英創(chuàng)信息技術(shù)ESM6802支持Qt MODBUS程序開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介

ESM6802使用iMX6DL作為CPU，支持硬件圖形加速，使得用戶可以開(kāi)發(fā)具有較好圖形界面的工業(yè)控制程序。Qt是嵌入式開(kāi)發(fā)中常用的圖形庫(kù)，MODBUS作為工控中常用的通信協(xié)議，已經(jīng)作為Qt的模塊引入了Qt中。我們?cè)贓SM6802上移植了最新的Qt 5.8.0版本，包括MODBUS模塊，用戶在使用中可以方便的調(diào)用Qt提供的API進(jìn)行MODBUS協(xié)議相關(guān)的程序編寫。Qt對(duì)于MODBUS協(xié)議的封裝使得用戶能夠更加便捷快速的進(jìn)行MODBUS應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)，我們將在下面根據(jù)Qt源碼中的modbusmaster例程簡(jiǎn)單介紹Qt的MODBUS相關(guān)函數(shù)接口。文中使用的程序可以在http://doc.qt.io/qt-5/qtserialbus-modbus-master-example.html獲取或向我們的工程師索取。

在使用Qt提供的MODBUS相關(guān)API時(shí)需要使用Qt提供的MODBUS數(shù)據(jù)類：QModbusDataUnit，類中有公共數(shù)據(jù)RegisterType表示此數(shù)據(jù)代表的MODBUS數(shù)據(jù)類型：

enum RegisterType { Invalid, DiscreteInputs, Coils, InputRegisters, HoldingRegisters }

可以使用構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行初始化：

QModbusDataUnit(RegisterType type,intaddress, quint16 size)

對(duì)于MODBUS client相關(guān)的函數(shù)，Qt將其封裝在類QModbusClient中，部分函數(shù)如下：

intnumberOfRetries()const

QModbusReply *sendRawRequest(constQModbusRequest &request,intserverAddress)

QModbusReply *sendReadRequest(constQModbusDataUnit &read,intserverAddress)

QModbusReply *sendReadWriteRequest(constQModbusDataUnit &read,constQModbusDataUnit &write,intserverAddress)

QModbusReply *sendWriteRequest(constQModbusDataUnit &write,intserverAddress)

voidsetNumberOfRetries(intnumber)

voidsetTimeout(intnewTimeout)

int timeout()const

其中numberOfRetries以及setTimeout是用于設(shè)置重試次數(shù)和超時(shí)時(shí)間的。send*Request系列函數(shù)是用于發(fā)送MODBUS數(shù)據(jù)包的函數(shù)，其中數(shù)據(jù)相關(guān)的都用之前介紹的QModbusDataUnit類對(duì)象作為函數(shù)參數(shù)。

截取部分Qt例程modbusmaster發(fā)送讀請(qǐng)求的代碼如下：

首先設(shè)置連接類型（RTU/TCP)、重試次數(shù)、超時(shí)時(shí)間等，然后建立連接：

if(static_cast(ui->connectType->currentIndex()) == Serial) {

modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialPortNameParameter,

ui->portEdit->text());

modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialParityParameter,

m_settingsDialog->settings().parity);

modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialBaudRateParameter,

m_settingsDialog->settings().baud);

modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialDataBitsParameter,

m_settingsDialog->settings().dataBits);

modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialStopBitsParameter,

m_settingsDialog->settings().stopBits);

}else{

const QUrl url = QUrl::fromUserInput(ui->portEdit->text());

modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::NetworkPortParameter, url.port());

modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::NetworkAddressParameter, url.host());

}

modbusDevice->setTimeout(m_settingsDialog->settings().responseTime);

modbusDevice->setNumberOfRetries(m_settingsDialog->settings().numberOfRetries);

if(!modbusDevice->connectDevice()) {

statusBar()->showMessage(tr("Connect failed: ") + modbusDevice->errorString(), 5000);

}

設(shè)置讀取數(shù)據(jù)類型、地址等參數(shù)：

QModbusDataUnit MainWindow::readRequest()const

{

constautotable =

static_cast(ui->writeTable->currentData().toInt());

intstartAddress = ui->readAddress->value();

Q_ASSERT(startAddress >= 0 && startAddress < 65535);

// do not go beyond 10 entries

int numberOfEntries = qMin(ui->readSize->currentText().toInt(), 65535 - startAddress);

return QModbusDataUnit(table, startAddress, numberOfEntries);

}

發(fā)送讀數(shù)據(jù)請(qǐng)求：

voidMainWindow::on_readButton_clicked()

{

if (!modbusDevice)

return;

ui->readValue->clear();

statusBar()->clearMessage();

if (auto*reply = modbusDevice->sendReadRequest(readRequest(), ui->serverEdit->value())) {

if (!reply->isFinished())

connect(reply, &QModbusReply::finished,this, &MainWindow::readReady);

else

deletereply; // broadcast replies return immediately

}else{

statusBar()->showMessage(tr("Read error: ") + modbusDevice->errorString(), 5000);

}

}

可以看到使用Qt提供的API進(jìn)行MODBUS通訊編程很便捷，只需要首先設(shè)置數(shù)據(jù)QModbusDataUnit，然后調(diào)用相應(yīng)的Request函數(shù)發(fā)送請(qǐng)求即可。

modbusmaster程序運(yùn)行效果如下圖：

我們使用ESM6802連接ADAM模塊進(jìn)行測(cè)試連接圖如下：

ADAM-4117進(jìn)行電流采集時(shí)電流輸入量程為4～20mA，對(duì)應(yīng)的采樣值為0x0000~0xffff。有關(guān)AMAM-4117的介紹可以參考我們官網(wǎng)上的文章：《4~20mA模擬電流采集應(yīng)用方案》。當(dāng)輸入12.0mA（半量程）時(shí)讀到采樣值為0x8007，可見(jiàn)modbusmaster與AMAM模塊正確進(jìn)行了數(shù)據(jù)通信。

更多Qt MODBUS相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)參考Qt官方資料：http://doc.qt.io/qt-5/qtmodbus-backends.html。