3.1.1 MotionGetDi#

• 功能：读取控制卡指定的数字输入（DI）通道电平状态。
• 原型：protected bool MotionGetDi(int DiIndex)
• 参数：DiIndex：控制卡输入通道的全局索引。
• 返回值：当该通道有电平输入时返回 true，无电平输入时返回 false。

3.1.2 MotionGetDo#

• 功能：读取当前输出（DO）通道的硬件置位状态。
• 原型：protected bool MotionGetDo(int DoIndex)
• 参数：DoIndex：全局 DO 输出索引。
• 返回值：已输出置位时返回 true，复位状态返回 false。

3.1.3 MotionSetDo#

• 功能：写入一个或多个输出通道状态。
• 原型：
  • protected void MotionSetDo(int DoIndex, bool sts)
  • protected void MotionSetDo(int[] DoIndex, bool sts)
• 参数：DoIndex：单个通道索引或通道索引数组；sts：目标电平状态（true 或 false）。
• 代码示例：

  1
  MotionSetDo((int)OutNo.蜂鸣器, true); // 开启蜂鸣
  2
  MotionSetDo(new int[] { (int)OutNo.五色灯红色, (int)OutNo.五色灯绿色 }, false); // 并发关闭红绿灯
  

3.1.4 MotionAbsMove / MotionRelMove#

• 功能：驱动单轴或多轴以绝对坐标或相对位移开始运动。该方法是非阻塞的，启动指令下发后立即返回。
• 原型：
  • protected bool MotionAbsMove(int AxisID, double Position, double Vel)
  • protected bool MotionAbsMove(int[] AxisID, double[] Position, double[] Vel)
  • protected bool MotionRelMove(int AxisID, double Dist, double Vel)
• 参数：
  • AxisID：目标轴号（单个或数组）。
  • Position / Dist：目标绝对坐标（mm）或移动距离（mm）。
  • Vel：运动速度（mm/s），输入 -1 则采用系统配置的默认运行速度。
• 返回值：指令发送成功返回 true，驱动报错返回 false。

3.1.5 MotionWaitMoveDone#

• 功能：阻塞当前线程，等待指定的一个或多个轴到达目标坐标或运动静止，直到超时。
• 原型：
  • protected bool MotionWaitMoveDone(int AxisId, int timeout = -1)
  • protected bool MotionWaitMoveDone(int[] AxisId, double[] targetpos, int timeout = -1)
• 参数：
  • AxisId：等待的轴号。
  • targetpos：目标坐标对比数组（若不传入此参数，则判定轴停止运行即完成）。
  • timeout：最大等待毫秒数，-1 为无限等待。
• 返回值：到达或静止返回 true；超时返回 false。

3.1.6 MotionAbsMoveAndDone / MotionRelMoveAndDone#

• 功能：单轴或多轴运动并阻塞等待其到位，是 MotionAbsMove 与 MotionWaitMoveDone 的高度封装。
• 原型：protected bool MotionAbsMoveAndDone(int AxisID, double Position, double Vel, int timeout = -1)
• 返回值：在超时范围内成功运动并到位返回 true，任意轴超时或失败返回 false。
• 代码示例：

  1
  // 抬升 Z 轴至 0.0 安全高度，设定 5000ms 超时
  2
  if (!MotionAbsMoveAndDone((short)mAxis.左Z, 0.0, -1, 5000))
  3
  {
  4
      AddLog("Z轴安全抬升失败，紧急停机！", LogsType.ErrorCode, StaInfo.StepIdx, true);
  5
      SetStep(ref StaInfo, (int)步序.异常, true);
  6
  }
  

3.1.7 MotionWaitDi / MotionWaitDo#

• 功能：阻塞线程并等待特定的输入（DI）或输出（DO）状态转为设定状态。
• 原型：protected bool MotionWaitDi(int diId, bool isOn, int timeout = -1, bool TimeoutToBeContinue = false)
• 参数：
  • diId：待检测的 I/O 全局索引。
  • isOn：期待的目标状态（true/false）。
  • timeout：等待超时时间（ms）。
  • TimeoutToBeContinue：关键参数。
    • 设为 false 时：若超时，系统将弹出带有“重试(Retry)”和“取消(Cancel)”的对话框。用户点击重试会再次等待，点击取消则返回 false 触发报警。
    • 设为 true 时：若超时，程序不弹窗，直接返回 false 并执行下一行代码，交由程序员在代码中做流转决策。

3.1.8 MotionGoHomeAndDone#

• 功能：驱动指定轴回零，并阻塞等待直至回零成功或超时。
• 原型：protected bool MotionGoHomeAndDone(int AxisId, int timeout = -1)
• 返回值：回零成功返回 true，超时或报错返回 false。

3.1.9 mDoDiWaitDone#

• 功能：框架中最常用的气缸一体化动作等待方法，将“写输出”与“等反馈”合并。
• 原型：
  • public void mDoDiWaitDone(OutNo OutNum, short state, InNo InNum, short state1, short DelayTime, short Timeout, bool Pop_up_message = false)
  • public void mDoDiWaitDone(InNo InNum, short state1, short DelayTime, short Timeout, bool Pop_up_message = false)
• 参数：
  • OutNum：要驱动的电磁阀 DO。
  • state：电磁阀输出电平（1 伸出，0 缩回）。
  • InNum：气缸到位磁簧开关 DI。
  • state1：期待的磁簧开关状态（1 触发到位，0 离开到位）。
  • DelayTime：到位后的额外稳定延时（ms）。
  • Timeout：最大等待时间（ms）。
  • Pop_up_message：若为 true，超时后会在界面弹出“Retry/Cancel”重试对话框；若为 false 且超时，则直接抛出异常终止程序。
• 代码示例：

  1
  // 将流线1阻挡气缸复位为 0，并同步等待阻挡缩回信号变为 1。如果超过 3000ms 未到位，弹窗提示用户
  2
  mDoDiWaitDone(OutNo.流线1阻挡气缸, 0, InNo.流线1阻挡缩回信号, 1, 10, 3000, true);
  

3.2.1 mFunction.GetTickCount()#

• 功能：获取高精度系统计时器当前的 Tick 数值（自系统启动以来的毫秒数，常用于精确超时和节拍测算）。
• 原型：public static long GetTickCount()
• 返回值：long 类型的毫秒时间戳。

3.2.2 mFunction.OverTime#

• 功能：判定给定时间戳是否已超出限定时长。
• 原型：public static bool OverTime(long StartTime, int SleepTime)
• 参数：StartTime：起始 Tick 值；SleepTime：限定的超时时间（ms）。
• 返回值：已超时返回 true，未超时返回 false。
• 代码示例：

  1
  long myTimer = mFunction.GetTickCount();
  2
  // ... 执行某操作 ...
  3
  if (mFunction.OverTime(myTimer, 5000))
  4
  {
  5
      // 耗时超过 5 秒，进行超时处理
  6
  }
  

3.2.3 mFunction.Sleep#

• 功能：让当前工作线程进入休眠状态，以释放 CPU 资源。
• 原型：public static bool Sleep(int DT)
• 参数：DT：挂起的毫秒数。

3.2.4 AddLog#

• 功能：在日志系统中记录事件。支持写入本地硬盘、显示在运行界面的动态日志窗口。
• 原型：public string AddLog(string MsgStr, LogsType model = LogsType.Logs, int StepNo = 0, bool dn_UI_Show = false, Color _color = default(Color))
• 参数：
  • MsgStr：日志记录的内容字符串。
  • model：日志类别枚举（LogsType），如 LogsType.Auto（自动流程日志）、LogsType.CCD（相机通讯）、LogsType.Barcode（扫码枪数据）、LogsType.Home（回零复位日志）等。
  • StepNo：当前状态机步骤，便于在日志中定位逻辑步骤。
  • dn_UI_Show：为 true 时，该条日志会同步推送到主画面的日志 ListBox，使用户直观可见。
  • _color：指定该行在主界面显示的文本颜色。
• 返回值：格式化后的完整日志行字符串。
• 代码示例：

  1
  AddLog("螺丝站：两轴已全部启动，清除触发信号", LogsType.Auto, StaInfo.StepIdx, true, Color.ForestGreen);
  

3.2.5 AddAlarmCenter / AddTipCentert#

• 功能：中断运行并在主界面中心弹出一个阻塞的交互窗口。
• 原型：
  • public AlarmCenter.mDialogResult AddAlarmCenter(string MsgStr, bool isWaitOne = true, string btnOKText = "Continue", string btnCancelText = "Cancel", string btnIgnoreText = "", bool isBuzzer = true)
  • public AlarmCenter.mDialogResult AddTipCentert(string MsgStr, string changeWithoutTran = "", bool isWaitOne = true, string btnOKText = "Continue", string btnCancelText = "Cancel", bool isBuzzer = false)
• 参数说明：
  • MsgStr：弹窗内展示的异常报警信息。
  • isWaitOne：为 true 时将彻底阻塞当前工站线程，直至用户做出按钮点击反馈。
  • btnOKText / btnCancelText：两个响应按钮的自定义文言（通常为 Continue 与 Cancel）。
  • isBuzzer：是否同步亮红灯并启动物理蜂鸣器。
• 返回值：AlarmCenter.mDialogResult.OK (对应 Continue) 或 AlarmCenter.mDialogResult.Cancel (对应 Cancel)。

3.3.1 INI 配置文件读写#

• 原型：
  • public static void SetIniS(string SectionName, string KeyWord, string ValStr, string FileName)
  • public static void SetIniN(string SectionName, string KeyWord, double ValInt, string FileName)
  • public static string GetIniS(string SectionName, string KeyWord, string DefString, string FileName)
• 说明：向路径 FileName 写入或读取标准 [Section] 下的键值。读取时，若键不存在则返回默认值 DefString。

3.3.2 XML 数据读写#

• 原型：
  • public static void ReadXml<T>(string XmlFileName, ref T ReadData)
  • public static void WriteXml<T>(string XmlFileName, ref T WriteData)
  • public static void Read2DXml<T>(string XmlFileName, ref T[,] mDataTmp)
• 说明：利用 XML 序列化器对指定对象 ReadData/WriteData（可以是简单结构体、包含属性的参数数组或二维数组）进行快速保存和加载。

3.3.3 CSV 与 TXT 文件写入#

• 原型：
  • public void WriteCsvFile(string FilePathName, string Savedata)
  • public void WriteDattxt(string Filename, string WriteData)
  • public string ReadDattxt(string Filename)
• 说明：用于配置 PDCA 记录、生产报表及标定数据的快捷文件写入。WriteCsvFile 会自动创建目录并以追加方式（Append）写入一行 CSV 格式字符串。

3.4.1 Socket 客户端发送数据#

• 方法：TcpIP[Index].SendData(string DataStr)
• 参数：
  • Index：网口的逻辑映射编号（对应 TCPIP_Port 枚举）。
  • DataStr：需要发送给服务器的字符串报文。
• 返回值：若成功送入发送缓冲区则返回 true，否则返回 false。

3.4.2 检查是否收到新数据与读取机制#

在后台套接字接收线程收到数据后，会将标志置位。工站可以通过以下 API 进行检查与消费：

• TcpInfo[Index].Received：只读布尔值。当网络物理链路收到新报文且未被读取时返回 true。
• TcpInfo[Index].Data：读取并清空缓冲区内完整的网口数据。

  WARNING

  毁灭性读取机制： 读取 TcpInfo[Index].Data 属性会触发其 Getter，该操作在将接收数据字符串返回的同时，会立即清空底层接收缓冲区并将 Received 标志原子复位为 false。 因此，同一循环中不可重复读取该属性（第二次读取将获得空字符串 ""）。如果需要多次使用接收到的数据，必须在首次读取时用局部变量锁存（如 string resp = TcpInfo[Index].Data;）。

• TcpInfo[Index].Open：检查网口连接状态（连接建立为 true，断开为 false）。

3.4.3 TCP 双向应答最佳实践示例（最推荐模式）#

在 AutoRun 状态机中，与外部设备（如相机、扫码枪等）进行双向通信时，最推荐且最优雅的最佳开发模式是使用工站内部的 mSend.WaitDone 实例方法。

由于每个工站（如扫码站、贴标站）在 mWorkShare 内部都独立拥有自己的 mSend 实例，这种方式能够实现完美的接收缓存物理隔离，完全不需要担心并发读取错乱的问题。

1
case (int)步序.触发扫码:
2
    AddLog("开始触发扫码枪...", LogsType.Barcode, StaInfo.StepIdx, true);
3

4
    // 使用 mSend.WaitDone 一步完成发送、接收等待、超时判定与自动弹框
5
    bool ok = mSend.WaitDone(
6
        (int)TCPIP_Port.扫描,  // 端口逻辑映射
7
        1,                    // 发送类型：1 = 字符串，0 = 字节
8
        "ReadCode",           // 下发的指令
9
        0,                    // 接收类型：0 = 字节，1 = 字符串
10
        "",                   // 前缀匹配限制（为空表示匹配接收任何响应）
11
        5000,                 // 等待超时时间（5000ms）
12
        true,                 // 超时后是否弹出“重试/取消”对话框
13
        true                  // 是否在日志窗实时显示通信过程
14
    );
15

16
    if (ok)
17
    {
18
        // 成功后，通过 mSend.GetData 直接安全获取接收到的扫码数据，绝无并发冲突
19
        string barcode = mSend.GetData;
20
        AddLog($"扫码成功: {barcode}", LogsType.Barcode, StaInfo.StepIdx, true);
21

22
        SetStep(ref StaInfo, (int)步序.处理数据, true);
23
    }
24
    else
25
    {
26
        AddLog("扫码失败或超时！", LogsType.Barcode, StaInfo.StepIdx, true);
27
        SetStep(ref StaInfo, (int)步序.异常, true);
28
    }
29
    break;

1
case (int)步序.发送拍照指令:
2
    // 重新记录起点时间，避免累加之前动作的时间导致超时错误
3
    mFunction.ConveyorData[MainConvId].StartTime = mFunction.GetTickCount();
4
    AddLog("右机械轴：向相机发送拍照指令", LogsType.CCD, StaInfo.StepIdx, true);
5

6
    // 发送报文
7
    if (TcpIp_Communication.SocketDataSend(TCPIP_Port.右CCD, "RScrew"))
8
    {
9
        SetStep(ref StaInfo, (int)步序.等相机数据, true);
10
    }
11
    else
12
    {
13
        SetStep(ref StaInfo, (int)步序.异常, true);
14
    }
15
    break;
16

17
case (int)步序.等相机数据:
18
    // 1. 判断是否收到回复
19
    if (mFunction.TcpInfo[(short)TCPIP_Port.右CCD].Received)
20
    {
21
        // 2. 局部变量读取并锁存，同时复位 Received 标志并清除接收区
22
        string resp = mFunction.TcpInfo[(short)TCPIP_Port.右CCD].Data;
23
        AddLog($"收到相机回复: {resp}", LogsType.CCD, StaInfo.StepIdx, true);
24

25
        // 3. 解析相机纠偏数据
26
        if (resp.StartsWith("OK"))
27
        {
28
            // 解析并赋值纠偏 X, Y, R
29
            SetStep(ref StaInfo, (int)步序.平移对位, true);
30
        }
31
        else
32
        {
33
            SetStep(ref StaInfo, (int)步序.异常, true);
34
        }
35
    }
36
    // 4. 超时监控（3秒）
37
    else if (mFunction.OverTime(mFunction.ConveyorData[MainConvId].StartTime, 3000))
38
    {
39
        AddLog("等待相机数据超时！", LogsType.CCD, StaInfo.StepIdx, true);
40
        SetStep(ref StaInfo, (int)步序.异常, true);
41
    }
42
    break;

3.4.4 框架内网口通信的两种实现方式（对比）#

在 BoTech 软件框架中，接收以太网报文有两种经典开发模式，开发者应根据并发场景进行合理选型。

3.5.1 干涉区互斥锁 (Interference Zone)#

多台机械轴或机构的活动范围在物理上存在交叠时，为了防止碰撞，必须在进入该交叠空域前申请干涉锁。

• EnterInterferenceZone(InterferenceZone id, int ThreadId = 0)
  • 机制：阻塞申请。如果当前干涉区 id 已经被其他工站线程占用，此方法将挂起当前工站线程，直到占用者退出。
• ExitInterferenceZone(InterferenceZone id, int threadId = 0)
  • 机制：释放对干涉区 id 的占用，允许其他处于等待队列中的工站线程进入。
• 代码示例：

  1
  case (int)步序.移动至电批工作点:
  2
      // 1. 申请进入组装干涉区 1
  3
      EnterInterferenceZone(InterferenceZone.Assembly_Interference_Zone1);
  4
  
  5
      // 2. 申请成功后，移动至电批下压工作点
  6
      bool arWork = pMove.WaitDone((int)StaInfo.StaId, 电批点位索引, true, 0.0, 10, 15000);
  7
      if (arWork)
  8
      {
  9
          SetStep(ref StaInfo, (int)步序.启动拧紧, true);
  10
      }
  11
      else
  12
      {
  13
          // 移动失败必须在退出前释放干涉区，防止死锁
  14
          ExitInterferenceZone(InterferenceZone.Assembly_Interference_Zone1);
  15
          SetStep(ref StaInfo, (int)步序.异常, true);
  16
      }
  17
      break;
  18
  
  19
  case (int)步序.安全返回:
  20
      // 3. 抬起 Z 轴，机械臂完全退出干涉空域后，释放占用
  21
      if (pMove.WaitDone((int)StaInfo.StaId, 待机点位索引, true, 0.0, 10, 15000))
  22
      {
  23
          ExitInterferenceZone(InterferenceZone.Assembly_Interference_Zone1);
  24
          SetTasksInteractionTrue(完成标志);
  25
          SetStep(ref StaInfo, (int)步序.移至取料位置, true);
  26
      }
  27
      break;
  

3.5.2 工站间软交互信号量 (TasksInteraction)#

用于工站线程之间的软握手和事件同步，避免因线程竞争导致的逻辑混乱。

• SetTasksInteractionTrue(Enum id)：将指定的交互信号置为 true。
• SetTasksInteractionFalse(Enum id)：将指定的交互信号置为 false。
• GetTasksInteraction(Enum id, bool isAutoClear = false)：
  • 读取交互信号的当前布尔值。
  • 参数 isAutoClear：如果为 true，会在成功读取到 true 状态之后，自动将该交互信号复位为 false。这极大简化了手动清除的工作，能有效避免残留信号导致的多轮空跑。
• WaitTaskInteractionTrue(Enum id, int nTimeOut = -1, bool bTimeOutShowDialog = true, bool isAutoClear = false)：
  • 阻塞当前线程，等待指定交互信号变为 true。
  • 参数 bTimeOutShowDialog：超时是否弹窗重试。
  • 参数 isAutoClear：为 true 时，等待成功后自动复位该标志。
• WaitAllTaskInteractionTrue(Enum[] ids, int nTimeOut = -1, bool bTimeOutShowDialog = true, bool isAutoClear = false)：
  • 阻塞等待数组内所有的交互信号均变为 true 时才返回。

3.5.3 TasksInteraction 软交互信号量状态详解与使用指南#

TasksInteraction 是 BoTech 框架中实现跨线程、跨任务（Task）数据同步与多轴协同握手的核心软信号量。

3.5.4 跨工站 ManualResetEvent 双向握手模式#

TIP

与 TasksInteraction 的轮询式布尔标志不同，ManualResetEvent（MRE）是操作系统级线程信号量，调用 WaitOne() 会将工站线程直接挂起休眠，CPU 占用率降为 0。这使其特别适合「工站 A 完成后通知工站 B」这类需要对方阻塞等待的精准点对点场景。

在标准螺丝机项目（如 SPK-17）中，Task06_工作位 与 Task01_锁螺丝1 / Task02_锁螺丝2 三个工站之间，完全通过 双向跨工站 ManualResetEvent 进行协同握手，没有使用任何 TasksInteraction 软标志位。

1
流线框架(AutoConv)              Task06_工作位                Task01_锁螺丝1    Task02_锁螺丝2
2
     │                              │                            │                 │
3
     │  自定状态="等待装配"           │                            │                 │
4
     │  Task06.Mre.Set() ──────────→│ ① Mre.WaitOne()
5
     │                              │   Mre.Reset()
6
     │                              │   顶升气缸 → 载具夹紧
7
     │                              │
8
     │                              │ Task01.Mre.Set() ─────────→│ ② Mre.WaitOne()
9
     │                              │ Task02.Mre.Set() ──────────│─────────────────→ Mre.WaitOne()
10
     │                              │                            │ 拍照→取螺丝→锁紧  │ 拍照→取螺丝→锁紧
11
     │                              │ ③ WaitScrew1.WaitOne()    │                 │
12
     │                              │                            │ WaitScrew1.Set()→│
13
     │                              │   WaitScrew2.WaitOne()     │                 │ WaitScrew2.Set()→
14
     │                              │   收集扭矩数据
15
     │                              │   自定状态="装配完成"
16
     │←─────────────────────────────│
17
     │  自动放行载具流出

1
// Task06_工作位.cs — 流程开始步序
2
case (int)WorkStep.流程开始:
3
    if (mFunction.流水线[(int)LineId.工作流线].自定状态 == "等待装配")
4
    {
5
        Mre.WaitOne();   // 挂起，等流线框架发 Set() 信号
6
        Mre.Reset();     // 醒来后立即复位，防止信号残留
7
        SetStep((int)WorkStep.载具顶升上升);
8
    }
9
    break;

1
// Task06_工作位.cs — 通知开始锁螺丝步序
2
case (int)WorkStep.通知开始锁螺丝:
3
    Task01_锁螺丝1.Instance.Mre.Set();  // 唤醒左电批线程
4
    Task02_锁螺丝2.Instance.Mre.Set();  // 唤醒右电批线程（两者立即并发）
5
    SetStep((int)WorkStep.等待锁螺丝完成);
6
    break;

1
// TaskBase_锁螺丝.cs — 等待物料到位步序
2
case (int)WorkStep.等待物料到位:
3
    if (isWork == false && ScrewIndex == 0)
4
    {
5
        Mre.WaitOne();   // 等 Task06 的 Set() 信号
6
        Mre.Reset();
7
    }
8
    isWork = true;
9
    SetStep((int)WorkStep.去拍螺丝孔);
10
    break;

1
// TaskBase_锁螺丝.cs — 通知锁螺丝完成步序
2
case (int)WorkStep.通知锁螺丝完成:
3
    if (task_Id == (int)Task_ID.Task01_锁螺丝1)
4
        Task06_工作位.Instance.WaitScrew1.Set();  // Task01 完成 → 通知 Task06
5
    else
6
        Task06_工作位.Instance.WaitScrew2.Set();  // Task02 完成 → 通知 Task06
7
    isWork = false;
8
    SetStep((int)WorkStep.流程开始);
9
    break;

1
// Task06_工作位.cs — 等待锁螺丝完成步序
2
// Task06 字段定义：
3
public ManualResetEvent WaitScrew1 = new ManualResetEvent(false);
4
public ManualResetEvent WaitScrew2 = new ManualResetEvent(false);
5

6
case (int)WorkStep.等待锁螺丝完成:
7
    WaitScrew1.WaitOne();   // 阻塞直到 Task01 Set()
8
    WaitScrew1.Reset();
9
    WaitScrew2.WaitOne();   // 阻塞直到 Task02 Set()
10
    WaitScrew2.Reset();
11
    // 两台电批全部完成，开始收集扭矩数据
12
    Task01_锁螺丝1.Instance.GetScrewTourqeData();
13
    Task02_锁螺丝2.Instance.GetScrewTourqeData();
14
    SetStep((int)WorkStep.CT计算);
15
    break;

1. 核心全局状态属性#

• mFunction.SysState：

  • 数据类型：mFunction.State 枚举。
  • 作用：表示整机系统的当前运行状态。包含：
    • State.RUNNING：自动运行中。
    • State.STOPED：系统已停止。
    • State.ALARM：当前存在系统报警，三色灯红灯亮，蜂鸣器叫。
    • State.WAITRESET：等待复位。
  • 控制逻辑： 在工位自动循环线程中，必须在步序开始处实时判断系统是否停止或进入报警。例如：

    1
    if ((mFunction.IsSysStop || State == mFunction.State.STOPED) && mFunction.ConveyorData[MainConvId].StepIdx == 0)
    2
    {
    3
        State = mFunction.State.WAITRUN;
    4
        SetStep(ref StaInfo, 0, true);
    5
        break;
    6
    }
    

    一旦 SysState 变为 State.ALARM，三色灯红灯会闪烁，蜂鸣器会鸣叫，软件框架后台监控线程会接管所有运动轴发出急停（Stop）指令。

• mFunction.LanguageState：

  • 作用：系统当前设定的显示语言。如 LanguageSet.CHN (中文)、LanguageSet.ENG (英文)。在日志输出和提示对话框中，可依此判定加载对应的文字。

• mFunction.ConveyorData：

  • 数据类型：Conveyor 数组（容量通常为 25 段）。
  • 作用：流水线状态数组。每一段流线都对应一个数据结构，保存着该流水线段的状态信息，包含：
    • MotorRun：滚筒电机工作状态（是否正在运行）。
    • ProdPres：产品存在物理传感器信号。
    • StepIdx / SubStepIdx：段内部步骤索引。
    • CustStatus：工站自定义状态属性（如 "工作中"、"处理中"、""）。
  • 绑定机制：工站在 Initialize() 时，调用 this.BindConv(short ConvID, short[] StateConvIds)。框架会将工站的 MainConvId 设为绑定的流线段 ID，将 StateConvIds 设为依赖的关联流线 ID 数组。工位在运行时会监听 ConveyorData[MainConvId] 的数据来唤醒本站流程。

• mFunction.TcpInfo / mFunction.TcpIP：

  • 作用：全局网口连接及缓冲数组。TcpInfo[Index] 存储接收缓冲区与状态，TcpIP[Index] 存储 Socket Client 通信实例。

• mFunction.AxisIndex：

  • 作用：保存着由 AxisPar.xlsx 配置表中读入的各个轴的轴号、所属卡号、每圈脉冲数、导程及减速比等基本元数据。

2. 常用全局工具方法 API#

• mFunction.GetParValue<T>(Enum id)：

  • 功能：类型安全地读取指定参数的值。
  • 类型支持：double（浮点数参数）、int（整型参数）、string（字符类型，如工作模式）、bool（复选框参数）。
  • 代码示例：

    1
    // 读取扫码失败次数参数
    2
    int maxRetry = mFunction.GetParValue<int>(UserPar.扫码失败次数);
    3
    // 判断是否在虚拟仿真运行模式下
    4
    if (mFunction.GetParValue<string>(UserPar.Machine_runMode) == "OffLine_VirtualRun") { ... }
    

  TIP

  延时参数化与拍率优化最佳实践： 为了便于在设备调试阶段微调气缸响应、光源稳定及动作时间，本框架将常用的硬编码 Thread.Sleep 延时全部抽象为 UserPar 并在 Excel 中配置，以便在线修改：

  • 扫码光源稳定延时 (UserPar.扫码光源稳定延时 / 默认 500ms，上限 2000ms, 下限 0ms)
  • CCD光源稳定延时 (UserPar.CCD光源稳定延时 / 默认 1000ms，上限 3000ms, 下限 0ms)
  • 电批吸料稳定延时 (UserPar.电批吸料稳定延时 / 默认 200ms，上限 1000ms, 下限 50ms) 通过上述延时参数的上下限管控（例如：电批吸料稳定延时限制最低 50ms 以保证吸附稳定），既保证了机构响应拍率，又实现了防呆保护。

• mFunction.GetTickCount()：

  • 功能：获取高精度自系统启动以来的毫秒时间戳（Tick 数值），主要用于超时计算。

• mFunction.OverTime(long StartTime, int SleepTime)：

  • 功能：判定从指定的 StartTime 刻度开始，耗时是否已经超过了 SleepTime（毫秒）。
  • 注意要点：在自动状态机（AutoRun）的多线程高频循环（Tick）中，严禁使用 Thread.Sleep 进行硬等待。因为 Thread.Sleep 会挂起当前的工位时序线程，导致系统对急停、光幕遮挡等防呆信号的响应产生延迟。必须使用 GetTickCount 记录起点，并在后续步序中用 OverTime 进行非阻塞时间跨度判断：

    1
    case (int)步序.等待气缸伸出:
    2
        if (mGlobal.ReadDi_Bool(InNo.气缸伸出限位))
    3
        {
    4
            SetStep(ref StaInfo, (int)步序.下一动作, true);
    5
        }
    6
        else if (mFunction.OverTime(mFunction.ConveyorData[MainConvId].StartTime, 3000))
    7
        {
    8
            AddLog("气缸伸出超时！", LogsType.Alarm, StaInfo.StepIdx, true);
    9
            SetStep(ref StaInfo, (int)步序.异常, true);
    10
        }
    11
        break;
    

• mFunction.ReadXml<T>(string XmlFileName, ref T ReadData)：

  • 功能：从指定磁盘路径读取并反序列化 XML 文件至泛型对象中，用于加载持久化的非易失数据字典。

• mFunction.WriteXml<T>(string XmlFileName, ref T WriteData)：

  • 功能：将泛型对象序列化并写入指定硬盘路径的 XML 文件。

WaitDone#

1
mHome.WaitDone(short axisId)

阻塞方法，执行后线程会等待轴回零完成。

使用示例：

1
mHome.WaitDone(mAxis.右Z);
2
if (mHome.RunSts)
3
{
4
    AddLog("右Z轴回零OK", LogsType.Home);
5
}
6
else
7
{
8
    AddLog("右Z轴回零失败", LogsType.Home);
9
}

RunSts#

1
bool mHome.RunSts

回零结果。true = 回零成功，false = 回零失败。在 WaitDone 返回后读取。

WaitDone#

1
dHome.WaitDone(short[] axisIds, double[] speeds)

阻塞方法，所有轴回零完成后返回。

使用示例：

1
dHome.WaitDone(
2
    new short[] { (short)mAxis.右X, (short)mAxis.右Y },
3
    new double[] { -1, -1 }
4
);
5
if (dHome.RunSts)
6
{
7
    AddLog("右XY轴回零OK", LogsType.Home);
8
}

RunSts#

1
bool dHome.RunSts

回零结果。true = 全部成功，false = 有失败。

WaitDone（10参数完整版 — 多轴示教点联动）#

1
pMove.WaitDone(
2
    int StationNum,                 // 工位编号
3
    int PointNum,                   // 点位编号
4
    bool MultiAxisSync,             // 是否多轴联动
5
    double ZLiftHeight,             // Z轴安全高度(mm)
6
    int PosDelayTime,               // 到位延时(ms)
7
    int MaxWaitTime,                // 超时(ms)
8
    double LowSpeedApproachDist,    // 低速趋近距离(mm)
9
    double LowSpeedApproachSpeed,   // 低速趋近速度(mm/s)
10
    double LowSpeedLiftDist,        // 低速抬升距离(mm)
11
    double LowSpeedLiftSpeed        // 低速抬升速度(mm/s)
12
)

运行逻辑（MultiAxisSync=true 时）：

1. Z 轴先上升至 ZLiftHeight（安全高度）
2. X、Y 轴联动移至目标点位
3. XY 到位后，Z 轴下降至目标 Z 坐标

使用示例：

1
// 多轴联动，Z轴先升到0mm，到位延时10ms，超时15秒
2
pMove.WaitDone(
3
    (int)mTeachN.Sta_右待机位置,
4
    (int)ePx.P0_待机位置,
5
    true,            // 多轴联动
6
    0.0,             // Z轴安全高度
7
    10,              // 到位延时10ms
8
    15000,           // 超时15秒
9
    0.0, 0.0, 0.0, 0.0  // 低速趋近参数（0=不使用）
10
);
11

12
// 单轴独立移动（MultiAxisSync=false）
13
pMove.WaitDone(
14
    (int)mTeachN.Sta_右待机位置,
15
    (int)ePx.P0_待机位置,
16
    false,           // 不联动
17
    0.0, 10, 15000,
18
    0.0, 0.0, 0.0, 0.0
19
);

WaitDone（5参数版 — 单轴绝对运动）#

1
pMove.WaitDone(
2
    ValueType AxisNum,      // 轴编号
3
    double TargetPos,       // 目标位置(mm)
4
    double Speed,           // 速度(mm/s)，-1=使用参数配置速度
5
    int PosDelayTime,       // 到位延时(ms)
6
    int MaxWaitTime         // 超时(ms)
7
)

使用示例：

1
// Z轴移动到等待位，使用默认速度，超时60秒
2
pMove.WaitDone(上料Z轴, 上料Z_P0等待位.Z, -1, 10, 60000);
3

4
// X轴移动到工作位
5
pMove.WaitDone(搬运X轴, 搬运X_P2工作位.X, -1, 10, 60000);

Pause#

1
bool pMove.Pause

暂停标志。设为 true 暂停运动，false 恢复。在 Homing() 中通常设为 false：

1
this.pMove.Pause = false;

常用方法#

1
// 绝对位置移动（发送指令，不阻塞）
2
sMove.AbsMove(short axisIndex, double position, double speed)
3

4
// 停止
5
sMove.Stop(short axisIndex)

常用方法#

1
// 多轴同时移动（发送指令，不阻塞）
2
mMove.AbsMove(short[] axisIndexes, double[] positions, double[] speeds)

WaitDone（设置输出 + 等待输入）— 7参数版#

1
mDoDi.WaitDone(
2
    ValueType OutNum,       // 输出点序号
3
    short nState,           // 输出点目标状态：1=ON, 0=OFF
4
    ValueType InNum,        // 输入点序号
5
    short nState1,          // 输入点目标状态：1=ON, 0=OFF
6
    short DelayTime,        // 到位后延时(ms)
7
    short TimeOut,          // 超时(ms)，-1=无限等待
8
    bool Pop_up_message     // 超时是否弹框
9
)

使用示例：

1
// 设置气缸伸出（输出ON），等待伸出信号（输入ON）
2
mDoDi.WaitDone(
3
    OutNo.流线2阻挡气缸, 1,        // 输出：气缸伸出
4
    InNo.流线2阻挡伸出信号, 1,      // 等待：伸出信号亮
5
    10, 3000, true                  // 延时10ms，超时3秒，超时弹框
6
);
7

8
// 设置气缸缩回（输出OFF），等待缩回信号（输入ON）
9
mDoDi.WaitDone(
10
    OutNo.流线2阻挡气缸, 0,        // 输出：气缸缩回
11
    InNo.流线2阻挡缩回信号, 1,      // 等待：缩回信号亮
12
    10, 3000, true                  // 延时10ms，超时3秒，超时弹框
13
);

WaitDone（仅等待输入）— 5参数版#

1
mDoDi.WaitDone(
2
    ValueType InNum,        // 输入点序号
3
    short nState1,          // 目标状态：1=ON, 0=OFF
4
    short DelayTime,        // 到位后延时(ms)
5
    short TimeOut,          // 超时(ms)
6
    bool Pop_up_message     // 超时是否弹框
7
)

使用示例：

1
// 等待安全门关闭（输入ON）
2
mDoDi.WaitDone(InNo.前安全门, 1, 0, 5000, true);

WaitDi（简易等待输入）#

1
bool mDoDi.WaitDi(
2
    ValueType InNum,        // 输入点序号
3
    ValueType nState,       // 目标状态：1=ON, 0=OFF
4
    int DelayTime = 0,      // 到位后延时(ms)
5
    int TimeOut = 3000      // 超时(ms)
6
)

返回值：bool，在超时时间内达到目标状态返回 true，超时返回 false。

使用示例：

1
// 等待到位信号亮，超时3秒
2
if (mDoDi.WaitDi(InNo.流线1到位信号, 1, 0, 3000))
3
{
4
    // 到位成功
5
}

mAction#

1
event Action<string, string> mDoDi.mAction

错误回调事件。当 WaitDone 超时时触发。在 Initialize() 中注册：

1
mDoDi.mAction += Err;

WaitDone#

1
mSend.WaitDone(
2
    int mPortIndex,         // 端口号
3
    int sendType,           // 发送类型
4
    string SendData,        // 发送数据
5
    int recvType,           // 接收类型
6
    string recvStr,         // 匹配字符串
7
    int nTimeOut,           // 超时(ms)
8
    bool bTimeOutShowDialog,// 超时是否弹框
9
    bool nShowLog           // 是否显示日志
10
)

使用示例：

1
// 发送字符串指令，等待字符串响应（被检查数据置空以接收任意有效格式，推荐）
2
mSend.WaitDone(
3
    (int)TCPIP_Port.上CCD1, // 端口
4
    1,                       // sendType: 1=字符串发送
5
    "SCAN\r\n",              // 发送数据
6
    0,                       // recvType: 0=默认
7
    "",                      // 被检查字符串（传空字符串 ""，防止因相机未返回指令头导致超时误判）
8
    5000,                    // 超时5秒
9
    true,                    // 超时弹框
10
    true                     // 记录日志
11
);
12

13
// 发送拍照指令，等待响应
14
mSend.WaitDone(
15
    (int)TCPIP_Port.上CCD1, 1, "PHOTO\r\n", 0, "", 5000, true, true
16
);

mAction#

1
event Action<string, string> mSend.mAction

错误回调事件。在 Initialize() 中注册：

1
mSend.mAction += Err;

Send#

1
mPulseOut.Send(
2
    ValueType index,    // 输出端口号
3
    int nValue,         // 输出状态：1=ON, 0=OFF
4
    int nDelayTime      // 脉冲持续时间(ms)
5
)

使用示例：

1
// 输出100ms的ON脉冲
2
mPulseOut.Send(OutNo.蜂鸣器, 1, 100);

IO 操作#

轴操作#

工站级运动（阻塞）#

1
// 绝对移动并等待到位（工站级）
2
MotionDll.MotionAbsMoveAndDone(short axisIndex, double position, double speed, int timeout)

使用示例：

1
// Z轴移动到安全高度
2
bool ok = MotionDll.MotionAbsMoveAndDone(轴Z, 0.0, -1, 5000);
3
if (!ok) { /* 超时处理 */ }

工站级运动（非阻塞）#

1
// 绝对移动（不等待到位）
2
MotionDll.MotionAbsMove(short axisIndex, double position, double speed)

多轴到位等待#

1
// 等待多个轴同时到位
2
bool MotionWaitMoveDone(int[] axisIndexes, double[] targetPositions, int timeout)

使用示例：

1
// 先异步发送XY移动指令
2
MotionDll.MotionAbsMove(轴X, targetX, -1);
3
MotionDll.MotionAbsMove(轴Y, targetY, -1);
4
// 再同步等待XY都到位
5
bool ok = MotionDll.MotionWaitMoveDone(new int[]{轴X, 轴Y}, new double[]{targetX, targetY}, 15000);

到位检测#

编码器#

配置#

SetDoBit / ResetDoBit#

1
void SetDoBit(ValueType Index)    // 设置输出ON（暂停时阻塞）
2
void ResetDoBit(ValueType Index)  // 设置输出OFF（暂停时阻塞）

与 mGlobal.mDoSet/mDoReset 的区别：这两个方法在系统暂停时会阻塞，直到暂停恢复后才执行。适用于需要暂停安全保护的场景。

GetPosInfo#

1
mFunction.PosInfo GetPosInfo(ValueType StaId, ValueType PosIndex)

获取系统点位数据。StaId = 工站编号，PosIndex = 点位编号。

GetPosData#

1
double[] GetPosData(ValueType StaId, ValueType PosIndex)

获取系统点位数据（返回 double 数组）。

💡 常用底层方法线程安全与暂停保护说明

4.12.1 AxisPoints 轴点位封装结构#

在调用直线插补与轨迹运动方法前，需要先为参与插补的每一个物理/逻辑轴实例化 AxisPoints 对象。

• 构造函数原型：

  1
  public AxisPoints(int axisId, double[] points, double encMm)
  

• 核心属性说明：
  • AxisId：参与插补的轴编号（如强转 (int)mAxis.右X）。
  • Points：该轴要依次经过的目标轨迹坐标数组 double[]。
  • CurEncMm：当前编码器物理位置（单位 mm，一般传入 MotionDll.GetEncMm(axisId)）。
  • PPM (Pulses Per Millimeter)：根据 AxisIndex 自动换算的每毫米脉冲数。 $\text{PPM} = \frac{\text{每圈脉冲数} \times \text{齿轮比}}{\text{导程}}$
  • CurrentPulse：高频获取的轴硬件实时脉冲计数值。

4.12.2 多维直线插补 API#

1
// 1. 构造 X 轴与 Y 轴的多段插补轨迹点位数组
2
double[] xPath = new double[] { 100.0, 150.0, 200.0 };
3
double[] yPath = new double[] { 50.0,  120.0, 180.0 };
4

5
// 2. 实例化 AxisPoints 包装对象（获取当前编码器反馈值）
6
AxisPoints pX = new AxisPoints((int)mAxis.右X, xPath, MotionDll.GetEncMm((int)mAxis.右X));
7
AxisPoints pY = new AxisPoints((int)mAxis.右Y, yPath, MotionDll.GetEncMm((int)mAxis.右Y));
8

9
// 3. 启动二维直线插补运动，插补合成速度设定为 80.0 mm/s
10
bool isSuccess = GTMultiAxialMotion.Line2D(pX, pY, 80.0);
11
if (isSuccess)
12
{
13
    AddLog("二维直线插补轨迹运行完成！", LogsType.Auto, StaInfo.StepIdx, true);
14
}
15
else
16
{
17
    AddLog("直线插补报错或被中断！", LogsType.ErrorCode, StaInfo.StepIdx, true);
18
}

4.12.3 主从轴跟随与电子齿轮协同 API#