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yiyi 2026-02-23 19:45:47 +08:00
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278
App/StatorPosition/Doc/MODBUS_PROTOCOL.md → App/StatorPosition/Doc/定子线圈ModbusTCP协议.md
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@ -1,139 +1,139 @@
# 电机定子定位 - Modbus TCP 通信协议 # 定子线圈定位 - Modbus TCP 通信协议
## 1. 系统架构 ## 1. 系统架构
3D视觉系统提供双通道 Modbus TCP 通信接口，两个通道使用相同的寄存器协议，独立运行。 3D视觉系统提供双通道 Modbus TCP 通信接口，两个通道使用相同的寄存器协议，独立运行。
``` ```
┌──────────────────┐ ┌──────────────────┐
│ │ │ │
通道1 │ 3D视觉系统 │ 通道2 通道1 │ 3D视觉系统 │ 通道2
┌────────────────►│ │◄───────────────┐ ┌────────────────►│ │◄───────────────┐
│ Modbus TCP │ │ Modbus TCP │ │ Modbus TCP │ │ Modbus TCP │
│ └──────────────────┘ │ │ └──────────────────┘ │
│ │ │ │
▼ ▼ ▼ ▼
┌──────────────────┐ ┌──────────────────┐ ┌──────────────────┐ ┌──────────────────┐
│ PLC │ │ 外部设备 │ │ PLC │ │ 外部设备 │
│ 192.168.0.88 │ │ │ │ 192.168.0.88 │ │ │
│ 端口 502 │ │ 连接端口 502 │ │ 端口 502 │ │ 连接端口 502 │
└──────────────────┘ └──────────────────┘ └──────────────────┘ └──────────────────┘
``` ```
- **通道1**：3D视觉系统作为 Modbus TCP 客户端，连接 PLC（服务端，端口502） - **通道1**：3D视觉系统作为 Modbus TCP 客户端，连接 PLC（服务端，端口502）
- **通道2**：3D视觉系统作为 Modbus TCP 服务端（监听端口502），等待外部设备连接 - **通道2**：3D视觉系统作为 Modbus TCP 服务端（监听端口502），等待外部设备连接
## 2. 寄存器定义 ## 2. 寄存器定义
每次检测输出1个目标位置（6个float值 = 12个寄存器）。 每次检测输出1个目标位置（6个float值 = 12个寄存器）。
### 2.1 寄存器地址表 ### 2.1 寄存器地址表
| 地址 | 类型 | 说明 | | 地址 | 类型 | 说明 |
|------|------|------| |------|------|------|
| 0 | uint16 | 触发信号（边沿检测 0→1 触发） | | 0 | uint16 | 触发信号（边沿检测 0→1 触发） |
| 1 | uint16 | 工作状态 | | 1 | uint16 | 工作状态 |
| 2-13 | float × 6 | 目标位姿数据（X, Y, Z, Roll, Pitch, Yaw） | | 2-13 | float × 6 | 目标位姿数据（X, Y, Z, Roll, Pitch, Yaw） |
### 2.2 工作状态值（地址1） ### 2.2 工作状态值（地址1）
| 值 | 含义 | | 值 | 含义 |
|----|------| |----|------|
| 0 | 正在工作 | | 0 | 正在工作 |
| 1 | 完成（正常） | | 1 | 完成（正常） |
| 2 | 完成（异常） | | 2 | 完成（异常） |
### 2.3 目标位姿数据布局（地址2-13） ### 2.3 目标位姿数据布局（地址2-13）
| 地址 | 类型 | 说明 | | 地址 | 类型 | 说明 |
|------|------|------| |------|------|------|
| 2-3 | float | X坐标 (mm) | | 2-3 | float | X坐标 (mm) |
| 4-5 | float | Y坐标 (mm) | | 4-5 | float | Y坐标 (mm) |
| 6-7 | float | Z坐标 (mm) | | 6-7 | float | Z坐标 (mm) |
| 8-9 | float | Roll角度 (°) | | 8-9 | float | Roll角度 (°) |
| 10-11 | float | Pitch角度 (°) | | 10-11 | float | Pitch角度 (°) |
| 12-13 | float | Yaw角度 (°) | | 12-13 | float | Yaw角度 (°) |
> **float编码**：IEEE 754 单精度浮点数，每个float占2个保持寄存器，默认大端序（高位字在低地址）。 > **float编码**：IEEE 754 单精度浮点数，每个float占2个保持寄存器，默认大端序（高位字在低地址）。
## 3. 通信流程 ## 3. 通信流程
### 3.1 通道1 时序（3D视觉系统 → PLC） ### 3.1 通道1 时序（3D视觉系统 → PLC）
3D视觉系统主动轮询PLC的触发寄存器，检测到触发后执行检测并回写结果。 3D视觉系统主动轮询PLC的触发寄存器，检测到触发后执行检测并回写结果。
``` ```
3D视觉系统 PLC 3D视觉系统 PLC
│ │ │ │
│ ① 轮询读取地址0 │ │ ① 轮询读取地址0 │
│◄─────────────────────────────────│ │◄─────────────────────────────────│
│ │ │ │
│ ② 地址0=1（PLC发起触发） │ │ ② 地址0=1（PLC发起触发） │
│◄─────────────────────────────────│ │◄─────────────────────────────────│
│ │ │ │
│ ③ 写0到地址0（清除触发） │ │ ③ 写0到地址0（清除触发） │
│─────────────────────────────────►│ │─────────────────────────────────►│
│ │ │ │
│ ④ 写0到地址1（状态=正在工作） │ │ ④ 写0到地址1（状态=正在工作） │
│─────────────────────────────────►│ │─────────────────────────────────►│
│ │ │ │
│ [3D视觉系统执行检测] │ │ [3D视觉系统执行检测] │
│ │ │ │
│ ⑤ 写位姿数据到地址2-13 │ │ ⑤ 写位姿数据到地址2-13 │
│─────────────────────────────────►│ │─────────────────────────────────►│
│ │ │ │
│ ⑥ 写1到地址1（状态=完成正常） │ │ ⑥ 写1到地址1（状态=完成正常） │
│─────────────────────────────────►│ │─────────────────────────────────►│
│ │ │ │
``` ```
### 3.2 通道2 时序（外部设备 → 3D视觉系统） ### 3.2 通道2 时序（外部设备 → 3D视觉系统）
外部设备作为 Modbus 客户端连接到3D视觉系统（端口502），通过写寄存器触发检测，通过读寄存器获取结果。 外部设备作为 Modbus 客户端连接到3D视觉系统（端口502），通过写寄存器触发检测，通过读寄存器获取结果。
``` ```
外部设备 3D视觉系统(:502) 外部设备 3D视觉系统(:502)
│ │ │ │
│ ① 写1到地址0（触发） │ │ ① 写1到地址0（触发） │
│─────────────────────────────────►│ │─────────────────────────────────►│
│ │ │ │
│ [3D系统清除地址0、置地址1=0] │ │ [3D系统清除地址0、置地址1=0] │
│ [3D系统执行检测] │ │ [3D系统执行检测] │
│ [3D系统写位姿到地址2-13] │ │ [3D系统写位姿到地址2-13] │
│ [3D系统置地址1=1或2] │ │ [3D系统置地址1=1或2] │
│ │ │ │
│ ② 轮询读取地址1（查询状态） │ │ ② 轮询读取地址1（查询状态） │
│─────────────────────────────────►│ │─────────────────────────────────►│
│ 返回: 1=完成正常 / 2=异常 │ │ 返回: 1=完成正常 / 2=异常 │
│◄─────────────────────────────────│ │◄─────────────────────────────────│
│ │ │ │
│ ③ 读取地址2-13（获取位姿） │ │ ③ 读取地址2-13（获取位姿） │
│─────────────────────────────────►│ │─────────────────────────────────►│
│ 返回: 6个float（X,Y,Z,R,P,Y） │ │ 返回: 6个float（X,Y,Z,R,P,Y） │
│◄─────────────────────────────────│ │◄─────────────────────────────────│
│ │ │ │
``` ```
### 3.3 流程说明 ### 3.3 流程说明
1. **触发**：地址0写入1，采用边沿检测（0→1变化时触发），重复写1不会重复触发 1. **触发**：地址0写入1，采用边沿检测（0→1变化时触发），重复写1不会重复触发
2. **工作中**：触发后3D系统立即清除地址0并将地址1置为0（正在工作） 2. **工作中**：触发后3D系统立即清除地址0并将地址1置为0（正在工作）
3. **结果输出**：检测完成后，位姿数据写入地址2-13，然后地址1置为1（完成正常） 3. **结果输出**：检测完成后，位姿数据写入地址2-13，然后地址1置为1（完成正常）
4. **异常处理**：检测失败时，地址1置为2（异常），位姿数据无效 4. **异常处理**：检测失败时，地址1置为2（异常），位姿数据无效
5. **双通道联动**：任一通道触发检测后，结果会同时写入两个通道的寄存器 5. **双通道联动**：任一通道触发检测后，结果会同时写入两个通道的寄存器
## 4. 使用建议 ## 4. 使用建议
### 4.1 触发方检查流程 ### 4.1 触发方检查流程
1. 写1到地址0，触发检测 1. 写1到地址0，触发检测
2. 轮询读取地址1，等待值变为非0 2. 轮询读取地址1，等待值变为非0
- 值为1：检测成功，读取地址2-13获取位姿 - 值为1：检测成功，读取地址2-13获取位姿
- 值为2：检测异常，可重新触发 - 值为2：检测异常，可重新触发
3. 处理完毕后可再次触发下一次检测 3. 处理完毕后可再次触发下一次检测
### 4.2 注意事项 ### 4.2 注意事项
- 3D系统工作期间（地址1=0），请勿重复触发 - 3D系统工作期间（地址1=0），请勿重复触发
- 位姿数据仅在地址1=1（完成正常）时有效 - 位姿数据仅在地址1=1（完成正常）时有效
- 两个通道独立运行，可同时使用 - 两个通道独立运行，可同时使用