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Hardware Interfaces

Jope.SMB 所使用的 device-level 通訊協定摘要。完整 register map 與 command reference 位於 Hardware Manuals (internal repo，後續遷入本站)。

資訊

Jope.SMB 以 interface 抽象每個 device（IPump、IValve、IDetector、 ISpectrometer）。更換 device 型號只需新增 driver 實作 — 應用層無需修改。

Device 清單​

DeviceModel角色Transport
Raman SpectrometerRS2000（785 nm、雙探頭、2048 wavenumbers）Concentration soft-sensor 輸入Modbus RS485 → Ethernet gateway
Feed / Eluent PumpNP7000（漢邦高壓）主溶劑輸送Serial ASCII 16-byte @ 9600
Metering PumpEPP（依利特）輔助計量Serial Binary 0x88 奇校驗 @ 9600
Third-party PumpP3700替代供應商Serial Binary 0xFF @ 9600
UV DetectorNU3000（漢邦）輔助吸光值Serial ASCII 16-byte @ 9600
Multi-wavelength UVUV1000D多波長吸光值Serial ASCII（雙/三波長）@ 9600
Rotary ValveSKS S3612（12 孔）進出口 zone 切換Serial ASCII 12-char @ 19200
Switching ValveSKS S3203（3 孔）Feed routingSerial ASCII 4-char @ 9600
Pneumatic ValveAPAX ApaxValve（×6）氣體 / 液體開關APAX module

Raman Spectrometer · RS2000​

  • Physical: 785 nm laser、500 mW、10 cm⁻¹ 解析度、200-3200 cm⁻¹ range、2048 channels、雙探頭 (PR100 × 2)
  • Connection: Modbus RS485 → RS232 / RJ45 gateway
  • Data: 每次 scan 每探頭一條光譜，integration time 可配置（預設 1000 ms）
  • Integration: 每 3 秒定時 poll；每次 scan 產生兩條 spectrum reading（每探頭一條），分別標記 channel: 1 或 channel: 2
  • Multi-channel 策略: 每個 channel 獨立一個 predict request（見 ZMQ Protocol）— 讓 Inference Server 保持 stateless，避免 batching 複雜度

Pumps​

NP7000（漢邦高壓）​

  • Serial ASCII、16-byte 固定 frame
  • Commands: SET_FLOW、START、STOP、STATUS
  • Polling: 1 Hz 取 flow + pressure telemetry

EPP（依利特）​

  • Serial binary protocol、0x88 start byte、奇校驗
  • Commands 含 checksum byte
  • 低流量計量精度較高

P3700​

  • Serial binary protocol、0xFF start byte
  • 替代供應商；NP7000 不可用時使用

UV Detectors​

NU3000​

  • Serial ASCII 16-byte
  • 單波長 absorbance
  • Polling: 1 Hz

UV1000D​

  • Serial ASCII、雙波長 / 三波長變型
  • 每波長 16-byte frame
  • 需多波長 cross-check 時使用

Valves​

SKS S3612（Rotary, 12-port）​

  • Serial ASCII 12-char frames
  • Commands: GOTO_PORT、READ_POS、HOME
  • 19200 baud（高於其他 device）
  • SMB zone 切換的關鍵 — 位置誤差會觸發 batch hold

SKS S3203（Switching, 3-port）​

  • Serial ASCII 4-char frames（A1、A2、A3、ST）
  • 用於 inlet feed routing

APAX Pneumatic（PV301-PV306）​

  • APAX I/O module（discrete output 驅動 coil、discrete input 讀限位開關）
  • On/off 控制帶 100 ms debounce
  • 用於氣體 / 液體隔離

Driver 整合 Pattern​

所有 driver 實作共同 state machine（見 Jope.SMB.Core 的 DeviceConnectionStateMachine）：

每個 device 向 DI container 註冊自己的 driver：

sc.AddSingleton<IPump>(sp => new NP7000PumpDriver(portName: "COM3", baud: 9600));
sc.AddSingleton<IDetector>(sp => new NU3000Detector(portName: "COM4"));

驗證​

所有 device driver 都有 驗證過的 test harness（Jope.SMB.Core.Tests）， 使用每個 device model 的 protocol simulator。Simulator 也被 QA 用於 不需實機的 end-to-end 測試。