1. 配置映射关系 (以 Conveyor.xlsx 为主)#

在 ParXlsx\Conveyor.xlsx 配置中，每一段流水线（Conveyor Segment）都定义了其关联的物理 I/O 通道参数：

• 阻挡气缸输出编号：控制流线阻挡气缸电磁阀的全局 DO 索引（在 XML 中序列化为 <阻挡气缸输出编号>）。
• 阻挡气缸动点/原点信号：阻挡气缸反馈感应器的全局 DI 索引（在 XML 中序列化为 <阻挡气缸动点信号> / <阻挡气缸原点信号>）。
• 到位感应信号 / 流出感应信号：载具到位与流出的全局 DI 索引。
• 本台设备可接收载具 / 下台设备可接收载具：用于与前/后机或前后段进行握手通信的 I/O 索引。

软件启动时，Conveyor.xlsx 经转换后生成 Conveyor.xml，并由框架反序列化装载到全局的流水线内存数组中（框架基类使用 mFunction.ConveyorData[]，部分项目中本地化为 mFunction.流水线[]）。

2. 后台状态机自动驱动流程#

后台的流线控制引擎（AutoConv 状态机类，运行于独立高频扫描线程中）会根据流线的状态步骤（StaStep）自动进行硬件层面的气缸和电机控制：

• 载具流入与锁定： 状态机处于 流入开始 或 到位判断 时，后台状态机根据配置自动开启输送电机并升起阻挡气缸：

  1
  DoSet(mFunction.ConveyorData[mStaNum].阻挡气缸输出编号); // 自动动作
  

  载具撞上阻挡并触发配置的 到位感应信号 后，状态机自动将流线状态切为 "当站处理"，并触发绑定的流线事件委托（触发 A0.Conveyors.cs 中的 当站处理 回调）。

• 工站任务与流线状态握手：

  1. 后台状态机通过 当站处理 回调，将当前流水线段的自定义状态属性 CustStatus (部分项目中为 自定状态) 修改为 "WAITING_FOR_ASSEMBLY" (等待装配)。
  2. 具体的工位任务进程（如打螺丝站）在其自动运行循环中侦测到流线段的 CustStatus == "WAITING_FOR_ASSEMBLY" 且到位信号满足时，启动本工位的装配流程，并将该状态置为 "工作中" (或 "处理中")。
  3. 工站任务完成本工位的所有工艺（如打螺丝、相机拍照等）后，不直接操作流线阻挡气缸，而是直接修改流线的属性状态：

     1
     // 告诉流线状态机：本站工作已完毕，可以放行
     2
     mFunction.ConveyorData[MainConvId].CustStatus = "ASSEMBLY_COMPLETED"; // (或 自定状态 = "装配完成")
     

• 放行与复位流出： 状态机捕获到 "ASSEMBLY_COMPLETED" 后，流线状态机切入 流出开始 步骤，并自动操纵配置 of 阻挡气缸缩回：

  1
  DoReset(mFunction.ConveyorData[mStaNum].阻挡气缸输出编号); // 自动降阻挡放行
  

  待载具完全流出（流出感应信号变红，或下游接收完成）后，后台状态机再次自动将阻挡气缸升起（DoSet），并清空该流水线段的状态，进入下一个循环。

3. 设计优势#

• 高内聚低耦合：具体的工位任务只关心“工艺什么时候开始（状态被置为等待）”以及“工艺什么时候结束（写入完成状态）”，流线控制细节（气缸反馈、电机速度、防撞控制）完全对工站屏蔽。
• 强安全性与防呆：阻挡气缸动作、到位反馈超时检测、马达起停时序均在底层状态机中统一调度，避免了由于每个工站自行编写气缸动作可能导致的时序冲突、气缸误动作或卡载具问题。
• 物理重构免代码修改：修改流线段对应的硬件接线（如换个气缸控制阀的 DO 口），仅需在 Conveyor.xlsx 中修改通道编号即可，无需触动任何逻辑代码。

1. 旧数据残留漏洞与解决规范#

早期的 C# 扫码流程常常采用 有新数据 等全局静态标志进行读写同步。在高速运行或逻辑跳转复杂的场景中，若未在发送指令前对标志及接收缓冲区进行强制清理，极易发生**“在下一工序开始时，误读取了上一轮遗留的旧条码（Stale Data）”**的严重 bug。

推荐的数据同步与清理时序模式：

• 触发前重置：在向扫码枪发送 ReadCode 指令前，强制清空接收字符串缓冲区：

  1
  接收的数据 = ""; // 显式清除历史接收缓存
  

• 读取即消费：在轮询检测到 接收的数据 变为非空后，立即锁存并抹除：

  1
  if (!string.IsNullOrEmpty(接收的数据))
  2
  {
  3
      string resp = 接收的数据;
  4
      接收的数据 = ""; // 毁灭性重置，防止下一轮循环二次读取旧数据
  5
      // 开始解析并校验 resp ...
  6
  }
  

2. 全局仿真注入（脱机连调支持）#

如果在自动流程处于在线运行状态，而物理扫码枪断开，BoTech 框架会根据计时器与仿真标志自动切入全局仿真逻辑：

• 如果当前处于虚拟运行（OffLine_VirtualRunMode）或者距离发送扫码指令过了 1000ms 物理网口仍无任何返回时，软件会自动启动随机条码生成器。
• 生成器以 50% 的权重模拟成功与失败（Scan NG），用以测试整机的缺陷品剔除与气缸分流剔废流程。

1. 模拟拧紧 NG 与破真空释放#

在 步序.启动拧紧 阶段，电批启动信号输出并延时 1.5 秒（模拟螺丝拧紧过程）。完成后，软件会执行 15% 概率的电批拧紧失败模拟。 拧紧失败后，需按照以下防呆时序释放异常螺丝，防止在后续位置发生二次卡料或机械撞击：

1
mGlobal.mDoReset(电批吸真空信号); // 关闭吸真空
2
mGlobal.mDoSet(电批破真空信号);   // 开启破真空脉冲吹气以放开螺丝
3
Thread.Sleep(150);
4
mGlobal.mDoReset(电批破真空信号); // 关闭吹气
5
已持料 = false;                    // 强制复位内部持料状态

2. 连续失败次数超限与原生 TipsDialog 交互#

• 故障限额参数：软件通过类型安全强转读取 (int)mFunction.GetParValue<double>(UserPar.电批执行失败次数) 参数来确定允许的最高连续 NG 次数上限。
• 超限提示交互：当 当前电批失败次数 达到该上限时，自动弹出原生对话框 TipsDiglogForm 提示：
  • 选择“Yes” (重试)：重置 当前电批失败次数 = 0，并命令机械轴退回 移至取料位置 步骤，重新去供料器吸取新螺丝进行锁付。
  • 选择“No” (停止)：自动调用整机急停逻辑 Machine.Machine.Instance.Stop(true)，并将当前轴状态机切换到 State.ALARM 中断运行，由人工介入排查。

1. 通信协议与指令规范#

• 扫码指令：统一使用 "SCAN\r\n"（常量定义 const string CMD_SCAN = "SCAN";）
• 拍照指令：统一使用 "PHOTO\r\n"（常量定义 const string CMD_PHOTO = "PHOTO";）
• 通讯端口：在 TCPIP_Port 枚举中独立分配逻辑端口（如 上CCD1=2, 下CCD1=3, 上CCD2=4），避免并发读取竞争。

2. 光源时序与硬件断电安全保障（try-finally 强制关灯）#

工业频闪光源或补光灯发热量大，若通信超时或发生网络异常时未能及时关灯，极易烧毁光源或损坏光学镜头。因此必须在 try...finally 块中强制关闭光源：

1
try
2
{
3
    // 1. 打开工站对应光源
4
    mGlobal.mDoSet(OutNo.上CCD1光源);
5
    // 2. 曝光与亮度稳定延时 (至少 50ms)
6
    int lightDelay = Math.Max(50, mGlobal.ParInt(UserPar.光源延时));
7
    Thread.Sleep(lightDelay);
8

9
    // 3. 发送指令并等待接收，注意第5个参数(被检查数据)传入 ""
10
    mSend.WaitDone(port, 1, sendStr, 0, "", 5000, true, true);
11
}
12
finally
13
{
14
    // 4. 无论通信是否超时或发生异常，必定在 finally 块中强制断电关灯！
15
    mGlobal.mDoReset(OutNo.上CCD1光源);
16
}

3. mSend.WaitDone 参数设计原则#

• 被检查数据（参数 4）置空：调用 mSend.WaitDone(port, 1, sendStr, 0, "", 5000, true, true) 时，参数 4 必须传空字符串 ""。
  • 原因：如果传入 "SCAN" 或 "PHOTO"，底层网络控件会强制要求相机返回报文中必须包含该字符串；而实际工业相机通常直接返回 "OK,SN123456" 或 "OK"，并不包含指令头，从而导致 WaitDone 误判为超时阻塞！传入 "" 可使 WaitDone 收到任意有效报文即刻返回，将校验交给专用解析方法。

4. 极简且健壮的报文解析准则#

根据工业实际要求，摒弃冗长复杂的正则过滤，遵循最清晰、最高效的解析规范：

1
public static string 解析扫码数据(string rawData, out string errMsg)
2
{
3
    errMsg = "";
4
    if (string.IsNullOrEmpty(rawData))
5
    {
6
        errMsg = "扫码数据为空";
7
        return "";
8
    }
9

10
    string data = rawData.Trim();
11
    if (data.StartsWith("OK", StringComparison.OrdinalIgnoreCase))
12
    {
13
        string[] parts = data.Split(',');
14
        if (parts.Length > 1)
15
        {
16
            return parts[1].Trim();
17
        }
18
        errMsg = "未获取到SN码";
19
        return "";
20
    }
21
    else if (data.StartsWith("NG", StringComparison.OrdinalIgnoreCase))
22
    {
23
        errMsg = "扫码NG";
24
        return "";
25
    }
26

27
    errMsg = "数据格式错误(非OK或NG开头)";
28
    return "";
29
}

1
public static bool 解析拍照数据(string rawData, out string detailMsg)
2
{
3
    detailMsg = rawData?.Trim() ?? "";
4
    return string.Equals(detailMsg, "OK", StringComparison.OrdinalIgnoreCase);
5
}

5. 仿真与实机平滑无缝切换（DryRun / VirtualMode）#

在脱机或空跑模式（mGlobal.OffLine_VirtualRunMode || MotionDll.VirtualMode || mGlobal.DryRunMode）下：

• 扫码方法：自动生成 $"OK,SN{DateTime.Now:yyyyMMddHHmmss}"，与实际返回报文完全对齐，并同步写入流线，使得 HMI 上的 ConvStatus 控件能顺畅轮转呈现条码；
• 拍照方法：自动模拟生成合格结果（或按可控概率模拟 NG），使自动化步序无需依赖实体硬件即可闭环演练。

3.1 Task 工站配置（7 大生命周期方法）#

每一个工站对应一个继承 mWorkShare（或框架内部 TaskBase / IWorkShare 基类）的子类，必须按顺序重写以下 7 个生命周期方法：

1
                    ┌──────────────┐
2
  程序启动 ───────► │ Initialize() │  绑定工站 / 日志 / 事件 & 实例化私有字段
3
                    └──────┬───────┘
4
                           ▼
5
  点击"运行" ─────► ┌──────────────┐
6
   (整机复位)       │   Homing()   │  机械手复位 + 轴回零 + IO/参变量清零
7
                    └──────┬───────┘
8
                           ▼  AllHomeOK → 背景变黄 WAITRUN
9
  再次点击"运行"     ┌──────────────┐
10
  (开始自动运行) ──► │   Ready()    │  判断运行前置条件；返回 true/false
11
                    └──────┬───────┘
12
                     false │  true
13
                           ▼
14
                    ┌──────────────┐
15
                    │  AutoRun()   │  多线程并发，各站独立主业务
16
                    └──────┬───────┘
17
            异常触发 mAction │
18
                           ▼
19
                    ┌──────────────┐      ┌──────────────┐
20
                    │    Err()     │ ───► │ ManualMode() │  手动调试 / 标定
21
                    └──────────────┘      └──────────────┘

(1) Task 建立：在项目工站目录下新建对应的 Task 类文件，继承框架指定的 mWorkShare 基类。

(2) Initialize() — 工站初始化

• 调用 WkManager.BindStation(TaskID, TaskName, this) 将 Task 绑定到工站：
  • TaskID = 工站索引（从 0 开始或按 StationDefine 枚举）
  • TaskName = 工站 UI 显示名
  • this = 当前工站类实例；绑定成功后可在状态栏 / StaStats 控件看到各工站运行状态
• 实例化工站日志：_Logs = new cLogs(TaskName, TaskID)，后续调用 AddLog(...) 即可按工站自动落盘日志。
• 按需实例化视觉对象（ComCCD）、气缸逻辑、工站私有字段；并为 mDoDi.mAction、mSend.mAction 等 WorkShare 事件绑定处理方法。
• 在 A0.工位加载.cs 的 TaskLoad() 入口中按依赖顺序依次调用所有工站的 Initialize()。

(3) Homing() — 整机复位 / 回零

• 设备停止时点击”运行”会弹出”是否整机复位”确认 → OK 后框架依次调用各绑定站的 Homing()。
• Homing() 内建议按如下顺序：机械手回安全点 → 伺服轴执行回零 → 关键输出（真空 / 电磁阀）复位 → 工站参变量 / 步序状态置零 → 软交互信号量 TasksInteraction 复位。
• 本站复位 / 回零完成后将 StaHomeOk = true。
• 当 XStation.WkManager.AllHomeOK() 为真时，主界面背景变为黄色，系统状态切为 WAITRUN（待运行）。

(4) Err() — 异常处理

• 挂到 mDoDi.mAction / mSend.mAction 等失败回调上；方法签名内通过 CtrName（触发对象名）+ ErrInfo 做分支：报警信息上报告警中心、触发声光三色灯、调用重试逻辑或直接 SetStep 跳到异常分支步序。

(5) Ready() — 自动运行前置条件判断

• WAITRUN 状态下点击”运行” → 弹”开始自动运行？” → OK 后 WkManager.Ready() 逐工站调用各站的 Ready()。
• Ready() 内判断本站是否满足运行条件（关键轴已回零、气源压力 OK、视觉连通 / 参数载入、关键参数阈值合理、急停未触发、安全门关等），可顺带做本步运行前的变量初始化；满足返回 true，否则返回 false 并在 UI 给出明确提示。
• 全部通过时 WkManager.Ready() 返回 0；有任一工站未通过则返回非 0，整体流程停止等待用户处理。

(6) AutoRun() — 自动运行主循环（步序机）

• Ready() 通过后调用 WkManager.Start()，框架内部开启多线程并发运行各工站 AutoRun()。
• AutoRun() 内写工站业务（扫码、取料、装配、检测、下料等）。推荐配合流线控制采用**“步序机 + 流线自定状态”双驱动**模式：

1
 AutoConv.cs (流线内部)        流线控制.cs (用户代码)           Task工站.AutoRun()
2
 ─────────────────────        ────────────────────────        ───────────────────
3
 载具到位 & 数据交换 OK
4
          │
5
          ▼
6
 进入"等待处理" ─────────► 子步序10：初始化
7
                                │
8
                                ▼
9
                       自定状态 = "等待装配"   ◄──────── 轮询到此状态
10
                                │                  │        开始执行业务步序
11
                                │                  │        (扫码/取料/装配..)
12
                                │                  │
13
                                └──────────────────┘        处理完毕
14
                                     业务完成                 │
15
                                     自定状态 = "装配完成"    │
16
                                          │                   │
17
                                          ▼                   ▼
18
                                   返回 true → 流线放行 → 载具流出到下一工站

(7) ManualMode() — 手动 / 标定调试

• 两种 UI 控件可触发：
  • XTaskBtn：配置 TaskId（路由到对应工站）+ Text（方法内 switch 分支键），框架按 TaskId 找工站后进入 ManualMode()，再按 Text 分支执行对应代码段；用于回原点、单个气缸动作、取放标定等。
  • ManualTestModule：配置 TaskId + SelectItems 下拉项（如 “1-九针标定” / “2-相机拍照点标定”），多用于复杂标定流程（多步序 / 参数回写 ParList.xlsx）。

3.2 流线 Conveyor 配置#

(1) 控件搭建

• 主界面按作业需求拖拽对应数量的 ConvStatus 控件。
• 对每个控件配置流水线编号 ConvId、刷新频率、是否显示节拍 CT、是否显示载具图标。
• 框架会自动把 ConvStatus 控件与 mFunction.流水线[ConvId] 运行时对象进行双向绑定。

(2) 流线初始化

• 在”整机复位判断”逻辑内重写流线复位代码（每段：清空缓存数据、步序回初始 10、自定状态置空、载具在位标志清除、顶升机构回落）。
• 冷启动与热复位时各调用一次。

(3) 流线数据交换（上站 → 本站）

载具到位后先触发 数据交换()。交换原则：

1. 确认当站状态后，将上一站的 AutoConv.mConvData[UpStreamId] 深拷贝到本站数据结构（避免浅拷贝引发的引用共享问题）；
2. 随后清空上一站的数据，并返回 true；
3. 内部 mEvent() 指向 流线控制.cs 的 ConvRun()，再按当站状态继续调度。

• 返回 true 后 ConvRun() 将当站状态置为”交换完成”，RunFun() 进入”到位分类”。

(4) 流线等待处理（交接给 Task 工站）

• 到位分类结束后进入”等待处理” → AutoConv.WhenStationProcess() → 经 mEvent() → ConvRun() → ConvEvent() 的当站处理分支，正式交由工站 AutoRun() 接手（见 3.1 (6) 的步序图）。

(5) 流线载具重载（顶升站专用）

• 顶升站载具需要”二次下落”（例：顶升后底部还需额外过板）时，RunFun() 当检测到当站状态为”等待载具重载”即进入重载流程：
  1. 载具重载() → mEvent() → ConvRun() → 用户代码的 载具重载() 方法；
  2. 用户代码内执行：顶升站 ↔ 底部站 数据交换 → 清空顶升站缓存 + 复位顶升站状态 → 返回 true；
  3. ConvRun() 收到 true → 自定状态 = “重载完成” → 流线步序跳到”处理完成”，载具流出。

4.1 模式切换#

1. 参数 / Task / 流线全部配置完善后，在 HMI 顶部 运行模式 下拉选择 “脱机空跑” → 点击 保存（写回配置文件，下次启动仍沿用）。
2. 点击”运行”后框架入口 RunClick() 中检测到模式为”脱机空跑”即执行：

1
MotionDll.VirtualMode  = true;   // 运动控制虚拟模式：屏蔽对运动控制卡的硬件读写
2
MotionDll.ConvVitMode  = true;   // 流线虚拟模式：仿真载具自动流入、到位、流出

4.2 脱机空跑业务代码模式（分类化处理）#

虚拟模式下没有真实传感器 / 轴到位 / 扫码结果触发，因此工站 AutoRun() 要按**“实际运行分支 ↔ 脱机空跑分支”**做分类：

1
流线步序 → 等待处理  →  自定状态 = "等待装配"
2
                               │
3
                  ┌────────────┴────────────┐
4
                  │                         │
5
           （实际运行分支）           （脱机空跑分支）
6
        调 CCD / 扫码 / 伺服移动         Thread.Sleep(仿真节拍)
7
        调气缸 / 真空 / 读 IO             填默认 OK 的数据
8
                  │                         │
9
                  └────────────┬────────────┘
10
                               ▼
11
           if (MotionDll.VirtualMode && MotionDll.ConvVitMode)
12
                 跳过硬件反馈等待，步序直接推进到"处理完成"
13
                               │
14
                               ▼
15
                 自定状态 = "装配完成" → 载具放行 → 载具流出到下一站
16
                                                                 ↓
17
                                                          下一站重复上述循环

脱机分支示例代码骨架：

1
if (MotionDll.VirtualMode && MotionDll.ConvVitMode)
2
{
3
    // 1) 模拟本工站典型节拍耗时
4
    int ctMs = ParD[参数I.本工站CT_ms].I() > 0 ? ParD[参数I.本工站CT_ms].I() : 2000;
5
    Thread.Sleep(ctMs);
6

7
    // 2) 填"正常完成"的默认值（让后续流线 / MES / 数据追溯继续流转）
8
    StaInfo.Barcode      = "VIRTUAL_" + DateTime.Now.ToString("HHmmssfff");
9
    StaInfo.CCD_OffsetX  = 0.0;
10
    StaInfo.CCD_OffsetY  = 0.0;
11
    StaInfo.CCD_OffsetR  = 0.0;
12
    StaInfo.AssembleOK   = true;
13
    StaInfo.InspectNG    = false;
14

15
    // 3) 推进步序 / 流线自定状态
16
    mFunction.SetStep(ref StaInfo, (int)步序.完成);
17
}

4.3 脱机空跑验收清单（建议至少连续 20 个循环）#

• 模式切换：选择脱机空跑 → 保存 → 点整机复位，所有站点 AllHomeOK 通过，背景变黄进入 WAITRUN；
• Ready 前置检查：再次点击”运行” → 所有工站 Ready 全通过，状态栏各站进入 RUN 状态；
• 流线仿真：ConvStatus 上有载具图标按节拍逐段流动，CT 统计（平均 / 当前 / 最大）正常累计；
• 稳定性：连续跑 ≥ 20 循环无死锁、无崩溃、无 TasksInteraction 信号量卡住，软干涉区无错误碰撞报警；
• 日志 / 数据追溯：所有工站日志按 TaskID 正确落盘，步序级异常可追溯；MES / CSV / DB 追溯记录正常写入虚拟数据。