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从站（Modbus Server / 502、503）当前实现的数据传输说明

本文件聚焦“从站”实现：工作站作为 Modbus/TCP 风格的服务器监听 502/503，外部系统（PLC/DCS/上位系统）作为客户端发起读取/写入请求；工作站将仪器状态与分析结果以固定映射返回，并将外部写入转换为对主站（25001）连接的仪器下发控制命令。

注意：代码中 502/503 的协议形态并不是标准 MBAP 头的 Modbus/TCP（更像“简化/自定义 Modbus 报文头 + 功能码”）。本文按“实际代码实现”描述。

新跨平台边缘节点将改为标准 Modbus/TCP（MBAP 头 + 标准功能码），寄存器映射见 docs/MODBUS_STANDARD_MAP.md。

1. 从站入口与通信通道

从站端口与对象：见 AsyncTcpServerMgr

  • modus0Port = 502
  • modus1Port = 503
  • 对应服务器对象：modus0TcpServer、modus1TcpServer（ServerType=ModBusServer）

启动位置：主窗体加载时调用 StartTcpServer()（见 FormMain_Load）。

接收处理：

  • OnTcpServer1ReceiveData / OnTcpServer2ReceiveData 会把收到的数据按 12 字节分帧（len % 12 == 0），每帧调用 method_5(frame, e, type) 做解析与回应（见 FormMain.cs:L911-L929）。

仪器选择（多台仪器支持）：

  • 每个主站连接的仪器对应一个 TcpServerSocket。
  • 从站请求中携带 MID（在 frame[6]），通过 cdlMgr.tcpServerMgr.mainTcpServer.GetOneInstrumByMID(MID) 找到对应仪器会话（见 AsyncTcpServer.GetOneInstrumByMID、FormMain.method_5）。
  • MID 来源：主站侧收到设备 ID 后，会通过 FrmEquip.GetModBusDeviceIDByEquipID(string_0) 计算并写入 TcpServerSocket.DID（见 TcpServerSocket.AnalyseReceivedData）。

2. 从站请求帧格式（按实现）

从站解析逻辑使用固定 12 字节请求：

  • MID = frame[6]
  • Func = frame[7]
  • Addr = frame[8] * 255 + frame[9]
  • Count = frame[10] * 255 + frame[11]

对应代码见 FormMain.method_5。

说明：*255 不是常见大端计算（通常应为 *256），但这是当前实现的“真实行为”。若外部设备按 *256 发送，这里会出现寻址偏差。

3. 已实现的功能码与数据传输内容

method_5 目前实现了 3 类功能码：1、3、85。

3.1 功能码 1：读取单个状态位（类似 Read Coils / Discrete Inputs）

约束：

  • 仅支持 Count==1，否则返回异常（ModBusEquipError05(..., 3)）。
  • 仅支持 Addr 在 10000..10008，否则返回异常（ModBusEquipError05(..., 1)）。

状态位映射（请求 Addr → 返回布尔值），见 FormMain.method_5：

  • 10000：FormMain.BControlTemp（控温状态）
  • 10001：FormMain.AlalyseStatus（分析/采集中状态）
  • 10002：oneInstrumByMID.IsChannelSimple(0)（通道 0 是否处于 simple 采集态）
  • 10003：oneInstrumByMID.IsChannelSimple(1)
  • 10004：oneInstrumByMID.IsChannelSimple(2)
  • 10006：FormMain.Bfire1（点火状态 1）
  • 10007：FormMain.Bfire2（点火状态 2）
  • 10008：(oneInstrumByMID.eventState & 0x02) == 0x02（事件状态 bit1）

注意：10005 在读取映射中不存在（写入映射里存在）。

3.2 功能码 3：读取“寄存器块数据”（类似 Read Holding Registers）

约束与分通道：

  • 仅支持 Addr 在 0..40000，否则异常 ModBusEquipError05(..., 4)。
  • 仅支持 Count <= 1000，否则异常 ModBusEquipError05(..., 3)。
  • Addr 同时承担“通道选择”的作用（按 10000 为步长分段）：
    • 0..9999：通道 0
    • 10000..19999：通道 1
    • 20000..29999：通道 2
    • 30000..39999：通道 3
    • 代码见 FormMain.method_5

返回的数据来源：

  • 以选中通道的 Chromatogram（oneInstrumByMID.ModBusbgChrom[channel]）为主，打包成一个字节数组 ModBusBytes。
  • 打包函数：ModBusData.InitBytesVer1(chromatogram)（见 ModBusData.InitBytesVer1）。
  • 返回函数：ModBusData.ModBusValueVer1(request, oneInstrumByMID.ModBusbgChrom) 会把 Count*2 字节从 ModBusBytes 的偏移 Addr 拷贝到响应 payload（见 ModBusValueVer1）。

额外字段：在发送前，代码会把 FormMain.StateYiqi 写入 ModBusBytes[57]（见 FormMain.cs:L1080-L1082）。

3.2.1 ModBusBytes 当前数据布局（Ver1）

ModBusBytes 固定长度为 10000 字节（见 ModBusData），关键字段布局如下（偏移单位为字节）：

  • 0..15：chromatogram.chromInfo.cclDescription（设备/通道描述字符串，按 Default 编码，右侧填空格）
  • 16..31：状态字符串（当前写死为 "开机正常等待空闲"）
  • 32..43：采集时间 yyMMddHHmmss
  • 44..45：检测器标识 ushort detMark（高字节在前）
  • 48..49：进样次数 ushort injNo
  • 50..51：峰数 ushort peakCount
  • 52..55：float whlHheatVaue（4 字节）
  • 56..59：float whlLheatVaue（4 字节；但 byte[57] 被额外覆写为 StateYiqi）

峰表（最多 20 个峰，超过会被截断到 20）：

  • 第 i 个峰记录基址：(i + 2) * 100
    • +0..+31：组分名（32 字节，Default 编码，右侧填空格）
    • +32..+35：float pkRT
    • +36..+39：float height
    • +40..+43：float area
    • +44..+47：float areaPer * 100
    • +48..+51：float heightPer * 100
    • +52..+55：float amount
    • +56..+59：float amountPer * 100

实现见 ModBusData.InitBytesVer1。

3.3 功能码 85：写入控制位（非标准功能码，代码自定义）

这是当前“从外部系统控制仪器”的主要入口。

约束：

  • 仅支持 Count==1，否则异常 ModBusEquipError85(..., 1)。
  • 仅支持 Addr 在 10000..10007，否则异常 ModBusEquipError85(..., 4)。

写入值判定：

  • 当 frame[10] == 0xFF 认为是“置位/启动”，否则认为是“复位/停止”。（见 FormMain.cs:L1094-L1161）

地址到动作映射（写入 → 转换为主站下行命令）：

  • 10000：控温 开/关 → SendCmd(16) / SendCmd(17)
  • 10001：全样品分析 开/关 → SendCmd(18) / SendCmd(19)
  • 10002：通道 0 分析 开/关 → SendCmd(22, 0) / SendCmd(23, 0)
  • 10003：通道 1 分析 开/关 → SendCmd(22, 1) / SendCmd(23, 1)
  • 10004：通道 2 分析 开/关 → SendCmd(22, 2) / SendCmd(23, 2)
  • 10005：通道 3 分析 开/关 → SendCmd(22, 3) / SendCmd(23, 3)
  • 10006：点火/动作 → 置位时 SendCmd(20)（复位时无动作）
  • 10007：点火/动作 → 置位时 SendCmd(20)（复位时无动作；当前实现与 10006 相同）

成功时响应：直接回传原始 12 字节请求帧（echo）。

4. 当前从站“传了什么数据”（总结视图）

从站接口目前对外暴露的数据，分三类：

  1. 布尔状态位（功能码 1，地址 10000..10008）
    • 控温/分析/各通道是否采集中、点火状态、事件状态 bit
  2. 分析结果块数据（功能码 3，地址 0..40000）
    • 按通道分段读取，每次最多取 1000 个“寄存器”对应的 2000 字节
    • 返回内容本质是结构化的 ModBusBytes：设备描述、时间、检测器标识、进样次数、峰数、两路炉温/加热值、以及最多 20 个峰的 RT/峰高/面积/百分比/含量/含量百分比
  3. 控制命令（功能码 85，地址 10000..10007）
    • 外部系统通过写位触发工作站向仪器下发“控温/分析开始停止/点火”等动作

5. 相关实现文件索引