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ModbusTCP和ModBusRTU 的区别

Modbus RTU 和 Modbus TCP 是 Modbus 协议的两种不同实现方式，主要区别如下：

1. 通信介质

   Modbus RTU：基于串行通信（如 RS-232 或 RS-485），使用二进制编码传输数据。

   Modbus TCP：基于以太网，使用 TCP/IP 协议，数据通过以太网传输。

2. 数据编码

   Modbus RTU：采用二进制编码，数据紧凑，传输效率高。

   Modbus TCP：数据封装在 TCP/IP 数据包中，增加了 IP 地址和端口号等信息。

3. 传输速度

   Modbus RTU：速度受限于串行通信，通常较慢。

   Modbus TCP：基于以太网，速度更快，适合高速数据传输。

4. 传输距离

   Modbus RTU：RS-485 最大传输距离约 1200 米。

   Modbus TCP：理论上无距离限制，实际受网络设备影响。

5. 网络拓扑

   Modbus RTU：通常为总线型拓扑，设备串联。

   Modbus TCP：支持星型、树型等多种拓扑，设备通过交换机或路由器连接。

6. 协议开销

   Modbus RTU：协议开销小，数据帧简单。

   Modbus TCP：协议开销较大，增加了 TCP/IP 包头。

7. 应用场景

   Modbus RTU：适用于工业控制、传感器网络等低速、短距离场景。

   Modbus TCP：适用于需要高速、远距离通信的工业自动化系统。

8. 设备成本

   Modbus RTU：设备成本较低，适合预算有限的项目。

   Modbus TCP：设备成本较高，但性能更强。

ModbusTCP

添加模块

ModBus读写

#ifndef WIDGET_H // 如果没有定义 WIDGET_H
#define WIDGET_H // 定义 WIDGET_H，防止重复包含#include <QWidget> // 包含QWidget类的定义，QWidget是所有UI对象的基础类
#include <QModbusTcpClient> // 包含QModbusTcpClient类的定义，用于实现Modbus TCP协议的客户端QT_BEGIN_NAMESPACE // 开始Qt命名空间
namespace Ui { class Widget; } // 声明一个名为Widget的类在Ui命名空间中，通常由Qt Designer生成的UI类
QT_END_NAMESPACE // 结束Qt命名空间class Widget : public QWidget // 定义Widget类，继承自QWidget
{Q_OBJECT // 必须的宏，用于启用信号和槽机制public:Widget(QWidget *parent = nullptr); // 构造函数，允许创建无父级窗口部件的对象，默认为nullptr~Widget(); // 析构函数QModbusTcpClient *modbusClient; // 指向QModbusTcpClient类型的指针，用于管理与Modbus TCP服务器的连接private slots: // 私有槽，用于处理特定事件或响应信号void on_ReadBtn_clicked(); // 当ReadBtn按钮被点击时调用的槽函数void ReceiveData(); // 接收数据的槽函数void on_WriteBtn_clicked(); // 当WriteBtn按钮被点击时调用的槽函数private: // 私有成员变量和函数Ui::Widget *ui; // 指向Ui::Widget实例的指针，该实例包含了通过Qt Designer设计的UI元素bool isconnect; // 标志位，表示是否已经连接到Modbus TCP服务器void ReadValue(); // 读取值的私有函数
};#endif // WIDGET_H // 结束WIDGET_H的条件编译指令

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QModbusTcpClient>
#include <QModbusDataUnit>
#include <QModbusReply>
#include <QMessageBox>
#include <QDebug>
Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
{ui->setupUi(this);modbusClient = new QModbusTcpClient(this);modbusClient->setConnectionParameter(QModbusDevice::NetworkPortParameter, 503); // 设置Modbus端口modbusClient->setConnectionParameter(QModbusDevice::NetworkAddressParameter, "127.0.0.1"); // 设置Modbus服务器地址if (!modbusClient->connectDevice()) {qDebug() << "连接失败";}
}Widget::~Widget()
{if(modbusClient->state() == QModbusTcpClient::ConnectedState){modbusClient->disconnectDevice();}delete ui;
}//写入数据
void Widget::on_WriteBtn_clicked()
{if(ui->tb_Line->text() == ""){QMessageBox::warning(this,"提示","请输入设定值！");return;}if(modbusClient->state() == QModbusDevice::ConnectedState){QModbusDataUnit writeUnit(QModbusDataUnit::HoldingRegisters, 0, 1); // 写入一个寄存器writeUnit.setValue(0,ui->tb_Line->text().toUInt());if (auto *reply = modbusClient->sendWriteRequest(writeUnit, 1)){reply->deleteLater();}}
}//读取数据
void Widget::on_ReadBtn_clicked()
{ReadValue();
}//读取Modbus数据
void Widget::ReadValue()
{if(modbusClient->state() == QModbusDevice::ConnectedState){QModbusDataUnit readUnit(QModbusDataUnit::HoldingRegisters, 0, 1); // 读取一个寄存器if (auto *reply = modbusClient->sendReadRequest(readUnit, 1)){if (!reply->isFinished()){connect(reply,QModbusReply::finished,this,ReceiveData);return;}reply->deleteLater();}else {qDebug()<< "提前退出";}}
}void Widget::ReceiveData()
{QModbusReply* reply = (QModbusReply*)(sender());QModbusDataUnit unit = reply->result();reply->deleteLater();if(unit.valueCount() > 0){ui->lb_templbtemp->setText(QString::number(unit.value(0)));}
}

ModBusRTU

添加模块

#ifndef WIDGET_H // 如果没有定义WIDGET_H
#define WIDGET_H // 定义WIDGET_H，防止重复包含#include <QWidget> // 包含QWidget类，所有用户界面对象的基础类
#include <QModbusRtuSerialMaster> // 包含QModbusRtuSerialMaster类，用于实现Modbus RTU协议主站功能
#include <QModbusDataUnit> // 包含QModbusDataUnit类，用于表示Modbus数据单元namespace Ui { // 定义命名空间Ui
class Widget; // 声明一个名为Widget的类，在此命名空间中，通常由Qt Designer生成的UI类
}class Widget : public QWidget // 定义Widget类，继承自QWidget
{Q_OBJECT // 必须的宏，用于启用信号和槽机制public:explicit Widget(QWidget *parent = 0); // 构造函数，explicit防止隐式转换，默认父级窗口部件为nullptr~Widget(); // 析构函数QModbusRtuSerialMaster *modbusMaster; // 指向QModbusRtuSerialMaster类型的指针，用于管理与Modbus RTU从站设备的通信private slots: // 私有槽，处理特定事件或响应信号void on_pushButton_clicked(); // 当pushButton按钮被点击时调用的槽函数void on_pushButton_2_clicked(); // 当pushButton_2按钮被点击时调用的槽函数private:Ui::Widget *ui; // 指向Ui::Widget实例的指针，该实例包含了通过Qt Designer设计的UI元素void IniModbus(); // 初始化Modbus主站配置的私有成员函数
};#endif // WIDGET_H // 结束WIDGET_H的条件编译指令

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include "QDebug"
#include <QSerialPort>// Widget类构造函数，初始化成员变量和UI组件
Widget::Widget(QWidget *parent) :QWidget(parent),ui(new Ui::Widget)
{ui->setupUi(this); // 设置UIQWidget::setWindowTitle("ModbusRTU Demo"); // 设置窗口标题IniModbus(); // 初始化Modbus主站配置
}// Widget类析构函数，释放资源
Widget::~Widget()
{delete ui; // 删除UI对象
}// 初始化Modbus RTU主站配置
void Widget::IniModbus()
{modbusMaster = new QModbusRtuSerialMaster(this); // 创建一个新的QModbusRtuSerialMaster实例// 设置连接参数modbusMaster->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialPortNameParameter, "COM1");modbusMaster->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialParityParameter, QSerialPort::EvenParity);modbusMaster->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialBaudRateParameter, QSerialPort::Baud9600);modbusMaster->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialDataBitsParameter, QSerialPort::Data8);modbusMaster->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialStopBitsParameter, QSerialPort::OneStop);// 尝试连接设备if(modbusMaster->connectDevice())qDebug()<<"连接成功";elseqDebug()<<"连接失败";
}// 当pushButton按钮被点击时调用此槽函数
void Widget::on_pushButton_clicked()
{// 创建读取单元QModbusDataUnit readUnit(QModbusDataUnit::HoldingRegisters, 0, 1);if (auto *reply = modbusMaster->sendReadRequest(readUnit, 1)) { // 发送读请求// 等待回复完成while (!reply->isFinished()) {QCoreApplication::processEvents(); // 处理事件循环}// 检查错误if (reply->error() == QModbusDevice::NoError) {const QModbusDataUnit resultUnit = reply->result();QString result = "";for (int i = 0; i < resultUnit.valueCount(); ++i) {result += QString::number(resultUnit.value(i)) + " "; // 构造结果字符串}ui->label->setText(result); // 显示结果} else {qDebug()<<reply->errorString(); // 输出错误信息}reply->deleteLater(); // 安全删除回复对象} else {qDebug()<<modbusMaster->errorString(); // 如果请求失败，输出错误信息}
}// 当pushButton_2按钮被点击时调用此槽函数
void Widget::on_pushButton_2_clicked()
{// 创建写入单元QModbusDataUnit writeUnit(QModbusDataUnit::HoldingRegisters, 0, 1);qint32 value = ui->lineEdit->text().toInt(); // 获取输入框中的值writeUnit.setValue(0, value); // 设置写入值if (auto *reply = modbusMaster->sendWriteRequest(writeUnit, 1)) { // 发送写请求// 等待回复完成while (!reply->isFinished()) {QCoreApplication::processEvents(); // 处理事件循环}// 检查错误if (reply->error() == QModbusDevice::NoError) {qDebug()<< "写入成功"; // 输出成功信息} else {qDebug()<< "写入失败" + reply->errorString(); // 输出错误信息}reply->deleteLater(); // 安全删除回复对象} else {qDebug()<< "写入失败" + modbusMaster->errorString(); // 如果请求失败，输出错误信息}
}