),
                    (short)(percent+2),
                    (short)(percent*2),
                    (short)(coefficient+2),
                    (short)(coefficient+2),
                    (short)(loss),
                    (short)(percent),
                };

                var result = await _modbusRtu.WriteAsync("1",data);

                
                await Task.Delay(100);
            }
            catch (Exception exception)
            {
                Console.WriteLine(exception);
            }
        }

    }, _ctsCollect.Token);
}
  • 这个按钮用于模拟向设备写入数据（用于测试）。
  • 创建随机数据，构造一个 9 个 short 类型的数组。
  • 使用 WriteAsync 方法将数据写入地址为 1 的寄存器。
  • 每次写入后等待 100 毫秒。

✅ 总结

这段代码的主要功能是：

  • 使用 Modbus RTU 协议与设备通信；
  • 可以连接设备、读取数据、写入数据；
  • 读取的数据会通过队列传给界面刷新任务；
  • 使用了异步、多线程来避免界面卡顿；
  • 提供了连接、采集、模拟写入等功能按钮；
  • 使用了第三方 UI 控件库来美化界面。

如果你是初学者，可以把这个程序理解为：

一个连接 Modbus 设备的界面程序，能读取数据并显示在仪表、温度计、箭头上，也能模拟发送数据给设备。

如果你需要我进一步解释某个模块，比如 Modbus 协议、队列、异步任务、UI 控件等，也可以继续问我！