前言

上周,开发了一个可视化配置的modbus模块,用于和电气部门的西门子plc的modbus RTU slave通讯.

实现主要使用qt的qmodbusslave相关的类, 细节不再展开

由于电气工程师们也是第一次使用modbus RTU模块, 对配置不熟悉,所以我需要自己仿真通讯,验证程序逻辑

主要遇到的问题是, modbus RTU是基于串口的, 如果是modbus tcp直接通过已有的网络仿真 modbus slave就可以,但电脑本身没有串口,要怎么仿真 modbus slave运行,以验证自己实现的modbus master逻辑呢.

通过一周下来的摸索,我找到3种方法

方法1

qt5中,modbus RTU的从站对应的c++类是 QModbusRtuSerialMaster , modbus Tcp从站应对的c++类则是QModbusTcpClient. 它们都继承自QModbusClient.

这两个除了连接的接口不同,上层封装的接口没有任何区别,包括读写,状态,错误接口

所以可以先用QModbusTcpClient类 + 一个仿真的modbus tcp master, 就可以验证了

可以直接从qt 5安装的exmaple中找到 modbus slave代码,编译了它你就拥有一个仿真用的modbus 从站

配置好环境编译后直接运行以验证

这个方法的缺点是串口连接的逻辑没有办法验证

有一个坑是 QModbusRtuSerialMaster连接的方法connectDevice成功是同步返回的,不像 QModbusTcpClient连接后立即返回,

如果用事件循环进一步封装需要注意,否则会导致事件循环永退出在开始之前,调用modbus 连接的线程一直挂起

我就在这个问题浪费一下午,痛定思痛才摸索出第2种和第3种方式,完全的仿真 modbus RTU的通讯

方法2

在windows上使用虚拟串口(这个可以自选上网搜索,大多数是破解收费的),创建一对Tx Rx交叉的串口对, 例如 COM1和 COM2

然后使用qt example的modbus slave 运行在COM1

你的modbus master程序使用com2 ,连接上之后就可以完整的验证modbus RTU的整个通讯过程

方式3

此方式与 方法2雷同

区别是直接使用两个物理串口 交叉连接 TX RX

例如我使用raspberry pi5 ,先把qt example的modbus slave 交叉编译部署到raspberry pi中

然后配置raspberry pi ,打开 0 和 2的串口, 配置方法可以参考我之前写的raspberry pi 5 开发笔记

在开发板上用杜邦线 交叉连接两个串口的TX RX后,

把qt modbus slave运行在 ttyAMA0 ,

把自己的modbus master程序也部署到开发板上, 运行程序,通过ttyAMA2 连接到 qt modbus slave

就可以开始测试了