3. 视觉检测结果的数据结构
视觉系统输出的“结果”并不是一句“合格/不合格”，而是一组结构化数据。PLC 要做的判定、分拣、报警、追溯，全部依赖这组数据能否被稳定、无歧义地读取。因此本节的核心任务是：先把视觉侧的结果字段定义清楚，再把它映射成 PLC 能直接寻址的寄存器格式。
一、视觉结果的标准字段定义
一个可工程化的单次检测结果，通常包含以下字段。字段名可以不同，但语义必须固定：
- 判定结果 Result：整件产品的总判定，取值 OK / NG。建议用整数 0=OK、1=NG，避免字符串比较。
- 缺陷类型 DefectType：NG 时的分类编码，如 1=划伤、2=脏污、3=缺料、4=尺寸超差、5=错件。OK 时填 0。
- 缺陷数量 DefectCount：本件检出的缺陷个数，用于判断是否多缺陷。
- 坐标 X、Y：缺陷在图像坐标系中的位置，单位像素。需明确原点在左上角、X 向右、Y 向下。
- 尺寸 Width、Height：缺陷外接矩形宽高，单位像素；也可用面积 Area。
- 置信度 Score：0～100 的整数，表示模型对该缺陷判定的可信程度。
- 图像 ID ImageID：本次检测图像的唯一编号，用于追溯原图。
- 时间戳 Timestamp：检测完成时刻，用于与 PLC 节拍对齐。
这里有一个关键约定：坐标与尺寸统一使用像素整数，不直接传毫米。原因是像素是视觉侧的原生量，转毫米需要标定系数，一旦标定变更，历史数据就不可比。若 PLC 需要毫米值，应在 PLC 侧用标定系数换算，或由视觉侧额外输出一份毫米字段，二者不可混用同一寄存器。
二、从视觉结构体到 PLC 寄存器的映射
PLC 不认 JSON、不认字符串，它只认连续的寄存器区。因此映射的本质是：把结构体按固定偏移量铺平成一维数组。以三菱/西门子常见的 32 位寄存器为例，一个结果块可规划为 16 个字（Word）：
| 偏移 | 字段 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|---|
| D100 | Result | INT16 | 0=OK，1=NG |
| D101 | DefectType | INT16 | 缺陷分类编码 |
| D102 | DefectCount | INT16 | 缺陷个数 |
| D103 | Score | INT16 | 0～100 |
| D104 | X | INT32 | 占 D104/D105 |
| D106 | Y | INT32 | 占 D106/D107 |
| D108 | Width | INT32 | 占 D108/D109 |
| D110 | Height | INT32 | 占 D110/D111 |
| D112 | ImageID | INT32 | 占 D112/D113 |
| D114 | DataReady | BOOL | 数据就绪握手位 |
| D115 | Ack | BOOL | PLC 应答位 |
注意 INT32 在 PLC 中占两个字，存在高低字顺序问题。三菱、西门子、欧姆龙对 32 位数据的字序约定不同，必须在通信配置中显式指定，否则会出现“X 坐标变成 65536 倍”这类典型错误。工程上建议：视觉侧发送前先确认目标 PLC 的字序，并在联调时用一个已知值（如 X=1000）验证读回是否正确。
三、握手时序：数据何时有效
寄存器写好了不等于 PLC 能读。必须用握手位保证“读到的是完整的一帧”。典型流程是：视觉侧先写数据区，最后置 DataReady=1；PLC 检测到上升沿后读取全部字段，处理完置 Ack=1；视觉侧收到 Ack 后清 DataReady，准备下一帧。这样可避免 PLC 读到半帧数据。
四、字段取值与边界处理
映射中最容易出问题的是边界值。工程上建议明确以下规则：
- OK 件：Result=0，DefectType=0，DefectCount=0，Score 可填 100 或 0，坐标尺寸填 0。PLC 侧只判 Result，不读坐标。
- NG 件：Result=1，DefectType 必填，Score 低于阈值时是否仍判 NG，需在视觉侧先决定，PLC 不再二次判断。
- 多缺陷：若一件有多个缺陷，只上传“最严重”或“面积最大”的一个，其余用 DefectCount 计数。PLC 寄存器区不展开数组，避免长度不定。
- 无结果：相机未触发或通信超时，Result 保持上一次值会误判，应设一个独立状态位或约定 Result=2 表示“无数据”。
五、一个可用的映射配置示例
下面是一段视觉侧发送前的字段打包伪代码，展示如何把结构体按偏移写入寄存器数组。示例参数为教学假设值，非实测：
// 假设本次检测：NG，划伤，1 个缺陷，Score=87
// X=1240, Y=860, W=36, H=12, ImageID=20240513_0007
regs[0] = 1; // D100 Result = NG
regs[1] = 1; // D101 DefectType = 划伤
regs[2] = 1; // D102 DefectCount
regs[3] = 87; // D103 Score
regs[4] = 1240; // D104~105 X (INT32)
regs[6] = 860; // D106~107 Y
regs[8] = 36; // D108~109 Width
regs[10] = 12; // D110~111 Height
regs[12] = 202405130007; // D112~113 ImageID
// 最后一步：置就绪位
regs[14] = 1; // D114 DataReady = 1
联调时用一个已知值验证：把 X 写成 1000，在 PLC 侧读 D104/D105 组合值，若读回 1000 则字序正确；若读回 65536000，说明高低字颠倒，需在通信配置中交换字序。这个验证只需做一次，但能避免后续所有坐标类缺陷定位错误。
总结来说，视觉结果的数据结构设计要抓住三点：字段语义固定、寄存器偏移固定、握手时序固定。做到这三点，PLC 侧的程序就退化成“读固定地址、判 0/1、执行动作”，稳定且易维护；视觉侧也能独立升级算法而不影响 PLC 逻辑。