QT+ModbusTCP 全网唯一好用，基于QTcpSocket纯手搓modbustcp协议

一、编写缘由

1.发现问题

最近项目上要把之前的modbus RTU改为TCP形式，因此之前的modbus通讯线程得重构，一开始当然是使用Qt自带的QModbusTcpClient类，很快就重构好线程，读取数据没有问题，但是只要一发送写数据请求，整个tcp连接就会断开，做了很多尝试，排除了从站的问题，即使直接连modbusslave也是出现这种问题。

2.查找问题

于是自己写了一个tcp server，抓取QModbusTcpClient写数据的报文，和modbuspoll上的对比，果然对不上，qt中的报文比modbuspoll上的多出来一截，想必是协议错误了。

3.解决策略

QModbusTcpClient不就是在tcp通讯上添加了modbus协议嘛，既然它的协议都错了，那就没有使用的必要了，我们直接用QTcpSocket手搓一个ModbusTcp类就好了。

二、代码编写

1.协议解析

通过modbuspoll上的通信日志和网络上的modbustcp协议分析文章对比，研究出协议的标准格式。ModbusTCP协议报文分析

2.封装函数

void writeCoil(quint16 address,bool value);
void writeCoils(quint16 address,QVector<bool> values);
void writeRegist(quint16 address,quint16 value);
void writeRegists(quint16 address,QVector<quint16> values);

我共封装了以上4个函数，分别是写单个线圈、写多个线圈、写单个保持寄存器、写多个保持寄存器。
具体实现如下：

void ModbusTcp::writeRegist(quint16 address,quint16 value)
{
    QByteArray request;
    request.resize(12);
    request[0]=0x0;
    request[1]=0x0;
    request[2]=0x0;
    request[3]=0x0;
    request[4]=0x0;
    request[5]=0x06;
    request[6]=0x01;
    request[7]=0x06;
    uchar addh = address/256;
    request[8]=addh;//起始地址h
    uchar addl = address%256;
    request[9]=addl;//起始地址l
    uchar valueh = value/256;
    uchar valuel = value%256;
    request[10]=valueh;//值1h
    request[11]=valuel;//值1l
    client->write(request);
}

void ModbusTcp::writeRegists(quint16 address, QVector<quint16> values)
{
    QByteArray request;
    request.resize(13+values.count()*2);
    request[0]=0x0;
    request[1]=0x0;
    request[2]=0x0;
    request[3]=0x0;
    uchar lenh = (7+values.count()*2)/256;
    uchar lenl = (7+values.count()*2)%256;
    request[4]=lenh;//往后包长度h
    request[5]=lenl;//往后包长度l
    request[6]=0x01;
    request[7]=0x10;
    uchar addh = address/256;
    request[8]=addh;//起始地址h
    uchar addl = address%256;
    request[9]=addl;//起始地址l
    uchar numh = values.count()/256;
    uchar numl = values.count()%256;
    request[10]=numh;//数量h
    request[11]=numl;//数量l
    request[12]=values.count()*2;//字节数
    for(int i=0;i<values.count();i++){
        uchar valueh = values.at(i)/256;
        uchar valuel = values.at(i)%256;
        request[13+i*2]=valueh;
        request[14+i*2]=valuel;
    }
    client->write(request);
}

void ModbusTcp::writeCoil(quint16 address, bool value)
{
    QByteArray request;
    request.resize(12);
    request[0]=0x0;
    request[1]=0x0;
    request[2]=0x0;
    request[3]=0x0;
    request[4]=0x0;
    request[5]=0x06;
    request[6]=0x01;
    request[7]=0x05;
    uchar addh = address/256;
    uchar addl = address%256;
    request[8]=addh;//起始地址h
    request[9]=addl;//起始地址l
    if(value)
    	request[10]=0xFF;
    else
    	request[10]=0x0;
    request[11]=0x0;
    client->write(request);
}

void ModbusTcp::writeCoils(quint16 address, QVector<bool> values)
{
    QByteArray request;
    request.resize(13+ceil(values.count()/8));
    request[0]=0x0;
    request[1]=0x0;
    request[2]=0x0;
    request[3]=0x0;
    uchar lenh = (7+ceil(values.count()/8))/256;
    uchar lenl = int(7+ceil(values.count()/8))%256;
    request[4]=lenh;//往后包长度h
    request[5]=lenl;//往后包长度l
    request[6]=0x01;
    request[7]=0xF;
    uchar addh = address/256;
    request[8]=addh;//起始地址h
    uchar addl = address%256;
    request[9]=addl;//起始地址l
    uchar numh = values.count()/256;
    uchar numl = values.count()%256;
    request[10]=numh;//数量h
    request[11]=numl;//数量l
    request[12]=ceil(values.count()/8);//字节数
    QVector<uchar> bs;
    uchar a=0;
    uchar dy=values.count()%8;
    for(uchar i=0;i<dy;i++){
        if(values.at(values.count()-1-i))
            a+=pow(2,i);
    }
    bs.append(a);
    for(uchar i=0;i<values.count()/8;i++){
        a = 0;
        for(uchar j=dy+i*8;j<dy+i*8+8;j++){
            if(values.at(values.count()-1-j))
                a+=pow(2,(j-dy)%8);
        }
        bs.append(a);
    }
    for(uchar k=0;k<bs.count();k++){
        request[13+k]=bs.at(bs.count()-1-k);
    }
    client->write(request);
}

四个函数中除了写多个线圈还有问题外，其他都已验证，可以正确写入。
最后，我的tcp是作为一个子线程的，线程初始化函数如下：

void ModbusTcp::initModbus()
{
    client = new QTcpSocket(this);
    connect(client,&QTcpSocket::readyRead,this,&ModbusTcp::parseData);
    client->connectToHost("192.168.1.100",502);
    if(client->waitForConnected(3000)){
        qDebug()<<"trans connect success";
        timer = new QTimer(this);
        connect(timer,&QTimer::timeout,this,&ModbusTcp::startThread);
        timer->setSingleShot(false);
        timer->setInterval(1000);
        timer->start();
    }
    else{
        qDebug()<<"trans connect faild";
    }
}

三、源码下载

模块下载

四、最后的最后再吐槽一下QModbusTcpClient是真的垃圾，完全不能用。另外，大家在网上找到的QtModbusTCP资源，无一例外都是不能用的！！！处非和我一样纯手搓。