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# WorkpieceHole 工件孔定位 - Modbus TCP 通信协议
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## 1. 系统架构
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┌─────────────────┐ Modbus TCP ┌─────────────────────┐
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│ │◄────────────────────►│ │
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│ 3D视觉系统 │ 192.168.0.88 │ 汇川PLC-easy320 │
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│ (Modbus客户端) │ :502 │ (Modbus服务端) │
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│ │ │ │
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└─────────────────┘ └─────────────────────┘
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## 2. 网络配置
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| 设备 | IP地址 | 端口 | 角色 |
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|------|--------|------|------|
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| 3D视觉系统 | - | - | Modbus TCP 客户端 |
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| 汇川PLC-easy320 | 192.168.0.88 | 502 | Modbus TCP 服务端 |
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## 3. 地址映射规则
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汇川PLC D寄存器与Modbus保持寄存器地址映射关系：
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代码协议地址 = D寄存器地址 + 1
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示例：
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D1000 -> 代码协议地址 1001
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D1002 -> 代码协议地址 1003
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D2000 -> 代码协议地址 2001
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## 4. 寄存器地址定义
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### 4.1 控制寄存器
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| PLC寄存器 | 代码协议地址 | 类型 | 读/写 | 说明 |
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|-----------|------------|------|-------|------|
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| D1000 | 1001 | uint16 | R/W | 拍照请求（1=相机1检测，2=相机2检测） |
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| D1002 | 1003 | uint16 | W | 检测结果状态码（见下表） |
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### 4.2 检测结果状态码（D1002）
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| 状态码 | 含义 | 说明 |
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|--------|------|------|
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| 1 | 检测成功 | 检测正确完成且有结果，坐标数据已写入D2000 |
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| 2 | 异常物料 | 算法返回异常物料错误码（`SX_ERR_UNKNOWN_OBJECT = -2501`） |
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| 3 | 无产品 | 算法返回无产品错误码（`SX_ERR_ZERO_OBJECTS = -1010`，兼容空目标类错误） |
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| 11 | 检测失败 | 其他算法或系统异常 |
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| 12 | 相机失败 | 相机打开或连接失败 |
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### 4.3 坐标数据寄存器（D2000起，1个点）
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检测成功时，将第一个工件的坐标写入 D2000-D2011，包含6个float值（X, Y, Z, Pitch, Roll, Yaw），每个float占用2个寄存器（大端序），共12个寄存器。
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| PLC寄存器 | 代码协议地址 | 类型 | 说明 |
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|-----------|------------|------|------|
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| D2000-D2001 | 2001-2002 | float (大端) | X坐标 (mm) |
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| D2002-D2003 | 2003-2004 | float (大端) | Y坐标 (mm) |
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| D2004-D2005 | 2005-2006 | float (大端) | Z坐标 (mm) |
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| D2006-D2007 | 2007-2008 | float (大端) | Pitch角度 (°) |
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| D2008-D2009 | 2009-2010 | float (大端) | Roll角度 (°) |
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| D2010-D2011 | 2011-2012 | float (大端) | Yaw角度 (°) |
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> **注意**:
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> - 每个float值占用2个寄存器，采用IEEE 754单精度浮点数格式
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> - 大端序（Big-Endian）：高位字在低地址寄存器，低位字在高地址寄存器
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> - 仅写入第一个工件的坐标数据
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## 5. 通信流程
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时序图：
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3D视觉系统 汇川PLC
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│ 轮询读取D1000(地址1001) │
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│◄─────────────────────────────│
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│ │
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│ D1000=1或2 (拍照请求) │
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│◄─────────────────────────────│
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│ (1=相机1检测, 2=相机2检测) │
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│ │
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│ 写0到D1000(地址1001) │
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│─────────────────────────────►│
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│ │
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│ [执行拍照和算法处理] │
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│ │
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│ 写坐标到D2000(地址2001)开始│
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│─────────────────────────────►│ (仅检测成功时)
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│ │
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│ 写状态码到D1002(地址1003) │
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│─────────────────────────────►│ (1/2/3/11/12)
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### 5.1 详细流程说明
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1. **轮询拍照请求**
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- 3D系统持续轮询读取PLC的D1000寄存器（代码协议地址1001）
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- 轮询间隔：100ms（可配置）
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- 使用边沿检测：只在0→非零变化时触发
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- D1000=1 触发相机1检测，D1000=2 触发相机2检测
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2. **拍照执行**
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- 检测到D1000为非零后，立即写0到D1000清除请求
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- 暂停轮询，根据D1000的值选择对应相机
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- 触发相机拍照，执行工件孔定位算法
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3. **坐标输出**（仅检测成功时）
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- 算法处理完成后，将坐标数据写入PLC的D2000开始的寄存器
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- 代码协议地址：2001-2012（单点12个寄存器，6个float值）
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- 数据格式：IEEE 754单精度浮点数，大端序
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4. **结果通知**
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- 无论成功还是失败，均写状态码到D1002（代码协议地址1003）
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- 状态码：1=成功有结果，2=异常物料，3=无产品，11=检测失败，12=相机失败
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- 写入状态码后恢复拍照请求轮询
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## 6. 连接管理
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### 6.1 自动重连机制
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- 初始化时尝试连接PLC
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- 连接失败时自动启动重连定时器
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- 重连间隔：3000ms（可配置）
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- 持续重连直到连接成功或软件关闭
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### 6.2 优雅退出
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- 设置关闭标志，阻止新的重连尝试
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- 停止所有定时器（轮询、重连）
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- 断开Modbus连接
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- 释放资源
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## 7. 错误处理
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| 错误类型 | 处理方式 | D1002状态码 |
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| 相机连接失败 | 通知PLC，恢复轮询 | 12 |
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| 异常物料（`SX_ERR_UNKNOWN_OBJECT = -2501`） | 通知PLC，恢复轮询 | 2 |
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| 无产品（`SX_ERR_ZERO_OBJECTS = -1010`，兼容空目标类错误） | 通知PLC，恢复轮询 | 3 |
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| 其他算法检测失败 | 通知PLC，恢复轮询 | 11 |
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| 检测成功有结果 | 发送坐标，通知PLC，恢复轮询 | 1 |
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| 连接断开 | 自动重连，发送错误信号 | - |
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| 读取失败 | 记录日志，主动断开触发重连 | - |
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| 写入失败 | 记录日志，返回失败状态 | - |
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| 超时 | 默认1秒超时，触发重连 | - |
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