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Modbusクライアント

このサンプルは、Modbusクライアントアプリケーションを実装しています。

このサンプルは、シリアルラインまたはTCP経由でModbusリクエストを送信するModbusクライアントとして機能します。表示されるダイアログでは、標準リクエストの定義が可能であり、受信した応答が表示されます。

このサンプルは、「Modbus サーバー」サンプル、または TCP もしくはシリアルポート経由で接続された別の Modbus デバイスと組み合わせて使用する必要があります。

このサンプルで使用される主要なクラス：

接続設定、読み取り／書き込みセクション、および16進値付きのレジスタアドレスが表示されるModbusクライアント

QModbusClientの作成

通信を行うには、QModbusClient のインスタンスが必要です。指定された接続タイプに応じて、このサンプルはQModbusRtuSerialClient （シリアル通信用）またはQModbusTcpClient （TCPベースの通信用）をインスタンス化します。

    auto type = static_cast<ModbusConnection>(index);
    if (type == Serial) {
#if QT_CONFIG(modbus_serialport)
        modbusDevice = new QModbusRtuSerialClient(this);
        // Try to fill in the first available serial port name if the line edit
        // is empty, or contains a url (assume that ':' is only a part of url).
        const auto ports = QSerialPortInfo::availablePorts();
        const auto currentText = ui->portEdit->text();
        if (!ports.isEmpty() && (currentText.isEmpty() || currentText.contains(u':')))
            ui->portEdit->setText(ports.front().portName());
#endif
    } else if (type == Tcp) {
        modbusDevice = new QModbusTcpClient(this);
        const QUrl currentUrl = QUrl::fromUserInput(ui->portEdit->text());
        // Check if we already have <ip address>:<port>
        if (currentUrl.port() <= 0)
            ui->portEdit->setText(QLatin1String("127.0.0.1:50200"));
    }

クライアントの作成後、setConnectionParameter() メソッドを使用して接続パラメータを指定します。パラメータは通信タイプによって異なります：

        const auto settings = m_settingsDialog->settings();
        if (static_cast<ModbusConnection>(ui->connectType->currentIndex()) == Serial) {
            modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialPortNameParameter,
                ui->portEdit->text());
#if QT_CONFIG(modbus_serialport)
            modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialParityParameter,
                settings.parity);
            modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialBaudRateParameter,
                settings.baud);
            modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialDataBitsParameter,
                settings.dataBits);
            modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialStopBitsParameter,
                settings.stopBits);
#endif
        } else {
            const QUrl url = QUrl::fromUserInput(ui->portEdit->text());
            modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::NetworkPortParameter, url.port());
            modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::NetworkAddressParameter, url.host());
        }
        modbusDevice->setTimeout(settings.responseTime);
        modbusDevice->setNumberOfRetries(settings.numberOfRetries);

クライアントの作成とすべてのパラメータの指定が完了したら、QModbusClient::connectDevice() を使用して Modbus ネットワークに接続します。

データの読み取り

Modbusサーバーからデータを読み取るには、クライアントはサーバーアドレスと、読み取り対象のオブジェクトのパラメータを指定する必要があります：

オブジェクトのパラメータは、QModbusDataUnit クラスによって表されます：

QModbusDataUnit MainWindow::readRequest() const
{
    const auto table = ui->writeTable->currentData().value<QModbusDataUnit::RegisterType>();

    int startAddress = ui->readAddress->value();
    Q_ASSERT(startAddress >= 0 && startAddress < 10);

    // do not go beyond 10 entries
    quint16 numberOfEntries = qMin(ui->readSize->currentText().toUShort(),
                                   quint16(10 - startAddress));
    return QModbusDataUnit(table, startAddress, numberOfEntries);
}

パラメータの収集が完了したら、sendReadRequest() メソッドを使用して実際のリクエストを送信します。このメソッドはQModbusReply を返します。これは非同期で処理する必要があるため、QModbusReply::finished() シグナルを使用して、応答の準備が整ったかどうかを確認します。

    if (auto *reply = modbusDevice->sendReadRequest(readRequest(), ui->serverEdit->value())) {
        if (!reply->isFinished())
            connect(reply, &QModbusReply::finished, this, &MainWindow::onReadReady);
        else
            delete reply; // broadcast replies return immediately
    } else {
        statusBar()->showMessage(tr("Read error: %1").arg(modbusDevice->errorString()), 5000);
    }

QModbusReply::finished() シグナルを受信すると、reply オブジェクトを使用してデータを取得したり、読み取りエラーの有無を確認したりできます:

void MainWindow::onReadReady()
{
    auto reply = qobject_cast<QModbusReply *>(sender());
    if (!reply)
        return;

    if (reply->error() == QModbusDevice::NoError) {
        const QModbusDataUnit unit = reply->result();
        for (qsizetype i = 0, total = unit.valueCount(); i < total; ++i) {
            const QString entry = tr("Address: %1, Value: %2").arg(unit.startAddress() + i)
                                     .arg(QString::number(unit.value(i),
                                          unit.registerType() <= QModbusDataUnit::Coils ? 10 : 16));
            ui->readValue->addItem(entry);
        }
    } else if (reply->error() == QModbusDevice::ProtocolError) {
        statusBar()->showMessage(tr("Read response error: %1 (Modbus exception: 0x%2)").
                                    arg(reply->errorString()).
                                    arg(reply->rawResult().exceptionCode(), -1, 16), 5000);
    } else {
        statusBar()->showMessage(tr("Read response error: %1 (code: 0x%2)").
                                    arg(reply->errorString()).
                                    arg(reply->error(), -1, 16), 5000);
    }

    reply->deleteLater();
}

データの書き込み

Modbusサーバーにデータを書き込むには、クライアントはサーバーアドレスと、書き込みたいオブジェクトのパラメータを指定する必要があります。データの読み取りと同様に、QModbusDataUnit クラスが、書き込むデータに関する情報を表すために使用されます。この場合、データには目的のvalues も含まれます。sendWriteRequest()メソッドを使用して、目的のデータを書き込みます：

    QModbusDataUnit writeUnit = writeRequest();
    QModbusDataUnit::RegisterType table = writeUnit.registerType();
    for (qsizetype i = 0, total = writeUnit.valueCount(); i < total; ++i) {
        const auto addr = i + writeUnit.startAddress();
        if (table == QModbusDataUnit::Coils)
            writeUnit.setValue(i, writeModel->m_coils[addr]);
        else
            writeUnit.setValue(i, writeModel->m_holdingRegisters[addr]);
    }

    if (auto *reply = modbusDevice->sendWriteRequest(writeUnit, ui->serverEdit->value())) {
        if (!reply->isFinished()) {
            connect(reply, &QModbusReply::finished, this, [this, reply]() {
                const auto error = reply->error();
                if (error == QModbusDevice::ProtocolError) {
                    statusBar()->showMessage(tr("Write response error: %1 (Modbus exception: 0x%2)")
                        .arg(reply->errorString()).arg(reply->rawResult().exceptionCode(), -1, 16),
                        5000);
                } else if (error != QModbusDevice::NoError) {
                    statusBar()->showMessage(tr("Write response error: %1 (code: 0x%2)").
                        arg(reply->errorString()).arg(error, -1, 16), 5000);
                }
                reply->deleteLater();
            });
        } else {
            // broadcast replies return immediately
            reply->deleteLater();
        }
    } else {
        statusBar()->showMessage(tr("Write error: %1").arg(modbusDevice->errorString()), 5000);
    }

データの読み取りと同様に、返されたQModbusReply オブジェクトを使用して、書き込みエラーの有無を確認します。

例の動作

以下の手順でサンプルを実行できます:

code.qt.io のサンプルプロジェクト

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