XP.Hardware.MotionControl

工业运动控制模块 | Industrial Motion Control Module

项目概述 | Project Overview

XP.Hardware.MotionControl 是 XplorePlane 平面CT工业检测系统的核心运动控制模块，负责管理4个直线轴（SourceZ、DetectorZ、StageX、StageY）、3个旋转轴（DetectorSwing、StageRotation、FixtureRotation）及1个安全防护门的全部运动控制逻辑，并提供 FOD/FDD/放大倍率的几何正算与反算能力。

主要特性 | Key Features

4个直线轴 + 3个旋转轴统一管理（策略模式）
安全防护门控制（联锁检查、状态机）
FOD/FDD/放大倍率几何正算与反算
多轴联动移动（原子性边界检查）
Jog 点动调试（MouseDown/MouseUp 安全控制）
100ms 周期 PLC 状态轮询
基于 Prism EventAggregator 的跨模块事件通讯
可配置的轴启用/禁用（FixtureRotation 等可选轴）
Telerik Crystal 主题 UI 控件
中/英/繁体中文多语言支持

框架架构 | Architecture

XP.Hardware.MotionControl/
├── Abstractions/              # 抽象层 | Abstraction Layer
│   ├── ILinearAxis.cs        # 直线轴策略接口
│   ├── IRotaryAxis.cs        # 旋转轴策略接口
│   ├── ISafetyDoor.cs        # 安全门策略接口
│   ├── IMotionSystem.cs      # 顶层系统管理接口
│   ├── LinearAxisBase.cs     # 直线轴抽象基类（含边界检查）
│   ├── RotaryAxisBase.cs     # 旋转轴抽象基类
│   ├── SafetyDoorBase.cs     # 安全门抽象基类
│   ├── MotionResult.cs       # 统一操作结果类型
│   ├── Enums/                # 枚举定义
│   │   ├── AxisId.cs         # 直线轴标识
│   │   ├── RotaryAxisId.cs   # 旋转轴标识
│   │   ├── AxisStatus.cs     # 轴状态
│   │   └── DoorStatus.cs     # 门状态
│   └── Events/               # Prism 事件定义
│       ├── AxisStatusChangedEvent.cs
│       ├── DoorStatusChangedEvent.cs
│       ├── DoorInterlockChangedEvent.cs
│       ├── GeometryUpdatedEvent.cs
│       └── MotionErrorEvent.cs
├── Implementations/           # PLC 实现层
│   ├── PlcLinearAxis.cs      # 基于 PLC 的直线轴实现
│   ├── PlcRotaryAxis.cs      # 基于 PLC 的旋转轴实现
│   ├── PlcSafetyDoor.cs      # 基于 PLC 的安全门实现
│   └── PlcMotionSystem.cs    # 运动系统管理器
├── Services/                  # 业务服务层
│   ├── IMotionControlService.cs  # 业务服务接口
│   ├── MotionControlService.cs   # 服务实现（轮询、事件、日志）
│   └── GeometryCalculator.cs     # 几何计算器
├── Config/                    # 配置层
│   ├── MotionControlConfig.cs    # 配置实体
│   ├── ConfigLoader.cs           # 配置加载器
│   └── MotionSignalNames.cs      # PLC 信号名称常量
├── ViewModels/                # 视图模型
│   ├── MotionControlViewModel.cs # 操作面板 ViewModel
│   └── MotionDebugViewModel.cs   # 调试窗口 ViewModel
├── Views/                     # WPF 视图
│   ├── MotionControlView.xaml    # 操作面板（350px UserControl）
│   ├── MotionDebugWindow.xaml    # Jog 调试窗口
│   └── MotionControlView.xaml.cs
├── Module/
│   └── MotionControlModule.cs    # Prism 模块注册
├── Resources/                 # 多语言资源
│   ├── Resources.resx            # 默认（英文）
│   ├── Resources.zh-CN.resx      # 简体中文
│   ├── Resources.zh-TW.resx      # 繁体中文
│   └── Resources.en-US.resx      # 英文
└── Documents/                 # 文档
    ├── README.md                  # 本文档
    └── GUIDENCE.md                # 外部集成指南

对外接口 | Public Interfaces

接口	用途	注册方式
`IMotionControlService`	业务控制（移动、停止、回零、Jog、开关门、几何计算）	单例
`IMotionSystem`	底层状态读取（轴位置、状态、门状态）	单例
`MotionControlConfig`	配置参数（轴范围、几何原点、轮询周期）	实例
`GeometryCalculator`	几何正算/反算工具	单例

事件 | Events

事件	载荷	触发时机
`AxisStatusChangedEvent`	`AxisStatusChangedData(AxisId, AxisStatus)`	轴状态变化
`DoorStatusChangedEvent`	`DoorStatus`	门状态变化
`DoorInterlockChangedEvent`	`bool`	门联锁状态变化（true=已联锁, false=未联锁）
`GeometryUpdatedEvent`	`GeometryData(FOD, FDD, Magnification)`	几何参数更新（每轮询周期）
`MotionErrorEvent`	`MotionErrorData(AxisId, ErrorMessage)`	轴进入 Error/Alarm 状态

技术要求 | Technical Requirements

依赖	版本	用途
.NET 8.0	net8.0-windows7.0	运行时
Prism.Wpf	9.0.537	MVVM + DI + EventAggregator
Telerik UI for WPF	2024.1.408	UI 控件（Crystal 主题）
XP.Common	-	日志、多语言
XP.Hardware.PLC	-	IPlcService（PLC 连接状态）、ISignalDataService（PLC 信号读写）

配置参数 | Configuration

在 App.config 的 <appSettings> 中配置：

参数	默认值	说明
`MotionControl:SourceZ:Min/Max/Origin`	0/500/0	射线源Z轴范围和原点（mm）
`MotionControl:DetectorZ:Min/Max/Origin`	0/600/0	探测器Z轴范围和原点（mm）
`MotionControl:StageX:Min/Max/Origin`	-150/150/0	载物台X轴范围和原点（mm）
`MotionControl:StageY:Min/Max/Origin`	-150/150/0	载物台Y轴范围和原点（mm）
`MotionControl:DetectorSwing:Min/Max/Enabled`	-45/45/true	探测器摆动范围和启用
`MotionControl:StageRotation:Min/Max/Enabled`	-360/360/true	载物台旋转范围和启用
`MotionControl:FixtureRotation:Min/Max/Enabled`	-90/90/false	夹具旋转范围和启用
`MotionControl:Geometry:SourceZOrigin`	0	射线源Z原点偏移（mm）
`MotionControl:Geometry:DetectorZOrigin`	600	探测器Z原点偏移（mm）
`MotionControl:Geometry:StageRotationCenterZ`	300	旋转中心Z坐标（mm）
`MotionControl:PollingInterval`	100	轮询周期（ms）
`MotionControl:DefaultVelocity`	100	默认速度

PLC 信号名称硬编码在 MotionSignalNames.cs 中，信号定义在 PlcAddrDfn.xml 的 ReadCommon/WriteCommon 组。

最后更新 | Last Updated: 2026-04-14

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