docs: 补充自由监控与运行工作台说明

docs/ai/handoff.md

@@ -17,6 +17,10 @@
 - 真机模式要求首次读取完成，不复制离线值，不运行 PC 软件逻辑执行器
 - 通信错误停止轮询并保留最后一次有效缓存，状态栏和日志显示错误
 - 主窗口静态控件已迁入 `main_window.ui`，PLC 参数由独立配置对话框收集后再发起连接
+- 已增加运行监控工作台：离线仿真同时显示 HMI、梯形图轨迹和自由监控，真机运行只显示 HMI 和自由监控
+- 自由监控支持 `M0~M4000`、`D0~D4000` 地址输入、连续批量添加、去重、删除、清空和最多 64 项限制
+- 自由监控读取活动寄存器仓库，离线使用虚拟 M/D，真机使用 PLC 缓存，通信故障保留并标记最后有效值
+- PLC 轮询集合已扩展为 HMI、梯形图和自由监控地址的并集，连接后可动态增删监控地址
 - 已在真实 `COM3 / 9600 / 8E1 / 站号 1` 上完成只读联机验证，项目通信服务可完成 M/D 首次读取并进入真机运行前置状态
 
 ## 关键决策
@@ -31,6 +35,8 @@
 - PLC 读写使用从 `0` 开始的原始 Modbus 地址
 - HMI 写请求不乐观修改 PLC 缓存，由下一次轮询确认真实值
 - 真机运行时 PLC 内部程序是控制源，软件逻辑执行器保持停止
+- 真机运行不显示本地梯形图导通轨迹，避免把本地工程误表示为 PLC 内部程序的真实执行状态
+- 自由监控表属于当前调试会话，不进入工程 `1.0` JSON，不重新引入数据点表
 
 ## 自动化验证
 
@@ -44,6 +50,7 @@
 - `runtime_mode_service_tests`
 - `plc_runtime_tests`
 - `main_window_tests`
+- `register_monitor_service_tests`
 
 `main_window_tests` 还覆盖 PLC 配置参数往返、独立配置弹窗入口，以及主窗口不再内嵌串口参数控件。
 
@@ -63,6 +70,11 @@ PLC 连接初始化会连续通知首读重置、正在连接和已连接。旧
 
 本轮梯形图编辑重构还验证了：固定网格渲染、水平/垂直正交布线、工具栏直接建立并联支路，以及连续范围 `A AND ((B AND C) OR D)` 的结构变换和非连续范围拒绝。
 
+本轮自由监控与运行工作台实现还验证了：地址字符串解析和边界、连续范围展开、去重和数量
+上限、活动仓库切换、离线工作台三区域同时可见、真机工作台只显示 HMI 与自由监控、离线
+监控读取虚拟 M/D，以及真机运行期间新增地址立即进入 PLC 聚合轮询集合。PLC 动态轮询在
+读取请求空闲后应用新集合，连接首读完成后不会因新增监控地址而回退。
+
 Qt Release 应用已完成干净构建，并执行了启动与正常退出冒烟验证。`git diff --check` 无空白错误。
 
 ## 待完成事项

docs/architecture.md

@@ -45,6 +45,7 @@ main.cpp -> UI + Services + Infrastructure
 | `register_address.*` | 定义 `M0~M4000`、`D0~D4000` 地址和值域规则 |
 | `register_repository.*` | 定义 M/D 统一读写接口和离线内存实现 |
 | `active_register_repository.*` | 在虚拟仓库与 PLC 缓存仓库之间切换当前数据源 |
+| `register_monitor_model.*` | 保存当前调试会话的自由监控 M/D 地址集合 |
 | `hmi_model.*` | 定义页面、控件、布局和寄存器绑定 |
 | `control_logic_model.*` | 定义梯形图表达式树、条件节点和输出线圈 |
 | `project_model.*` | 聚合 HMI 页面和控制逻辑并执行工程校验 |
@@ -97,6 +98,26 @@ HMI 控件和梯形图节点直接绑定 `M0~M4000`、`D0~D4000` 地址，不要
 
 软元件注释、网络注释和命令语视图不属于当前实现。后续如增加注释，应把地址级软元件注释和网络级说明分开建模，不能重新引入“名称、注释、当前值、引用位置”混合的数据点表。
 
+## 自由监控与运行工作台
+
+自由监控是当前调试会话中的寄存器诊断工具，不属于工程模型，也不写入工程 JSON。用户可输入
+`M0~M4000` 或 `D0~D4000`，并按连续个数批量添加地址。监控表最多保留 64 个去重地址，M
+值显示为 `ON/OFF`，D 值按带符号 16 位十进制显示。
+
+`RegisterMonitorService` 负责地址解析、范围展开、去重、增删和通过活动寄存器仓库读取值。
+`FreeMonitorWidget` 只投影服务结果，不直接访问虚拟仓库、PLC 缓存或串口。监控地址在离线和
+真机运行期间均可增删，因为它们属于调试操作而不是工程结构编辑。
+
+主窗口在进入运行模式后自动打开运行监控工作台：
+
+| 模式 | 同时显示 | 统一数据源 |
+| --- | --- | --- |
+| 离线运行 | HMI、梯形图仿真轨迹、自由监控 | 虚拟 M/D |
+| 真机运行 | HMI、自由监控 | PLC 缓存 |
+
+真机模式不显示本地梯形图导通轨迹。当前项目不能读取 PLC 内部程序和网络执行轨迹，本地
+梯形图也不保证与 PLC 中的程序一致，因此不得把本地条件推演伪装成 PLC 实际运行状态。
+
 ## 寄存器与 Modbus RTU
 
 `HmiRuntimeService` 和运行界面只访问 `RegisterRepository`。`ActiveRegisterRepository` 在两种数据源之间切换：
@@ -104,7 +125,14 @@ HMI 控件和梯形图节点直接绑定 `M0~M4000`、`D0~D4000` 地址，不要
 - 离线运行使用 `VirtualRegisterRepository`
 - 真机运行使用 `PlcRegisterRepository` 的最近一次有效缓存
 
-`PlcCommunicationService` 使用 `QModbusRtuSerialMaster` 异步连接、读取和写入。连接时从 HMI 和梯形图的实际引用中收集 M/D 地址，去重后按区域合并相邻地址进行轮询。M 使用线圈，D 使用保持寄存器；所有 Modbus 地址均为从 `0` 开始的原始地址。
+`PlcCommunicationService` 使用 `QModbusRtuSerialMaster` 异步连接、读取和写入。轮询集合由
+HMI 引用、梯形图引用和自由监控地址合并而成，去重后按区域合并相邻地址。M 使用线圈，D
+使用保持寄存器；所有 Modbus 地址均为从 `0` 开始的原始地址。
+
+PLC 连接后可以动态增删自由监控地址。存在读取请求时，新的轮询集合在当前响应处理完成后
+应用，旧响应仍按发出时的读取块解析。连接级首次读取完成后，动态增加地址不会撤销真机
+运行资格；新增地址自身在首次读回前显示“等待读取”。如果连接首次读取尚未完成，新的完整
+轮询集合会共同参与首次读取判定。
 
 HMI 写入只表示异步请求已受理，不乐观修改 PLC 缓存，实际值由后续读回确认。超时、协议错误或断线会停止轮询、保留最后一次有效值并进入故障状态，错误通过运行模式服务交给 UI 展示。