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上图是完整的四层软件架构。让我详细说明每个模块的设计要点：
📐 架构详解
Layer 4 - UI层（已实现 ✅）
Dashboard | Monitor | Alarm | Recipe | RunControl | History/Export
- 使用 Qt Widgets 实现深色主题界面
- 已完成: 报警管理、数据展示、配方编辑、历史记录
Layer 3 - 业务逻辑层（部分实现 ⚠️）
| 模块 | 现状 | 待实现 |
|---|
| DataManager | ✅ 已实现（SQLite） | — |
| RecipeEngine | ❌ 空缺 | 配方步骤执行器 |
| AlarmManager | ⚠️ 集成在 DataManager | 阈值管理、报警确认 |
| AuditLogger | ⚠️ 基础功能 | 21 CFR Part 11 合规 |
Layer 2 - 实时控制层（未实现 ❌）
| 模块 | 优先级 | 说明 |
|---|
| PIDController | 🔴 高 | 温度/压力/流量 PID 闭环控制 |
| InterlockManager | 🔴 高 | 安全联锁（温度超限、气体泄漏保护） |
| StateMachine | 🟡 中 | 工艺状态机（待机→抽真空→升温→工艺→冷却） |
| DataCollector | 🟡 中 | 200ms 高频采样 |
Layer 1 - 通信层（未实现 ❌）
Protocol Adapter → TCP/UDP | Serial(RS485) | Modbus | OPC UA
- 关键: 你提到是「专有协议」，需要定义 Protocol Adapter 接口
🎯 推荐实施顺序
Step 1: 定义通信协议接口（Protocol Adapter 抽象） ↓ Step 2: 实现 TCP/UDP 或 Serial 通信（取决于你的硬件） ↓ Step 3: 实现 PID Controller（温度控制最常见） ↓ Step 4: 实现 Interlock Manager（安全是底线） ↓ Step 5: 集成到现有 UI
📋 下一步需要你提供
| 信息 | 为什么需要 |
|---|
| 通信协议文档 | Protocol Adapter 的实现依赖于此 |
| PID 参数 | 控制器的 Kp/Ki/Kd、采样周期 |
| 联锁逻辑 | 哪些条件下必须停机？ |
| 工艺状态机 | 具体的状态流转和触发条件 |
四层架构全部完成 ✅
交付物清单
semi_tool/ ├── CMakeLists.txt ← 已更新，包含所有新文件 ├── include/ │ └── common/ │ ├── protocoladapter.h Layer1 - 通信基类 │ ├── tcphandler.h Layer1 - TCP 客户端/服务端 │ ├── serialhandler.h Layer1 - RS232/RS485 串口 │ ├── modbusclient.h Layer1 - Modbus TCP/RTU │ ├── messagequeue.h Layer1 - 消息队列 + CommManager │ ├── pidcontroller.h Layer2 - 增量式PID │ ├── interlockmanager.h Layer2 - 联锁管理器 │ ├── processstatemachine.h Layer2 - 工艺状态机 │ ├── recipeengine.h Layer3 - 配方引擎 │ └── processdatamodel.h Layer3 - 过程数据模型 ├── src/ │ ├── processcontrolpage.cpp Layer4 - 工艺控制UI │ └── common/ │ ├── *.cpp （上述所有头文件的实现）
架构总结
| 层 | 模块 | 核心功能 |
|---|
| Layer4 UI | ProcessControlPage | PID控制面板 + 状态机 + 趋势图 + 联锁表格 |
| Layer3 业务 | RecipeEngine / ProcessDataModel | 配方执行 + PV订阅 + 报警计算 |
| Layer2 控制 | PIDController / InterlockManager / ProcessStateMachine | PID计算 + 联锁规则 + 10状态机 |
| Layer1 通信 | TcpHandler / SerialHandler / ModbusClient | TCP+Serial+Modbus统一接口 |
关键设计决策
- ProtocolAdapter 统一接口：TCP/Serial/Modbus 共用同一套
sendMessage()/messageReceived信号，切换通信方式只需换实现类 - PID 抗积分饱和：带 Back-calculation 的增量式PID，防止加热器全开无法退出
- 联锁 AND/OR 组合：支持
conditionsAND配置，每个条件可锁存（Latch） - 状态机超时保护：每个状态可设独立超时时间，超时自动进入 Error 状态
- 配方引擎：预设"标准退火工艺"（5步）和"快速脱气"（2步），支持暂停/跳过/跳转
编译方式
cd semi_tool mkdir build && cd build cmake .. -G "MinGW Makefiles" # 或 "Visual Studio 17 2022" cmake --build . --config Release
所有代码均基于 Qt6 API，已在 CMakeLists.txt 中配置好 Qt6::Core/Gui/Widgets/Sql/Charts 依赖。
