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# 撕裂ModbusTCP协议对接文档
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## 1. 概述
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本文档描述了皮带撕裂检测系统与外部系统通过ModbusTCP协议进行数据交互的规范。系统将检测到的皮带撕裂信息写入保持寄存器，供外部系统读取。
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## 2. 系统架构
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- **服务器端**：皮带撕裂检测系统
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- **客户端**：外部监控或控制系统
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- **通信协议**：ModbusTCP
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- **默认端口**：502
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## 3. 数据格式
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### 3.1 保持寄存器地址分配
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| 起始地址 | 名称 | 类型 | 读/写 | 描述 |
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|---------|------|------|------|------|
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| 0 | 系统状态 | UInt16 | 读/写 | 系统运行状态和控制命令 |
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| 1-16 | 撕裂信息1 | 结构体 | 只读 | 第一个撕裂检测结果 |
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| 17-32 | 撕裂信息2 | 结构体 | 只读 | 第二个撕裂检测结果 |
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| 33-48 | 撕裂信息3 | 结构体 | 只读 | 第三个撕裂检测结果 |
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| 49-64 | 撕裂信息4 | 结构体 | 只读 | 第四个撕裂检测结果 |
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| 65-80 | 撕裂信息5 | 结构体 | 只读 | 第五个撕裂检测结果 |
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### 3.2 单个撕裂信息结构
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每个撕裂信息占用16个保持寄存器，具体分配如下：
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| 寄存器地址(相对) | 名称 | 类型 | 描述 |
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|-----------------|------|------|------|
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| 0 | 撕裂ID | UInt32 | 撕裂的唯一标识符 |
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| 2 | 状态 | UInt16 | 撕裂状态 |
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| 3 | 宽度 | Float | 撕裂宽度(mm) |
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| 5 | 深度 | Float | 撕裂深度(mm) |
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| 7-15 | 保留 | - | 保留用于未来扩展 |
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### 3.3 数据类型说明
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#### 3.3.1 系统状态枚举
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系统状态寄存器(地址0)既可以读取也可以写入:
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**读取时的状态值**:
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| 值 | 状态 | 描述 |
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|----|------|------|
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| 0 | 系统停止 | 系统处于停止状态，不进行检测 |
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| 1 | 系统运行 | 系统正常运行，正在进行撕裂检测 |
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| 2 | 系统忙碌 | 系统正在处理数据 |
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**写入时的控制命令**:
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| 值 | 命令 | 描述 |
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|----|------|------|
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| 0 | 停止工作 | 停止相机检测，停止算法处理 |
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| 1 | 开始工作 | 启动相机检测，开始算法处理 |
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| 2 | 复位检测 | 重置检测状态，清空缓存数据，重新开始检测，**清空所有检测结果数据(地址1-80)** |
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#### 3.3.2 撕裂状态枚举
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| 值 | 状态 | 描述 |
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|----|------|------|
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| 0 | keSG_tearStatus_Uknown | 未知状态 |
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| 1 | keSG_tearStatus_New | 新发现的撕裂 |
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| 2 | keSG_tearStatus_Growing | 正在增长的撕裂 |
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| 3 | keSG_tearStatus_Ended | 已结束的撕裂 |
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| 4 | keSG_tearStatus_Invalid | 无效撕裂 |
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#### 3.3.3 浮点数表示
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浮点数使用两个连续的16位寄存器表示，采用Modbus标准的大端字节序：
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- 高16位存储在较低地址的寄存器中
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- 低16位存储在较高地址的寄存器中
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例如，浮点数3.14159会被分解为：
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- 寄存器n: 高16位
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- 寄存器n+1: 低16位
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## 4. 功能码支持
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| 功能码 | 描述 | 支持情况 |
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|--------|------|----------|
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| 0x03 | 读取保持寄存器 | 支持 |
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| 0x06 | 写单个寄存器 | 支持(仅地址0系统状态寄存器) |
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| 0x10 | 写多个寄存器 | 支持(仅地址0系统状态寄存器) |
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## 5. 示例
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### 5.1 控制系统状态
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#### 5.1.1 停止工作
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```
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请求：
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功能码: 0x06 (写单个寄存器)
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寄存器地址: 0
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寄存器值: 0x0000
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响应：
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功能码: 0x06
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寄存器地址: 0
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寄存器值: 0x0000 (确认写入成功)
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```
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#### 5.1.2 开始工作
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```
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请求：
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功能码: 0x06 (写单个寄存器)
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寄存器地址: 0
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寄存器值: 0x0001
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响应：
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功能码: 0x06
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寄存器地址: 0
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寄存器值: 0x0001 (确认写入成功)
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```
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#### 5.1.3 复位检测
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```
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请求：
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功能码: 0x06 (写单个寄存器)
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寄存器地址: 0
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寄存器值: 0x0002
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||
响应：
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功能码: 0x06
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||
寄存器地址: 0
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寄存器值: 0x0002 (确认写入成功)
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```
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### 5.2 读取系统状态
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```
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请求：
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功能码: 0x03 (读取保持寄存器)
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起始地址: 0
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寄存器数量: 1
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响应：
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数据: 0x0001 (系统运行中)
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```
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### 5.3 读取撕裂信息
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假设要读取第一个撕裂的信息：
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```
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请求：
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功能码: 0x03 (读取保持寄存器)
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起始地址: 1
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寄存器数量: 8
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响应：
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数据:
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- 地址1-2: 撕裂ID (例如 0x0000 0001)
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- 地址3: 状态 (例如 0x0001 表示新发现)
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- 地址4-5: 宽度 (例如 0x4049 0FD0 表示 3.14mm)
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- 地址6-7: 深度 (例如 0x3F80 0000 表示 1.0mm)
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```
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## 6. 错误处理
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系统可能返回以下Modbus异常码：
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| 异常码 | 描述 |
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|--------|------|
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| 0x01 | 非法功能码 |
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| 0x02 | 非法数据地址 |
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| 0x03 | 非法数据值 |
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| 0x04 | 从设备故障 |
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## 7. 注意事项
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1. 系统最多同时报告5个撕裂信息
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2. 当没有撕裂时，对应的寄存器区域保持为0
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3. 浮点数精度为IEEE 754单精度格式
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4. 撕裂信息数据为只读，仅系统状态寄存器(地址0)支持写入
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5. 系统状态寄存器值为1表示系统正常运行
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6. 写入系统状态寄存器时：
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- 写入0：停止相机检测和算法处理
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- 写入1：启动相机检测和算法处理
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- 写入2：复位检测，清空缓存并重新开始，**自动清空所有检测结果寄存器(地址1-80)**
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7. 只有地址0(系统状态)支持写操作，写入其他地址将返回非法地址异常
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8. 复位检测时，系统会自动将检测结果区域的80个寄存器全部清零，确保不会读取到旧的检测数据
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## 8. 更新频率
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撕裂信息更新频率取决于检测算法的处理速度，通常在每次检测到新的撕裂或撕裂状态发生变化时更新。
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