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config.py

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+"""气体流量闭环控制的集中配置。
+
+首次连接真实设备前，请重点核对：MT2-AM8 地址、AI/AO 通道、压力上限、
+阀门打开端行程和关闭端行程。PID 参数是安全起步值，不是最终整定结果。
+"""
+
+# ---------------------------------------------------------------------------
+# MT2-AM8 通讯与量程
+# ---------------------------------------------------------------------------
+
+MT2AM8_HOST = "192.168.1.12"
+MT2AM8_PORT = 502
+MT2AM8_SLAVE_ID = 1
+
+# MT2AM8Client 用这些量程把模拟量转换成物理量。
+PRESSURE_RANGE_KPA = 400.0
+FLOW_METER_RANGE_SLM = 300.0
+
+# AI/AO 通道均从 0 开始。AI0 和 AO0 属于不同的寄存器区，可以同时使用。
+FLOW_INPUT_CHANNEL = 0
+PRESSURE_INPUT_CHANNEL = 1       # 没有压力传感器时改为 None
+MOTOR_OUTPUT_CHANNEL = 0
+
+# ---------------------------------------------------------------------------
+# 控制目标和控制周期
+# ---------------------------------------------------------------------------
+
+TARGET_FLOW_MIN_SLM = 0.0
+TARGET_FLOW_MAX_SLM = 100.0
+ZERO_FLOW_THRESHOLD_SLM = 0.5
+
+CONTROL_PERIOD_S = 0.1           # 100 ms，10 Hz
+MAX_CONTROL_DT_S = 0.3           # 超过此值视为控制循环严重超时
+STATUS_PRINT_PERIOD_S = 1.0
+
+# ---------------------------------------------------------------------------
+# PID：输出统一定义为阀门开度百分比
+# ---------------------------------------------------------------------------
+
+# 第一版建议先按 PI 使用（KD=0），然后通过阶跃实验重新整定。
+PID_KP = 0.5
+PID_KI = 0.1
+PID_KD = 0.0
+
+OPENING_MIN_PCT = 0.0
+OPENING_MAX_PCT = 100.0
+MAX_OPENING_RATE_PCT_S = 20.0    # 每秒最多改变 20% 开度
+
+# ---------------------------------------------------------------------------
+# 阀门执行机构
+# ---------------------------------------------------------------------------
+
+# 电机行程越大，阀门开度越小。
+# opening=0%   -> MOTOR_CLOSED_POSITION（完全关闭）
+# opening=100% -> MOTOR_OPEN_POSITION（打开端/机械死区边界）
+MOTOR_CLOSED_POSITION = 1000.0
+MOTOR_OPEN_POSITION = 240.0
+
+# ---------------------------------------------------------------------------
+# 安全阈值
+# ---------------------------------------------------------------------------
+
+# 物理读数允许范围；超过范围立即关阀。
+FLOW_VALID_MIN_SLM = -2.0
+FLOW_VALID_MAX_SLM = 120.0
+MAX_PRESSURE_KPA = 350.0         # 必须按实际管路额定压力确认
+
+# 短暂读取失败时保持上一输出，不下发新位置；连续达到阈值后关阀。
+MAX_CONSECUTIVE_FLOW_FAILURES = 3
+MAX_CONSECUTIVE_PRESSURE_FAILURES = 3
+
+# 日志目录相对于工程目录。
+LOG_DIRECTORY = "logs"
+LOG_FILE_NAME = "flow_control.log"
+
+
+def validate_config():
+    """在接触硬件前检查明显的配置错误。"""
+    if CONTROL_PERIOD_S <= 0:
+        raise ValueError("CONTROL_PERIOD_S 必须大于 0")
+    if MAX_CONTROL_DT_S < CONTROL_PERIOD_S:
+        raise ValueError("MAX_CONTROL_DT_S 不得小于 CONTROL_PERIOD_S")
+    if TARGET_FLOW_MIN_SLM > TARGET_FLOW_MAX_SLM:
+        raise ValueError("目标流量上下限配置错误")
+    if not 0 <= OPENING_MIN_PCT < OPENING_MAX_PCT <= 100:
+        raise ValueError("阀门开度范围必须位于 0~100%，且下限小于上限")
+    if MOTOR_OPEN_POSITION >= MOTOR_CLOSED_POSITION:
+        raise ValueError("本系统行程越大开度越小，因此打开端行程必须小于关闭端行程")
+    if MOTOR_OPEN_POSITION < 0 or MOTOR_CLOSED_POSITION > 1000:
+        raise ValueError("电机行程必须位于 MT2AM8Client 当前采用的 0~1000 范围")
+    if MAX_OPENING_RATE_PCT_S <= 0:
+        raise ValueError("MAX_OPENING_RATE_PCT_S 必须大于 0")
+    if MAX_CONSECUTIVE_FLOW_FAILURES < 1:
+        raise ValueError("MAX_CONSECUTIVE_FLOW_FAILURES 必须至少为 1")
+    if PRESSURE_INPUT_CHANNEL is not None and MAX_PRESSURE_KPA is None:
+        raise ValueError("启用压力通道时必须配置 MAX_PRESSURE_KPA")
+