QI Mingxuan
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[XP.Hardware.MotionControl] README 文档目录树补齐全部文档条目并加入 CoordinateCompensation.md
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# 运动控制模块集成指南 | Motion Control Module Integration Guide
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## 1. 模块注册 | Module Registration
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在 `App.xaml.cs` 中注册模块：
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```csharp
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using XP.Hardware.MotionControl.Module;
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protected override void ConfigureModuleCatalog(IModuleCatalog moduleCatalog)
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{
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moduleCatalog.AddModule<MotionControlModule>();
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}
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```
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模块启动时自动完成：
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- 从 App.config 加载配置（轴范围、几何原点、轮询周期）
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- 注册 `IMotionSystem`、`IMotionControlService`、`GeometryCalculator` 为单例
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- 注册多语言资源到 Fallback Chain
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- 启动 PLC 状态轮询（100ms 周期）
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## 2. 界面集成 | UI Integration
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### AxisControlView 控件使用 | AxisControlView Usage
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`AxisControlView` 是运动控制模块的核心用户控件，提供完整的轴控制和调试功能。
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**XAML 引用 | XAML Reference**
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```xml
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<UserControl x:Class="YourView"
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xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
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xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
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xmlns:motion="clr-namespace:XP.Hardware.MotionControl.Views;assembly=XP.Hardware.MotionControl">
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<Grid>
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<!-- 基本使用 | Basic usage -->
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<motion:AxisControlView />
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<!-- 设置最小宽度 | Set minimum width -->
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<motion:AxisControlView MinWidth="400" />
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</Grid>
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</UserControl>
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```
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**自动 ViewModel 绑定 | Auto ViewModel Binding**
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控件使用 Prism 的 `ViewModelLocator.AutoWireViewModel="True"` 自动绑定 `AxisControlViewModel`，无需手动设置 `DataContext`。
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**ViewModel 属性说明 | ViewModel Properties**
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| 属性 | 类型 | 说明 |
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|------|------|------|
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| `StageXPosition` | double | 载物台 X 轴位置（mm），范围由配置决定 |
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| `StageYPosition` | double | 载物台 Y 轴位置（mm），范围由配置决定 |
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| `SourceZPosition` | double | 射线源 Z 轴位置（mm），范围由配置决定 |
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| `DetectorZPosition` | double | 探测器 Z 轴位置（mm），范围由配置决定 |
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| `DetectorSwingAngle` | double | 探测器摆动角度（度），范围 -45~45 |
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| `StageRotationAngle` | double | 载物台旋转角度（度），范围 -360~360 |
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| `FixtureRotationAngle` | double | 夹具旋转角度（度），范围 -90~90 |
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| `IsJoystickEnabled` | bool | 摇杆使能开关（默认 true） |
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| `SwapMouseButtons` | bool | 摇杆左右键功能切换（默认 false） |
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| `SZDZLock` | bool | 射线源/探测器Z轴锁定移动（默认 false） |
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| `HasSavedPositions` | bool | 是否有已保存的位置快照 |
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**交互方式 | Interaction Modes**
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1. **手动输入位置**
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- 直接编辑 RadNumericUpDown 控件
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- Enter 键确认并移动轴
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- Escape 键取消修改，恢复原值
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- 上下箭头键步进移动（±0.1）
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2. **单轴摇杆（SourceZ/DetectorZ）**
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- 左键拖拽：Y轴方向控制 SourceZ Jog（正/反向由拖拽方向决定）
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- 右键拖拽：Y轴方向控制 DetectorZ Jog（正/反向由拖拽方向决定）
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- 当 SZDZLock=true 时，左键同时控制 SourceZ + DetectorZ，右键同理
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- 松开鼠标：停止 Jog
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3. **双轴摇杆（StageX/Y + Rotation/Swing）**
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- 默认模式（SwapMouseButtons=false）：
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- 左键拖拽：X轴→StageX Jog，Y轴→StageY Jog
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- 右键拖拽：X轴→DetectorSwing Jog，Y轴→StageRotation/FixtureRotation Jog
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- 切换模式（SwapMouseButtons=true）：左右键功能互换
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- 松开鼠标：停止所有关联轴 Jog
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4. **快捷按钮**
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- **使能开关**：启用/禁用虚拟摇杆控制（同步写入 PLC 信号）
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- **摇杆模式**：切换左右键功能映射
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- **SZDZ锁定**：锁定 SourceZ/DetectorZ 同步移动（同步写入 PLC 联动使能信号）
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- **保存位置**：保存当前所有轴位置到快照（需 PLC 已连接）
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- **恢复位置**：恢复到上次保存的位置快照并发送移动命令
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## 3. 获取轴状态和位置 | Reading Axis Status and Position
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通过 DI 注入 `IMotionSystem`：
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```csharp
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using XP.Hardware.MotionControl.Abstractions;
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using XP.Hardware.MotionControl.Abstractions.Enums;
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public class YourService
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{
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private readonly IMotionSystem _motionSystem;
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public YourService(IMotionSystem motionSystem)
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{
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_motionSystem = motionSystem;
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}
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public void ReadStatus()
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{
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// 获取直线轴 | Get linear axis
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ILinearAxis sourceZ = _motionSystem.GetLinearAxis(AxisId.SourceZ);
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double position = sourceZ.ActualPosition; // 实际位置（mm）
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AxisStatus status = sourceZ.Status; // Idle/Moving/Homing/Error/Alarm
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bool posLimit = sourceZ.PositiveLimitHit; // 正限位
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bool negLimit = sourceZ.NegativeLimitHit; // 负限位
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// 获取旋转轴 | Get rotary axis
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IRotaryAxis stageRot = _motionSystem.GetRotaryAxis(RotaryAxisId.StageRotation);
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double angle = stageRot.ActualAngle; // 实际角度（度）
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bool enabled = stageRot.Enabled; // 是否启用
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// 获取安全门 | Get safety door
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ISafetyDoor door = _motionSystem.SafetyDoor;
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DoorStatus doorStatus = door.Status; // Unknown/Opening/Open/Closing/Closed/Locked/Error
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bool interlocked = door.IsInterlocked; // 联锁信号
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// 遍历所有轴 | Iterate all axes
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foreach (var kvp in _motionSystem.LinearAxes)
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{
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AxisId id = kvp.Key;
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ILinearAxis axis = kvp.Value;
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// ...
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}
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foreach (var kvp in _motionSystem.RotaryAxes)
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{
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RotaryAxisId id = kvp.Key;
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IRotaryAxis axis = kvp.Value;
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||
// ...
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}
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}
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}
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```
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## 4. 下发运动控制命令 | Sending Motion Commands
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通过 DI 注入 `IMotionControlService`：
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```csharp
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using XP.Hardware.MotionControl.Abstractions;
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using XP.Hardware.MotionControl.Abstractions.Enums;
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using XP.Hardware.MotionControl.Services;
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public class YourController
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{
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private readonly IMotionControlService _mc;
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private readonly IMotionSystem _motionSystem;
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public YourController(IMotionControlService motionControlService, IMotionSystem motionSystem)
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||
{
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_mc = motionControlService;
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_motionSystem = motionSystem;
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}
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// 单轴移动 | Single axis move
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public void MoveSingleAxis()
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{
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MotionResult result = _mc.MoveToTarget(AxisId.SourceZ, 100.0);
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if (!result.Success)
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Console.WriteLine($"移动失败: {result.ErrorMessage}");
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// 带速度参数 | With speed parameter
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_mc.MoveToTarget(AxisId.SourceZ, 100.0, speed: 50.0);
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// 旋转轴 | Rotary axis
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_mc.MoveRotaryToTarget(RotaryAxisId.DetectorSwing, 15.0);
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||
_mc.MoveRotaryToTarget(RotaryAxisId.DetectorSwing, 15.0, speed: 30.0);
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||
}
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// 多轴联动 | Multi-axis coordinated move
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public void MoveMultipleAxes()
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{
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var targets = new Dictionary<AxisId, double>
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{
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{ AxisId.SourceZ, 100.0 },
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{ AxisId.DetectorZ, 400.0 },
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{ AxisId.StageX, 0.0 },
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{ AxisId.StageY, 0.0 }
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};
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// 原子性边界检查：任意轴越界则全部拒绝
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MotionResult result = _mc.MoveAllToTarget(targets);
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}
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// 停止和回零 | Stop and Home
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public void StopAndHome()
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{
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_mc.StopAll(); // 停止所有已启用轴
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_mc.HomeAll(); // 所有已启用轴机械回零（驱动轴物理运动到机械零点，建立坐标系）
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}
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// 移动到安全点 | Move to safe position
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// 将所有轴移动到用户在 App.config 中配置的安全点位置坐标，用于设备维护、换件等场景避免碰撞。
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// 注意：与 HomeAll()（机械回零）不同，MoveToSafePosition 是移动到用户配置的坐标值。
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// Note: Different from HomeAll() (mechanical homing). MoveToSafePosition moves to user-configured safe coordinates.
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public void MoveToSafe()
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{
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MotionResult result = _mc.MoveToSafePosition(); // 所有轴移动到配置的安全点
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}
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// 坐标系补偿 | Coordinate compensation
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// 主框架坐标匹配得到像素偏移 (dX, dY) 后，一步完成"记录补偿 + 修正移动"（默认覆盖模式）
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// After coordinate matching, record compensation and perform corrective move in one step (Replace by default)
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public void ApplyCompensation(double dxPixels, double dyPixels)
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{
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// 默认覆盖模式；同一位置迭代修正残差时用 CompensationMode.Accumulate
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MotionResult result = _mc.ApplyPixelOffsetCompensation(dxPixels, dyPixels);
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// 仅记录补偿、不移动（预览/仅计算）
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_mc.RecordPixelOffsetCompensation(dxPixels, dyPixels);
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// 查询当前补偿值（mm）
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var (compX, compY) = _mc.GetStageCompensation();
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// 换工件/维护时清零补偿（HomeAll 回零不会清补偿）
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_mc.ResetStageCompensation();
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}
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// 定点移动并叠加补偿（仅 StageX/StageY 生效，补偿后仍过边界校验）
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// Move to target with compensation (only StageX/StageY, boundary check still applies)
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public void MoveWithCompensation()
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{
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_mc.MoveToTarget(AxisId.StageX, 100.0, applyCompensation: true);
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var targets = new Dictionary<AxisId, double>
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{
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{ AxisId.StageX, 100.0 },
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||
{ AxisId.StageY, 50.0 }
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};
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||
_mc.MoveAllToTarget(targets, applyCompensation: true);
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}
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// Jog 点动 | Jog
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public void JogAxis()
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{
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_mc.JogStart(AxisId.SourceZ, positive: true); // 正向 Jog
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// ... 用户松开按钮时 ...
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_mc.JogStop(AxisId.SourceZ); // 停止 Jog
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// 旋转轴 Jog
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_mc.JogRotaryStart(RotaryAxisId.DetectorSwing, positive: false);
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_mc.JogRotaryStop(RotaryAxisId.DetectorSwing);
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}
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// 安全门控制 | Safety door control
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public void DoorControl()
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{
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MotionResult openResult = _mc.OpenDoor(); // 含联锁检查
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_mc.CloseDoor();
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_mc.StopDoor();
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}
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// 轴复位（清除故障）| Axis reset (clear fault)
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// 注意：Reset 与 Home 是完全不同的操作，不要混淆！
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// - Home（机械回零）：驱动轴物理运动到机械零点，通过零点开关确认位置，建立坐标系。轴必须处于正常状态才能 Home。
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// - Reset（轴复位）：清除故障/报警状态（Alarm/Error → Idle），不产生物理运动，轴位置不变。用于轴碰限位或驱动器报错后恢复。
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// 正确顺序：轴报警时 → 先排除物理故障 → Reset（清除报警）→ Home（建立坐标系）
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// Note: Reset and Home are completely different operations!
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// - Home: drives axis physically to mechanical zero (via home switch), establishes coordinate system. Axis must be in normal state.
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// - Reset: clears alarm/fault status (Alarm/Error → Idle), no physical movement, position unchanged. Used after limit hit or drive error.
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// Correct sequence: axis alarm → resolve physical issue → Reset (clear alarm) → Home (establish coordinate system)
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public void AxisReset()
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{
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// 通过 IMotionSystem 获取轴复位实例 | Get axis reset instance via IMotionSystem
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IAxisReset axisReset = _motionSystem.AxisReset;
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MotionResult result = axisReset.Reset(); // 发送复位命令（写入 MC_Axis_Reset = 10）
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bool done = axisReset.IsResetDone; // 读取复位完成状态
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}
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}
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```
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## 5. 几何计算 | Geometry Calculation
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```csharp
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public class YourGeometryUser
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{
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private readonly IMotionControlService _mc;
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private readonly GeometryCalculator _calc;
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public YourGeometryUser(
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IMotionControlService mc,
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GeometryCalculator calc)
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{
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_mc = mc;
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_calc = calc;
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}
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// 正算：获取当前 FOD/FDD/放大倍率 | Forward: get current geometry
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public void GetCurrentGeometry()
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{
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var (fod, fdd, magnification) = _mc.GetCurrentGeometry();
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Console.WriteLine($"FOD={fod:F2}mm, FDD={fdd:F2}mm, M={magnification:F3}");
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}
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// 反算：由目标 FOD+FDD 移动轴 | Inverse: move axes by target FOD+FDD
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public void ApplyGeometry()
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{
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MotionResult result = _mc.ApplyGeometry(targetFOD: 200.0, targetFDD: 500.0);
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}
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// 反算：由目标 FOD+放大倍率 移动轴 | Inverse: move axes by target FOD+magnification
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public void ApplyByMagnification()
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{
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MotionResult result = _mc.ApplyGeometryByMagnification(targetFOD: 200.0, magnification: 2.5);
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}
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// 直接使用 GeometryCalculator | Use GeometryCalculator directly
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public void DirectCalculation()
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{
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double fod = _calc.CalcFOD(sourceZAbsolute: 100.0, stageRotationCenterZ: 300.0);
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double fdd = _calc.CalcFDD(sourceZAbsolute: 100.0, detectorZAbsolute: 600.0);
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double mag = _calc.CalcMagnification(fdd, fod); // FOD < 0.001 时返回 NaN
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// 反算轴目标位置
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var (szTarget, dzTarget) = _calc.CalcAxisTargets(
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targetFOD: 200.0, targetFDD: 500.0,
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||
stageRotationCenterZ: 300.0,
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||
sourceZOrigin: 0.0, detectorZOrigin: 600.0);
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||
}
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}
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```
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## 6. 事件订阅 | Event Subscription
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通过 Prism `IEventAggregator` 被动接收状态变化：
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```csharp
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using Prism.Events;
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using XP.Hardware.MotionControl.Abstractions.Enums;
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using XP.Hardware.MotionControl.Abstractions.Events;
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public class YourMonitor
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||
{
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public YourMonitor(IEventAggregator eventAggregator)
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{
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// 轴状态变化 | Axis status changed
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eventAggregator.GetEvent<AxisStatusChangedEvent>()
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.Subscribe(data =>
|
||
{
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||
Console.WriteLine($"轴 {data.AxisId} 状态变为 {data.Status}");
|
||
}, ThreadOption.UIThread);
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|
||
// 门状态变化 | Door status changed
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||
eventAggregator.GetEvent<DoorStatusChangedEvent>()
|
||
.Subscribe(status =>
|
||
{
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||
Console.WriteLine($"门状态: {status}");
|
||
}, ThreadOption.UIThread);
|
||
|
||
// 门联锁状态变化 | Door interlock status changed
|
||
eventAggregator.GetEvent<DoorInterlockChangedEvent>()
|
||
.Subscribe(isInterlocked =>
|
||
{
|
||
Console.WriteLine($"联锁状态: {(isInterlocked ? "已联锁" : "未联锁")}");
|
||
}, ThreadOption.UIThread);
|
||
|
||
// 几何参数更新（每轮询周期触发）| Geometry updated (every polling cycle)
|
||
eventAggregator.GetEvent<GeometryUpdatedEvent>()
|
||
.Subscribe(data =>
|
||
{
|
||
Console.WriteLine($"FOD={data.FOD:F2}, FDD={data.FDD:F2}, M={data.Magnification:F3}");
|
||
}, ThreadOption.UIThread);
|
||
|
||
// 运动错误（轴进入 Error/Alarm）| Motion error
|
||
eventAggregator.GetEvent<MotionErrorEvent>()
|
||
.Subscribe(data =>
|
||
{
|
||
Console.WriteLine($"运动错误: 轴 {data.AxisId} - {data.ErrorMessage}");
|
||
}, ThreadOption.UIThread);
|
||
|
||
// 实体摇杆激活状态变化 | Physical joystick active status changed
|
||
eventAggregator.GetEvent<JoystickActiveEvent>()
|
||
.Subscribe(isActive =>
|
||
{
|
||
Console.WriteLine($"实体摇杆: {(isActive ? "激活" : "未激活")}");
|
||
}, ThreadOption.UIThread);
|
||
|
||
// 几何反算结果填入请求（DebugWindow → MotionControlViewModel）
|
||
// Geometry apply request (DebugWindow → MotionControlViewModel)
|
||
eventAggregator.GetEvent<GeometryApplyRequestEvent>()
|
||
.Subscribe(data =>
|
||
{
|
||
Console.WriteLine($"几何反算请求: SourceZ={data.SourceZTarget}, DetectorZ={data.DetectorZTarget}");
|
||
}, ThreadOption.UIThread);
|
||
|
||
// 载物台坐标系补偿变化（记录/设置/清零时触发）| Stage compensation changed
|
||
eventAggregator.GetEvent<StageCompensationChangedEvent>()
|
||
.Subscribe(data =>
|
||
{
|
||
Console.WriteLine($"补偿值: X={data.Xmm:F4}mm, Y={data.Ymm:F4}mm");
|
||
}, ThreadOption.UIThread);
|
||
}
|
||
}
|
||
```
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||
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||
---
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||
## 7. PLC 信号定义 | PLC Signal Definitions
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||
信号名称硬编码在 `MotionSignalNames.cs` 中，信号地址定义在 `PlcAddrDfn.xml`（位于 `XplorePlane/bin/Debug/net8.0-windows/win-x64/`）。
|
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||
### 7.1 写入信号（WriteCommon，DB31）
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| 信号名 | 类型 | 地址 | 说明 |
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|--------|------|------|------|
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| `MC_SourceZ_Target` | single | 10 | 射线源Z目标位置（mm） |
|
||
| `MC_SourceZ_Speed` | single | 14 | 射线源Z运动速度 |
|
||
| `MC_SourceZ_JogPos` | byte | 18 | 射线源Z正向Jog |
|
||
| `MC_SourceZ_JogNeg` | byte | 19 | 射线源Z反向Jog |
|
||
| `MC_SourceZ_Home` | byte | 20 | 射线源Z回零 |
|
||
| `MC_SourceZ_Stop` | byte | 21 | 射线源Z停止 |
|
||
| `MC_DetZ_Target` | single | 22 | 探测器Z目标位置（mm） |
|
||
| `MC_DetZ_Speed` | single | 26 | 探测器Z运动速度 |
|
||
| `MC_DetZ_JogPos` | byte | 30 | 探测器Z正向Jog |
|
||
| `MC_DetZ_JogNeg` | byte | 31 | 探测器Z反向Jog |
|
||
| `MC_DetZ_Home` | byte | 32 | 探测器Z回零 |
|
||
| `MC_DetZ_Stop` | byte | 33 | 探测器Z停止 |
|
||
| `MC_StageX_Target` | single | 34 | 载物台X目标位置（mm） |
|
||
| `MC_StageX_Speed` | single | 38 | 载物台X运动速度 |
|
||
| `MC_StageX_JogPos` | byte | 42 | 载物台X正向Jog |
|
||
| `MC_StageX_JogNeg` | byte | 43 | 载物台X反向Jog |
|
||
| `MC_StageX_Home` | byte | 44 | 载物台X回零 |
|
||
| `MC_StageX_Stop` | byte | 45 | 载物台X停止 |
|
||
| `MC_StageY_Target` | single | 46 | 载物台Y目标位置（mm） |
|
||
| `MC_StageY_Speed` | single | 50 | 载物台Y运动速度 |
|
||
| `MC_StageY_JogPos` | byte | 54 | 载物台Y正向Jog |
|
||
| `MC_StageY_JogNeg` | byte | 55 | 载物台Y反向Jog |
|
||
| `MC_StageY_Home` | byte | 56 | 载物台Y回零 |
|
||
| `MC_StageY_Stop` | byte | 57 | 载物台Y停止 |
|
||
| `MC_DetSwing_Target` | single | 58 | 探测器摆动目标角度（度） |
|
||
| `MC_DetSwing_Speed` | single | 62 | 探测器摆动运动速度 |
|
||
| `MC_DetSwing_JogPos` | byte | 66 | 探测器摆动正向Jog |
|
||
| `MC_DetSwing_JogNeg` | byte | 67 | 探测器摆动反向Jog |
|
||
| `MC_DetSwing_Home` | byte | 68 | 探测器摆动回零 |
|
||
| `MC_DetSwing_Stop` | byte | 69 | 探测器摆动停止 |
|
||
| `MC_StageRot_Target` | single | 70 | 载物台旋转目标角度（度） |
|
||
| `MC_StageRot_Speed` | single | 74 | 载物台旋转运动速度 |
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| `MC_StageRot_JogPos` | byte | 78 | 载物台旋转正向Jog |
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| `MC_StageRot_JogNeg` | byte | 79 | 载物台旋转反向Jog |
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| `MC_StageRot_Home` | byte | 80 | 载物台旋转回零 |
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| `MC_StageRot_Stop` | byte | 81 | 载物台旋转停止 |
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| `MC_FixRot_Target` | single | 82 | 夹具旋转目标角度（度） |
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| `MC_FixRot_Speed` | single | 86 | 夹具旋转运动速度 |
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| `MC_FixRot_JogPos` | byte | 90 | 夹具旋转正向Jog |
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| `MC_FixRot_JogNeg` | byte | 91 | 夹具旋转反向Jog |
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| `MC_FixRot_Home` | byte | 92 | 夹具旋转回零 |
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| `MC_FixRot_Stop` | byte | 93 | 夹具旋转停止 |
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| `MC_Door_Open` | byte | 94 | 安全门开门 |
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| `MC_Door_Close` | byte | 95 | 安全门关门 |
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| `MC_Door_Stop` | byte | 96 | 安全门停止 |
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| `MC_SourceDetZ_Linkage_Enable` | bool | 101 | 射线源与探测器Z轴联动使能 |
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| `MC_Axis_Reset` | byte | 102 | 轴复位命令（清除所有轴故障/报警状态，0:缺省，10:触发复位。不产生物理运动，与各轴 Home 不同） |
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| `MC_VirtualJoystick_Enable` | bool | 111 | 虚拟摇杆使能 |
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### 7.2 读取信号（ReadCommon，DB31）
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| 信号名 | 类型 | 地址 | 说明 |
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|--------|------|------|------|
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| `MC_SourceZ_Pos` | single | 100 | 射线源Z实际位置（mm） |
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| `MC_DetZ_Pos` | single | 104 | 探测器Z实际位置（mm） |
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| `MC_StageX_Pos` | single | 108 | 载物台X实际位置（mm） |
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| `MC_StageY_Pos` | single | 112 | 载物台Y实际位置（mm） |
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| `MC_DetSwing_Angle` | single | 116 | 探测器摆动实际角度（度） |
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| `MC_StageRot_Angle` | single | 120 | 载物台旋转实际角度（度） |
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| `MC_FixRot_Angle` | single | 124 | 夹具旋转实际角度（度） |
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| `MC_Door_Status` | byte | 128 | 安全门状态（0:未知,1:开门中,2:已开,3:关门中,4:已关,5:已锁定,6:故障） |
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| `MC_Door_Interlock` | byte | 130 | 安全门联锁信号（0:无联锁,10:联锁有效） |
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| `MC_Joystick_Active` | bool | 110 | 实体摇杆输入激活 |
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| `MC_Axis_ResetDone` | bool | 112 | 轴复位完成（Reset 操作完成后 PLC 置 true） |
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### 7.3 信号类型说明 | Signal Type Notes
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- **single**：32位浮点数（4字节）
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- **byte**：8位无符号整数（1字节）
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- **bool**：布尔值（1字节，0=false, 非0=true）
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### 7.4 Home（机械回零）与 Reset（轴复位）的区别 | Difference between Home and Reset
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| 对比项 | Home（机械回零） | Reset（轴复位） |
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|--------|-----------------|----------------|
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| PLC 信号 | 各轴独立信号（如 `MC_SourceZ_Home`） | 全局单一信号 `MC_Axis_Reset` |
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| 是否产生物理运动 | **是**，驱动轴运动到机械零点 | **否**，轴原地不动 |
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| 目的 | 建立坐标系（位置寄存器归零） | 清除故障/报警状态（Alarm → Idle） |
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| 前提条件 | 轴处于正常状态（Idle/Standstill） | 轴处于故障/报警状态 |
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| 执行结果 | 轴到达机械零位，位置 = 0 | 轴状态恢复正常，位置不变 |
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| 典型场景 | 设备开机上电后确认轴位置 | 轴碰限位开关或驱动器报错后恢复 |
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| 调用方式 | `IMotionControlService.HomeAll()` 或 `ILinearAxis.Home()` | `IAxisReset.Reset()` |
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**正确操作顺序**：轴报警时 → 排除物理故障 → `Reset`（清除报警）→ `Home`（建立坐标系）
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## 8. 安全机制 | Safety Mechanisms
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| 机制 | 说明 |
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|------|------|
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| 边界检查 | 目标位置超出 Min/Max 范围时拒绝移动 |
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| 运动中防重入 | 轴处于 Moving 状态时拒绝新的移动命令 |
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| 联锁检查 | 联锁信号有效时禁止开门 |
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| 禁用轴检查 | Enabled=false 的旋转轴拒绝所有命令 |
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| Homing 中拒绝 Jog | 回零过程中不允许 Jog 操作 |
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| 多轴原子性检查 | MoveAllToTarget 任意轴越界则全部拒绝 |
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| 轮询异常不中断 | 轮询中 PLC 异常被捕获，不影响下一轮 |
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| UI 异常保护 | ViewModel 命令通过 SafeRun 包裹，PLC 异常弹窗而非崩溃 |
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| PLC 断连安全 | PLC 断开时自动停止所有 Jog 并禁用摇杆，重连后需用户手动恢复 |
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| 使能/联动回滚 | 使能切换或联动设置写入 PLC 失败时自动回滚 UI 状态 |
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## 9. 安全点配置 | Safe Position Configuration
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每个轴可以配置一个安全点位置（`SafePosition`），用于设备维护、换件时将轴移动到安全位置避免碰撞。
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**App.config 配置示例 | App.config Configuration Example：**
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```xml
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<!-- 直线轴安全点（mm）| Linear axis safe position (mm) -->
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<add key="MotionControl:SourceZ:SafePosition" value="0" />
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<add key="MotionControl:DetectorZ:SafePosition" value="600" />
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<add key="MotionControl:StageX:SafePosition" value="0" />
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<add key="MotionControl:StageY:SafePosition" value="0" />
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<!-- 旋转轴安全点（度）| Rotary axis safe position (degrees) -->
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<add key="MotionControl:DetectorSwing:SafePosition" value="0" />
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<add key="MotionControl:StageRotation:SafePosition" value="0" />
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<add key="MotionControl:FixtureRotation:SafePosition" value="0" />
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```
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**调用方式 | Usage：**
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```csharp
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MotionResult result = _motionControlService.MoveToSafePosition();
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```
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**注意 | Note：**
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- 安全点坐标必须在轴的 Min/Max 范围内，否则会被边界检查拒绝
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- 与 `HomeAll()`（机械回零）不同，`MoveToSafePosition()` 是移动到用户配置的坐标，不是机械零点
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- 禁用的旋转轴会被自动跳过
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## 10. 轮询机制 | Polling Mechanism
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`MotionControlService` 使用 `System.Threading.Timer` 以配置的 `PollingInterval`（默认 100ms）周期执行：
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1. 检查 PLC 连接状态（通过 `IPlcService.IsConnected`），未连接时跳过
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2. 缓存所有轴、门状态和联锁状态的旧值
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3. 调用 `IMotionSystem.UpdateAllStatus()` 从 PLC 读取最新状态
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4. 重新计算几何参数，发布 `GeometryUpdatedEvent`
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5. 检测状态变化，发布 `AxisStatusChangedEvent`、`DoorStatusChangedEvent`、`DoorInterlockChangedEvent`
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6. 轴进入 Error/Alarm 时额外发布 `MotionErrorEvent`
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7. 异常捕获并记录 Error 日志，不中断轮询
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通过 `StartPolling()` / `StopPolling()` 控制轮询生命周期。
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## 11. 坐标系补偿 | Coordinate Compensation
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用于将主框架坐标匹配得到的图像像素偏移换算为载物台物理补偿，并让后续定点运动自动叠加补偿，保持工件对齐。
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### 11.1 补偿模型
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- 补偿值以物理量 mm 存储（Stage 坐标系，放大比无关），初始 `(0,0)`
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- 仅作用于 `StageX / StageY`，其余轴不补偿
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- `HomeAll()` 回零**不会清零补偿**；仅 `ResetStageCompensation()` 显式清零
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### 11.2 记录模式（CompensationMode）
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| 模式 | 语义 | 适用场景 |
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|------|------|----------|
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| `Replace`（默认）| `comp = 本次换算值` | 每次从同一名义参考位置测量、每位置只记录一次 |
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| `Accumulate` | `comp += 本次换算值` | 在同一位置迭代修正残差 |
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> `ApplyPixelOffsetCompensation` 的移动为相对移动。覆盖模式假设"同参考位置、每位置一次"；同位置迭代修正请用 `Accumulate`，否则物理移动会重复叠加。
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### 11.3 接口一览
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| 方法 | 说明 |
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|------|------|
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| `ApplyPixelOffsetCompensation(dx, dy, mode = Replace)` | 记录补偿 + 执行相对修正移动 |
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| `RecordPixelOffsetCompensation(dx, dy, mode = Replace)` | 仅记录补偿，不移动 |
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| `GetStageCompensation()` | 获取当前补偿值 `(Xmm, Ymm)` |
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| `SetStageCompensation(xMm, yMm)` | 直接以 mm 设置补偿值 |
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| `ResetStageCompensation()` | 清零补偿（换工件/维护时调用） |
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| `MoveToTarget(..., applyCompensation: true)` | 单轴定点移动叠加补偿（仅 StageX/StageY） |
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| `MoveAllToTarget(targets, applyCompensation: true)` | 多轴定点移动叠加补偿（仅 StageX/StageY） |
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### 11.4 调用示例
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```csharp
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// 主框架坐标匹配后：记录补偿并修正到位（默认覆盖）
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_mc.ApplyPixelOffsetCompensation(dxPixels, dyPixels);
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// 后续定点运动叠加补偿
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_mc.MoveAllToTarget(new Dictionary<AxisId, double>
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{
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{ AxisId.StageX, 100 }, { AxisId.StageY, 50 }
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}, applyCompensation: true);
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// 换工件清零
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_mc.ResetStageCompensation();
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```
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补偿值变化时发布 `StageCompensationChangedEvent`（见第 6 节）。补偿功能复用现有几何配置（`DetectorPixelSizeX/Y`、`PixelDirectionX/Y`），无需新增 App.config 参数。
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**最后更新 | Last Updated**: 2026-07-28
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