libmodbusライブラリでModbusのデータ転送速度を測定するCプログラム

機能の概要

このツールは、Modbusリクエストを連続的に送信し、応答時間を記録することでデータ転送速度を測定する。TCPとRTUの2つの主要なModbusモードをサポートしており、ユーザーはコマンドラインパラメータでテストに使用するモードを選択できます。このプログラムは、指定時間内に正常に読み取られたデータポイント数を測定してデータ転送速度を計算し、その結果をポイント/秒とKiB/秒の2つの単位で表示することで、ユーザーに直感的なパフォーマンス指標を提供します。

プロセス構造と実装

プログラムの本体はmainユーザ入力に基づいてテストのバックエンド（TCPまたはRTU）と実行サイクル数を選択する機能を実装しています。TCP接続の場合はローカルホスト上の特定のポートへの接続を試みます。RTUモードの場合はシリアルポート経由で通信します。接続が成功すると、プログラムはModbusの状態とレジスタ値を格納するためにメモリを割り当て、テストシーケンスを開始します。

パフォーマンステスト手順

テストには、読み取りビット、読み取りレジスタ、および書き込み読み取りレジスタの3つの主要なフェーズがあります。各段階で、プログラムは効果的なパフォーマンス分析のための十分なデータを収集するために、多数のModbus操作を実行します。

1. Read ing bitシングル- テストは、Modbusビット（デジタル入出力）を連続的に読み取ることで、ビット動作の性能を評価します。
2. レジスタの読み取り- Modbusレジスタ（アナログ入力およびホールドレジスタと同様）を連続的に読み取ることで、レジスタ動作の効率をテストします。
3. 書き込みと読み取りレジスタ- 書き込み操作の直後にレジスタを読み込み、組み合わせ操作の性能をテストします。

各テストの後、プログラムはデータ転送速度（毎秒転送されるデータポイント数とKiB数）とテストプロセス全体に必要な時間を計算して表示します。

結果の出力

プログラムの出力は、動作の持続時間、合計バイト数、計算されたデータ転送速度など、Modbusの動作性能に関する詳細な情報を提供します。このデータは、特定のハードウェアおよびネットワーク設定でModbusオペレーションを実行する効率を理解するのに役立ちます。

さらに、プログラムはModbus TCPプロトコルのオーバーヘッドを含む合計バイト数を計算します。これは、ネットワーク負荷を評価し、ネットワークパフォーマンスを最適化するために特に重要です。

使用シーンと価値

この性能測定ツールは、Modbusベースのシステムを開発または導入するエンジニアにとって非常に有用です。システム構成の検証と最適化を支援し、本番環境で必要なパフォーマンス基準を確実に満たすだけでなく、システムのアップグレードや拡張前に潜在的なパフォーマンスボトルネックを評価することもできます。

これにより、エンジニアはModbusシステムのメンテナンスとアップグレードをより効率的に管理し、すべての操作が最適なパフォーマンス条件で実行されるようにします。