Smart之ModbusRTU控制元件使用

1. 說明

  範例實現ModbusRTU控制元件的使用。為使用ModbusRTU協議進行通訊的設備除錯提供基礎。Modbus是工業界廣泛使用的通訊協議，使用控制元件可用於控制工業設備，採集數據資訊等功能。在使用以下功能之前，需提前在PC設備上安裝Modbus Slave或者其他Modbus模擬軟體，開啟ModbusRTU協議，並使用虛擬通訊埠的軟體（比如Virtual Serial Port Driver等）建立虛擬通訊埠用於除錯。

  通過範例學習，可以掌握ModbusClient的使用方式以及ModbusConnection的配置方法。

2. 設計明細

  開啟Smart智慧控制平臺，分別加入下插圖之控制元件。或者通過點選功能表欄[檔案]-[打開專案]選擇範例專案檔案來打開該範例。

  ①：TImage元件，控制元件名稱為Image1。

  ②：TModbusClient元件，控制元件名稱為ModbusClient1。

  ③：TLabel元件，控制元件名稱為Label1。

  ④：TMemo元件，控制元件名稱為Memo1。

  ⑤：TModbusConnection，控制元件名稱為ModbusConnection1。

  ⑥：TBitBtn元件，控制元件名稱為BitBtn01。

  ⑦：TBitBtn元件，控制元件名稱為BitBtn02。

  ⑧：TBitBtn元件，控制元件名稱為BitBtn03。

  ⑨：TBitBtn元件，控制元件名稱為BitBtn04。

  ⑩：TBitBtn元件，控制元件名稱為BitBtn05。

  (11)：TBitBtn元件，控制元件名稱為BitBtn06。

  (12)：TBitBtn元件，控制元件名稱為BitBtn15。

  (13)：TBitBtn元件，控制元件名稱為BitBtn16。

• Main窗體屬性設定

  • Caption：設定窗體標題=ModbusRTU控制元件使用。
  • ClientHeight：設定窗體顯示區的高度=394。
  • ClientWidth：設定窗體顯示區的寬度=533。

• ①Image1屬性設定

  • Align：設定對齊方式，設定為alClient。
  • Stretch：設定圖片拉伸對齊，設定為True。
  • Picture：設定圖片。點選Picture屬性右側的[...]按鈕，打開檔案上傳界面，點選[Load...]從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳，返回該界面下，待顯示出圖片後點擊[OK]載入圖片。

  

• ②ModbusClient1屬性設定

  • Connection：設定控制元件的連線配置，此處選擇為ModbusConnection1。

• ③Label1屬性設定

  • AutoSize：設定控制元件大小與字型自適應=True。
  • Caption：設定顯示標籤的內容=ModbusRTU控制元件使用。
  • Font：設定字型，點選該屬性右側[...]按鈕或者雙擊該屬性打開字型設定界面，設定內容如下。

  

• ④Memo1屬性設定

  • Height：設定控制元件高度=149。
  • Width：設定控制元件寬度=460。

• ⑤ModbusConnection1屬性設定

  • BaudRate：通訊埠通訊速率設定，此處設定為br9600。
  • DataBits：設定通訊埠單次傳輸的數據位數，此處設定為db8。
  • Parity：設定通訊埠通訊的校驗方式，此處設定為psEven。
  • Port：設定通訊埠的通訊埠，模擬軟體端則應設定在虛擬通訊埠工具中配對的對應埠，例如在虛擬通訊埠配對工具中將COM5與COM6相連線，在Modbus模擬軟體中設定的埠為COM5，則在控制元件中設定為COM6。
  • StopBits：設定通訊埠通訊的停止位，此處設定為sb1。

  

• ⑥BitBtn01屬性設定

  • Caption：設定按鈕顯示的文字內容，設定為01 讀取線圈暫存器。
  • Height：設定控制元件高度=33。
  • Width：設定控制元件寬度=220。
  • Name：設定控制元件名稱，為BitBtn01。
  • Glyph：設定按鈕顯示的圖片。點選Glyph屬性右側的[...]按鈕，打開檔案上傳界面，點選[Load...]從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳，返回該界面下，待顯示出圖片後點擊[OK]載入圖片。僅支援bmp格式的圖片。

  

• ⑦BitBtn02屬性設定

  • Caption：設定按鈕顯示的文字內容，設定為02 離散輸入暫存器。
  • Height：設定控制元件高度=33。
  • Width：設定控制元件寬度=220。
  • Name：設定控制元件名稱，為BitBtn02。
  • Glyph：設定按鈕顯示的圖片。點選Glyph屬性右側的[...]按鈕，打開檔案上傳界面，點選[Load...]從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳，返回該界面下，待顯示出圖片後點擊[OK]載入圖片。僅支援bmp格式的圖片。

  

• ⑧BitBtn03屬性設定

  • Caption：設定按鈕顯示的文字內容，設定為03 讀取保持暫存器。
  • Height：設定控制元件高度=33。
  • Width：設定控制元件寬度=220。
  • Name：設定控制元件名稱，為BitBtn03。
  • Glyph：設定按鈕顯示的圖片。點選Glyph屬性右側的[...]按鈕，打開檔案上傳界面，點選[Load...]從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳，返回該界面下，待顯示出圖片後點擊[OK]載入圖片。僅支援bmp格式的圖片。

  

• ⑨BitBtn04屬性設定

  • Caption：設定按鈕顯示的文字內容，設定為04 讀取輸入暫存器。
  • Height：設定控制元件高度=33。
  • Width：設定控制元件寬度=220。
  • Name：設定控制元件名稱，為BitBtn04。
  • Glyph：設定按鈕顯示的圖片。點選Glyph屬性右側的[...]按鈕，打開檔案上傳界面，點選[Load...]從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳，返回該界面下，待顯示出圖片後點擊[OK]載入圖片。僅支援bmp格式的圖片。

  

• ⑩BitBtn05屬性設定

  • Caption：設定按鈕顯示的文字內容，設定為05 寫單個線圈暫存器。
  • Height：設定控制元件高度=33。
  • Width：設定控制元件寬度=220。
  • Name：設定控制元件名稱，為BitBtn05。
  • Glyph：設定按鈕顯示的圖片。點選Glyph屬性右側的[...]按鈕，打開檔案上傳界面，點選[Load...]從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳，返回該界面下，待顯示出圖片後點擊[OK]載入圖片。僅支援bmp格式的圖片。

  

• (11)BitBtn06屬性設定

  • Caption：設定按鈕顯示的文字內容，設定為06 寫單個保持暫存器。
  • Height：設定控制元件高度=33。
  • Width：設定控制元件寬度=220。
  • Name：設定控制元件名稱，為BitBtn06。
  • Glyph：設定按鈕顯示的圖片。點選Glyph屬性右側的[...]按鈕，打開檔案上傳界面，點選[Load...]從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳，返回該界面下，待顯示出圖片後點擊[OK]載入圖片。僅支援bmp格式的圖片。

  

• (12)BitBtn15屬性設定

  • Caption：設定按鈕顯示的文字內容，設定為15 寫多個線圈暫存器。
  • Height：設定控制元件高度=33。
  • Width：設定控制元件寬度=220。
  • Name：設定控制元件名稱，為BitBtn15。
  • Glyph：設定按鈕顯示的圖片。點選Glyph屬性右側的[...]按鈕，打開檔案上傳界面，點選[Load...]從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳，返回該界面下，待顯示出圖片後點擊[OK]載入圖片。僅支援bmp格式的圖片。

  

• (13)BitBtn16屬性設定

  • Caption：設定按鈕顯示的文字內容，設定為16 寫多個線圈暫存器。
  • Height：設定控制元件高度=33。
  • Width：設定控制元件寬度=220。
  • Name：設定控制元件名稱，為BitBtn16。
  • Glyph：設定按鈕顯示的圖片。點選Glyph屬性右側的[...]按鈕，打開檔案上傳界面，點選[Load...]從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳，返回該界面下，待顯示出圖片後點擊[OK]載入圖片。僅支援bmp格式的圖片。

  

3. 程式設計

3.1. 程式初始設定

  在程式啟動時，建立ModbusRTU通訊。

constructor TMyHandler.Create(AOwner: TComponent);
begin
  FThis :=TBaseForm(AOwner);、
  //建立Modbus連線
  FThis.ModbusConnection1.Active := True;
end;

• ⑥BitBtn01-OnClick事件

  點選該按鈕，讀取線圈暫存器數據。

procedure TMyHandler.BitBtn01Click;
//BitBtn01的OnClick事件，對應的Modbus功能碼為01 讀取線圈暫存器，可選擇讀取單個或者多個暫存器的數據
begin
  FThis.ModbusClient1.ReadCoils(1,2,nil); //從地址1開始，讀取兩位
end;

• ②ModbusClient1-OnCoilsRead事件

  當讀取線圈暫存器數據時返回結果。

procedure TMyHandler.ModbusClient1CoilsRead;
//ModbusClient1的OnCoilsRead事件，用於獲取讀取線圈暫存器的結果
var
 i:Integer;
begin
  FThis.Memo1.Lines.Add('線圈暫存器讀取結果：');
  for i := Low(BitValues) to High(BitValues) do
  begin
    if BitValues[i] then
    FThis.Memo1.Lines.Add('True')
  else
    FThis.Memo1.Lines.Add('False') 
 end;
end;

• ⑦BitBtn02-OnClick事件

  點選該按鈕，讀取離散輸入暫存器數據。

procedure TMyHandler.BitBtn02Click;
//BitBtn02的OnClick事件，對應的Modbus功能碼為02 讀取離散輸入暫存器,可選擇讀取單個或者多個暫存器的數據
begin
  FThis.ModbusClient1.ReadDiscreteInputs(1,2,nil); 
end;

• ②ModbusClient1-OnDiscreteInputsRead事件

  當讀取離散輸入暫存器數據時返回結果。

procedure TMyHandler.ModbusClient1DiscreteInputsRead;
//ModbusClient1的OnDiscreteInputsRead事件，用於獲取讀取離散輸入暫存器的結果
var
 i:Integer;
begin
  FThis.Memo1.Lines.Add('離散輸入暫存器讀取結果：');
  for i := Low(BitValues) to High(BitValues) do
  begin
    if BitValues[i] then
    FThis.Memo1.Lines.Add('True')
  else
    FThis.Memo1.Lines.Add('False') 
 end;
end;

• ⑧BitBtn03-OnClick事件

  點選該按鈕，讀取保持暫存器數據。

procedure TMyHandler.BitBtn03Click;
//BitBtn03的OnClick事件，對應的Modbus功能碼為03 讀取保持暫存器,可選擇讀取單個或者多個暫存器的數據
begin
  FThis.ModbusClient1.ReadHoldingRegisters(1,2,nil);
end;

• ②ModbusClient1-OnHoldingRegistersRead事件

  當讀取保持暫存器數據時返回結果。

procedure TMyHandler.ModbusClient1HoldingRegistersRead;
//ModbusClient1的OnHoldingRegistersRead事件，用於獲取讀取保持暫存器的結果
var
 i:Integer;
begin
  FThis.Memo1.Lines.Add('保持暫存器讀取結果：');
  for i := Low(RegValues) to High(RegValues) do
  begin
    FThis.Memo1.Lines.Add(IntToStr(RegValues[i]));
  end;
end;

• ⑨BitBtn04-OnClick事件

  點選該按鈕，讀取輸入暫存器數據。

procedure TMyHandler.BitBtn04Click;
//BitBtn04的OnClick事件，對應的Modbus功能碼為04 讀取輸入暫存器，可選擇讀取單個或者多個暫存器的數據
begin
  FThis.ModbusClient1.ReadInputRegisters(1,2,nil);
end;

• ②ModbusClient1-OnInputRegistersRead事件

  當讀取輸入暫存器數據時返回結果。

procedure TMyHandler.ModbusClient1InputRegistersRead;
//ModbusClient1的OnInputRegistersRead事件，用於獲取輸入暫存器讀取結果
var
 i:Integer;
begin
 FThis.Memo1.Lines.Add('輸入暫存器讀取結果：');
  for i := Low(RegValues) to High(RegValues) do
  begin
    FThis.Memo1.Lines.Add(IntToStr(RegValues[i]));
  end;
end;

• ⑩BitBtn05-OnClick事件

  點選該按鈕，寫入單個線圈暫存器。

procedure TMyHandler.BitBtn05Click;
//BitBtn05的OnClick事件，對應的Modbus功能碼為05 寫單個線圈暫存器
begin
  FThis.ModbusClient1.WriteSingleCoil(1,True,nil);
  FThis.Memo1.Lines.Add('寫單個線圈暫存器：1');
end;

• (11)BitBtn06-OnClick事件

  點選該按鈕，寫入單個保持暫存器。

procedure TMyHandler.BitBtn06Click;
//BitBtn06的OnClick事件，對應的Modbus功能碼為06 寫單個保持暫存器
begin
  FThis.ModbusClient1.WriteSingleRegister(1,123,nil);
  FThis.Memo1.Lines.Add('寫單個保持暫存器：123');
end;

• (12)BitBtn15-OnClick事件

  點選該按鈕，寫入多個線圈暫存器。

procedure TMyHandler.BitBtn15Click;
//BitBtn15的OnClick事件，對應的Modbus功能碼為15 寫多個線圈暫存器
var 
  v: TBitValues;
begin
  SetLength(v,3);
  v[0] := True;
  v[1] := False;
  v[2] := True;
  FThis.ModbusClient1.WriteMultipleCoils(1,v,nil);
  FThis.Memo1.Lines.Add('寫多個線圈暫存器：True,False,True');
end;

• (13)BitBtn16-OnClick事件

  點選該按鈕，寫入多個保持暫存器。

procedure TMyHandler.BitBtn16Click;
//BitBtn16的OnClick事件，對應的Modbus功能碼為16 寫多個保持暫存器
var
  v: TRegValues;
begin
  SetLength(v,3);
  v[0] := 1;
  v[1] := 123;
  v[2] := 224;
  FThis.ModbusClient1.WriteMultipleRegisters(1,v,nil);
  FThis.Memo1.Lines.Add('寫多個保持暫存器：1,123,224');
end;

4. 運行模板

  通過工具欄儲存，將程式儲存為 sdb 專案檔案。

  使用滑鼠點選工具欄運行（Run），測試運行結果。

  模擬軟體切換至線圈暫存器模式，點選[01 讀取線圈暫存器]，程式讀取對應的線圈暫存器位址並返回讀取結果。點選[05 寫單個線圈暫存器]，程式向單個線圈暫存器位址寫入數據並返回結果。點選[15 寫多個線圈暫存器]，程式向多個線圈暫存器位址寫入數據並返回結果。

  模擬軟體切換至離散輸入暫存器模式，點選[02 讀取離散輸入暫存器]，程式讀取對應的離散輸入暫存器位址並返回讀取結果。

  模擬軟體切換至保持暫存器模式，點選[03 讀取保持暫存器]，程式讀取對應的保持暫存器位址並返回讀取結果。點選[06 寫單個保持暫存器]，程式向單個保持暫存器位址寫入數據並返回結果。點選[16 寫多個保持暫存器]，程式向多個保持暫存器位址寫入數據並返回結果。

  模擬軟體切換至輸入暫存器模式，點選[04 讀取輸入暫存器]，程式讀取對應的輸入暫存器位址並返回讀取結果。