ESM6802支持Qt MODBUS程序开发

0

　　ESM6802使用iMX6DL作为CPU，支持硬件图形加速，使得用户可以开发具有较好图形界面的工业控制程序。Qt是嵌入式开发中常用的图形库，MODBUS作为工控中常用的通信协议，已经作为Qt的模块引入了Qt中。我们在ESM6802上移植了最新的Qt 5.8.0版本，包括MODBUS模块，用户在使用中可以方便的调用Qt提供的API进行MODBUS协议相关的程序编写。Qt对于MODBUS协议的封装使得用户能够更加便捷快速的进行MODBUS应用程序开发，我们将在下面根据Qt源码中的modbusmaster例程简单介绍Qt的MODBUS相关函数接口。文中使用的程序可以在http://doc.qt.io/qt-5/qtserialbus-modbus-master-example.html获取或向我们的工程师索取。

　　在使用Qt提供的MODBUS相关API时需要使用Qt提供的MODBUS数据类：QModbusDataUnit，类中有公共数据RegisterType表示此数据代表的MODBUS数据类型：

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

　　可以使用构造函数进行初始化：

　　QModbusDataUnit(RegisterType type, int address, quint16 size)

　　对于MODBUS client相关的函数，Qt将其封装在类QModbusClient中，部分函数如下：

　　int  numberOfRetries() const

　　QModbusReply *      sendRawRequest(const QModbusRequest &request, int serverAddress)

　　QModbusReply *      sendReadRequest(const QModbusDataUnit &read, int serverAddress)

　　QModbusReply *      sendReadWriteRequest(const QModbusDataUnit &read, const QModbusDataUnit &write, int serverAddress)

　　QModbusReply *      sendWriteRequest(const QModbusDataUnit &write, int serverAddress)

　　void       setNumberOfRetries(int number)

　　void       settimeout(int newTimeout)

　　int  timeout() const

　　其中numberOfRetries以及setTimeout是用于设置重试次数和超时时间的。send*Request系列函数是用于发送MODBUS数据包的函数，其中数据相关的都用之前介绍的QModbusDataUnit类对象作为函数参数。

　　截取部分Qt例程modbusmaster发送读请求的代码如下：

　　首先设置连接类型（RTU/TCP)、重试次数、超时时间等，然后建立连接：

　　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);

　　}

　　设置读取数据类型、地址等参数：

　　QModbusDataUnit MainWindow::readRequest() const

　　{

　　　　const auto table =

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

　　　　int startAddress = 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);

　　}

　　发送读数据请求：

　　void MainWindow::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

　　　　　　delete reply; // broadcast replies return immediately

　　} else {

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

　　　　}

　　}

　　可以看到使用Qt提供的API进行MODBUS通讯编程很便捷，只需要首先设置数据QModbusDataUnit，然后调用相应的Request函数发送请求即可。

　　modbusmaster程序运行效果如下图：

　　我们使用ESM6802连接ADAM模块进行测试连接图如下：

　　ADAM-4117进行电流采集时电流输入量程为4～20mA，对应的采样值为0x0000~0xffff。有关AMAM-4117的介绍可以参考我们官网上的文章：《4~20mA模拟电流采集应用方案》。当输入12.0mA（半量程）时读到采样值为0x8007，可见modbusmaster与AMAM模块正确进行了数据通信。

　　更多Qt MODBUS相关内容请参考Qt官方资料：http://doc.qt.io/qt-5/qtmodbus-backends.html。

0