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# Modbus TCP 快速入门指南
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## 1. 配置设备连接
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在 `PetWashControl/Services/ConfigurationService.cs` 中修改设备连接参数：
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```csharp
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// Modbus TCP 配置
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public string ModbusIpAddress { get; set; } = "192.168.1.10"; // 修改为实际设备IP
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public int ModbusPort { get; set; } = 502; // 默认502端口
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public byte ModbusSlaveId { get; set; } = 1; // 从站ID，根据设备配置
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```
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## 2. 系统自动连接
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系统启动时会自动连接 Modbus TCP 设备：
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```csharp
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// MainViewModel.InitializeAsync() 中自动执行
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var modbusConnected = await _modbusService.ConnectAsync();
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```
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连接状态会显示在界面上：
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- ✅ "系统就绪，设备已连接" - 连接成功
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- ⚠️ "系统就绪，设备未连接" - 连接失败
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## 3. 使用 Modbus 服务
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### 在 MainViewModel 中访问服务
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```csharp
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// _modbusService 已在构造函数中初始化
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private readonly ModbusService _modbusService;
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```
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### 常用操作示例
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#### 读取设备状态
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```csharp
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try
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{
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// 读取设备状态寄存器（地址0）
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var status = await _modbusService.ReadHoldingRegistersAsync(0, 1);
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_logger.LogInfo($"设备状态: {status[0]}");
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}
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catch (Exception ex)
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{
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_logger.LogError("读取设备状态失败", ex);
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}
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```
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#### 控制设备门
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```csharp
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try
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{
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// 打开门（线圈地址0）
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await _modbusService.WriteSingleCoilAsync(0, true);
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||
IsDoorOpen = true;
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_logger.LogInfo("设备门已打开");
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||
// 关闭门
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await _modbusService.WriteSingleCoilAsync(0, false);
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||
IsDoorOpen = false;
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||
_logger.LogInfo("设备门已关闭");
|
||
}
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catch (Exception ex)
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{
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_logger.LogError("控制门失败", ex);
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||
}
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```
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#### 读取温度传感器
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```csharp
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try
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{
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// 读取温度传感器（输入寄存器100-101）
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var temps = await _modbusService.ReadInputRegistersAsync(100, 2);
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WaterTemperature = temps[0] / 10.0; // 假设数据需要除以10
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RoomTemperature = temps[1] / 10.0;
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||
_logger.LogInfo($"水温: {WaterTemperature}°C, 室温: {RoomTemperature}°C");
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||
}
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||
catch (Exception ex)
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{
|
||
_logger.LogError("读取温度失败", ex);
|
||
}
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```
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||
#### 启动洗护流程
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```csharp
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||
try
|
||
{
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||
// 写入控制寄存器（地址200-201）
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||
ushort[] controlData = new ushort[]
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||
{
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||
1, // 启动命令
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||
30 // 运行时长（分钟）
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||
};
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||
await _modbusService.WriteMultipleRegistersAsync(200, controlData);
|
||
_logger.LogInfo("洗护流程已启动");
|
||
}
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catch (Exception ex)
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||
{
|
||
_logger.LogError("启动洗护失败", ex);
|
||
}
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```
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||
#### 读取液位传感器
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```csharp
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||
try
|
||
{
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||
// 读取三个液位传感器（输入寄存器300-302）
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var levels = await _modbusService.ReadInputRegistersAsync(300, 3);
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||
Shampoo1Level = levels[0];
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||
Shampoo2Level = levels[1];
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||
Shampoo3Level = levels[2];
|
||
_logger.LogInfo($"液位: {Shampoo1Level}%, {Shampoo2Level}%, {Shampoo3Level}%");
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||
}
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||
catch (Exception ex)
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||
{
|
||
_logger.LogError("读取液位失败", ex);
|
||
}
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```
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## 4. 集成到现有流程
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### 在支付成功后打开门
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修改 `SimulatePaymentAsync` 方法：
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```csharp
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[RelayCommand]
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private async Task SimulatePaymentAsync()
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{
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if (CurrentOrder == null) return;
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||
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try
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||
{
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StatusMessage = "正在处理支付...";
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||
await Task.Delay(1500);
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||
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// 确认支付
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CurrentOrder = await _apiService.ConfirmPaymentAsync(CurrentOrder.Id);
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||
// 通过 Modbus 打开设备门
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if (IsModbusConnected)
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||
{
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await _modbusService.WriteSingleCoilAsync(0, true);
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_logger.LogInfo("通过 Modbus 打开设备门");
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}
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IsDoorOpen = true;
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StatusMessage = "支付成功！设备门已打开，请将宠物放入";
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MessageBox.Show("支付成功！\n\n设备门已自动打开\n请将宠物放入设备后关闭门开始洗护",
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||
"支付成功", MessageBoxButton.OK, MessageBoxImage.Information);
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CurrentView = "Idle";
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ViewChanged?.Invoke("Idle");
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}
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catch (Exception ex)
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{
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_logger.LogError("支付失败", ex);
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StatusMessage = $"支付失败: {ex.Message}";
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}
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}
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```
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### 在关门时启动洗护
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修改 `CloseDoorAsync` 方法：
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```csharp
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[RelayCommand]
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private async Task CloseDoorAsync()
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{
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||
if (CurrentOrder == null || !IsDoorOpen) return;
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try
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{
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_logger.LogInfo($"关门，订单ID: {CurrentOrder.Id}");
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// 通过 Modbus 关闭设备门
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if (IsModbusConnected)
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{
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await _modbusService.WriteSingleCoilAsync(0, false);
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_logger.LogInfo("通过 Modbus 关闭设备门");
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||
}
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||
// 通过MQTT发送关门状态
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await _mqttService.PublishAsync("device/status", new
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{
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status = "door_closed",
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||
orderId = CurrentOrder.Id,
|
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timestamp = DateTime.Now
|
||
});
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||
CurrentOrder = await _apiService.UpdateOrderStatusAsync(CurrentOrder.Id, OrderStatus.DoorClosed);
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||
IsDoorOpen = false;
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||
StatusMessage = "门已关闭，清洗即将开始...";
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||
// 通过 Modbus 启动洗护流程
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if (IsModbusConnected)
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{
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int totalMinutes = CalculateTotalWashTime();
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ushort[] controlData = new ushort[] { 1, (ushort)totalMinutes };
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await _modbusService.WriteMultipleRegistersAsync(200, controlData);
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||
_logger.LogInfo($"通过 Modbus 启动洗护流程，时长: {totalMinutes}分钟");
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}
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||
CurrentView = "Washing";
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||
ViewChanged?.Invoke("Washing");
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||
IsWashing = true;
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_ = SimulateWashingProcessAsync();
|
||
}
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||
catch (Exception ex)
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{
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_logger.LogError("关门失败", ex);
|
||
StatusMessage = $"关门失败: {ex.Message}";
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||
}
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}
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private int CalculateTotalWashTime()
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||
{
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return FirstSprayWaterTime + SprayShampoo1Time + AfterShampoo1SprayTime +
|
||
SprayShampoo2Time + AfterShampoo2SprayTime + SprayShampoo3Time +
|
||
AfterShampoo3SprayTime + HotAirTime + ColdAirTime + UvSterilizationTime;
|
||
}
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```
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### 在洗护过程中读取实时数据
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修改 `SimulateWashingProcessAsync` 方法，添加实时数据读取：
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```csharp
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||
private async Task SimulateWashingProcessAsync()
|
||
{
|
||
try
|
||
{
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||
var steps = new[]
|
||
{
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||
("第一次冲水", FirstSprayWaterTime * 60),
|
||
// ... 其他步骤
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||
};
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||
|
||
for (int stepIndex = 0; stepIndex < steps.Length; stepIndex++)
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||
{
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||
var (stepName, duration) = steps[stepIndex];
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||
CurrentStep = stepName;
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||
|
||
for (int i = 0; i <= duration; i++)
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||
{
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||
if (!IsWashing) return;
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||
// 从 Modbus 读取实时温度
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||
if (IsModbusConnected && i % 10 == 0) // 每10秒读取一次
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||
{
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try
|
||
{
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||
var temps = await _modbusService.ReadInputRegistersAsync(100, 2);
|
||
WaterTemperature = temps[0] / 10.0;
|
||
RoomTemperature = temps[1] / 10.0;
|
||
}
|
||
catch (Exception ex)
|
||
{
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||
_logger.LogError("读取实时温度失败", ex);
|
||
// 失败时使用模拟数据
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||
UpdateTemperatures(stepName, i, duration);
|
||
}
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
UpdateTemperatures(stepName, i, duration);
|
||
}
|
||
|
||
await Task.Delay(100);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
await CompleteWashingAsync();
|
||
}
|
||
catch (Exception ex)
|
||
{
|
||
_logger.LogError("洗护流程失败", ex);
|
||
}
|
||
}
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```
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## 5. 监控连接状态
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系统会自动监控 Modbus 连接状态：
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```csharp
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||
// 连接状态变化时自动触发
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private void OnModbusConnectionStatusChanged(bool isConnected)
|
||
{
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||
Application.Current.Dispatcher.Invoke(() =>
|
||
{
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||
IsModbusConnected = isConnected;
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||
|
||
if (isConnected)
|
||
{
|
||
_logger.LogInfo("Modbus TCP 设备已连接");
|
||
StatusMessage = "系统就绪，设备已连接";
|
||
}
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||
else
|
||
{
|
||
_logger.LogWarning("Modbus TCP 设备连接断开");
|
||
StatusMessage = "警告：设备连接断开";
|
||
}
|
||
});
|
||
}
|
||
```
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||
在界面中绑定连接状态：
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||
|
||
```xml
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||
<!-- 在 MainWindow.xaml 中添加连接状态指示器 -->
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||
<StackPanel Orientation="Horizontal">
|
||
<Ellipse Width="10" Height="10"
|
||
Fill="{Binding IsModbusConnected, Converter={StaticResource BoolToColorConverter}}" />
|
||
<TextBlock Text="{Binding IsModbusConnected, Converter={StaticResource BoolToStatusConverter}}"
|
||
Margin="5,0,0,0" />
|
||
</StackPanel>
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||
```
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||
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||
## 6. 错误处理最佳实践
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```csharp
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||
// 始终使用 try-catch 包装 Modbus 操作
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try
|
||
{
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||
// 检查连接状态
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||
if (!IsModbusConnected)
|
||
{
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||
_logger.LogWarning("Modbus 未连接，跳过设备控制");
|
||
// 使用备用方案或提示用户
|
||
return;
|
||
}
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||
// 执行 Modbus 操作
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||
await _modbusService.WriteSingleCoilAsync(0, true);
|
||
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// 记录成功日志
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_logger.LogInfo("Modbus 操作成功");
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||
}
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||
catch (TimeoutException ex)
|
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{
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||
_logger.LogError("Modbus 操作超时", ex);
|
||
StatusMessage = "设备响应超时，请检查连接";
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||
}
|
||
catch (InvalidOperationException ex)
|
||
{
|
||
_logger.LogError("Modbus 未连接", ex);
|
||
StatusMessage = "设备未连接";
|
||
}
|
||
catch (Exception ex)
|
||
{
|
||
_logger.LogError("Modbus 操作失败", ex);
|
||
StatusMessage = $"设备控制失败: {ex.Message}";
|
||
}
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||
```
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||
## 7. 测试步骤
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### 测试连接
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1. 启动应用程序
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2. 查看日志输出：
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```
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[INFO] 正在连接 Modbus TCP 设备: 192.168.1.10:502
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[INFO] Modbus TCP 连接成功: 192.168.1.10:502
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||
```
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3. 界面显示 "系统就绪，设备已连接"
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### 测试读取
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```csharp
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// 在 InitializeAsync 后添加测试代码
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var testData = await _modbusService.ReadHoldingRegistersAsync(0, 1);
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||
_logger.LogInfo($"测试读取成功，值: {testData[0]}");
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```
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### 测试写入
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```csharp
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||
// 测试写入寄存器
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||
await _modbusService.WriteSingleRegisterAsync(0, 100);
|
||
var verify = await _modbusService.ReadHoldingRegistersAsync(0, 1);
|
||
_logger.LogInfo($"测试写入成功，验证值: {verify[0]}");
|
||
```
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## 8. 常见问题
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### Q: 连接失败怎么办？
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A: 检查以下几点：
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1. 设备 IP 地址是否正确
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2. 网络是否连通（ping 测试）
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3. 设备是否启用 Modbus TCP 服务
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4. 防火墙是否阻止 502 端口
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### Q: 读写操作失败？
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||
A: 确认：
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1. 寄存器地址是否正确
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2. 从站 ID 是否匹配
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3. 数据格式是否符合设备要求
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4. 查看详细错误日志
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### Q: 如何调试 Modbus 通信？
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A:
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1. 查看日志文件中的详细信息
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2. 使用 Modbus 测试工具（如 Modbus Poll）验证设备
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3. 使用网络抓包工具（如 Wireshark）分析通信数据
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## 9. 下一步
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- 根据实际设备的 Modbus 地址映射表修改代码
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- 实现完整的设备控制逻辑
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- 添加更多的错误处理和用户提示
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- 进行完整的集成测试
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详细文档请参考：`MODBUS_INTEGRATION.md`
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