红石工程

红石工程

一款原生于Minecraft的工程系统模组,将原版红石拓展至仪器仪表、计量学、控制、机电一体化、诊断及调试领域,同时保留0-15的信号边界。

红石

红石系统工程(Redstone Systems Engineering)

红石系统工程(RSE) 是一个基于《我的世界》原版的工程系统模组,它将原版红石扩展为一个更深入的仪器仪表、控制、通信、机电一体化和调试投运环境——同时保留了熟悉的 0–15 红石信号边界。

RSE 并非用无关的技术系统取代红石,而是基于《我的世界》现有的逻辑和信号机制向外构建。

核心工程流程为:

测量 → 调理 → 采样 → 控制 → 执行 → 优化 → 验收 → 证据 → 比较

必要依赖

RSE 目前使用多个平台依赖作为有意的运行时需求,而非仅仅是可选兼容性集成。

Minecraft(游戏本体)

Minecraft 1.21.1

Mod 加载器

NeoForge 21.1.249 或更新的兼容版本

必需模组

  • JEI — 19.27.0.336 或更新的兼容 19.x 版本
  • Jade — 15.10.6 或更新的兼容 15.x 版本
  • GeckoLib — 4.9.2 或更新的兼容 4.x 版本
  • Cloth Config — 15.0.140 或更新的兼容 15.x 版本
  • Fusion — 1.3.14 或更新的兼容 1.x 版本

所有必需依赖都需针对相应的 Minecraft 和 NeoForge 版本进行安装。

工程系统

RSE 引入了相互关联的工程系统,旨在表现为一个更大技术环境的一部分,而非孤立机器。

仪器仪表与测量

使用面向工程的仪器来测量和检查信号,包括信号探针、分析仪、示波器、仪表、校准基准和诊断工具。

目标很简单:

先测量,后控制。

信号调理

通过以下设备处理红石和工程域信号:

  • 信号调理器
  • 精密滤波器
  • 采样保持模块
  • 阈值与边沿检测
  • 脉冲整形
  • PWM 控制
  • 高阻抗信号抽头

信号处理受限于系统的物理和逻辑规则,而非充当不受限制的魔法。

控制工程

使用诸如离散 PID 控制器等组件构建闭环系统。

RSE 包含的工程概念包括:

  • 设定值
  • 过程值
  • 误差
  • 控制输出
  • 手动与自动模式
  • 抑制状态
  • 整定预设
  • 上升时间
  • 稳定时间
  • 超调量
  • 饱和
  • 投运状态

控制系统围绕权威仿真设计,而非 UI 端近似。

传感器与换能器

将物理或模拟量转换为可用的工程信号。

示例包括用于以下方面的系统:

  • 距离
  • 光照
  • 温度
  • 磁场
  • 光功率
  • 电压
  • 液位
  • 实体密度
  • 位置反馈

电气工程

RSE 包含一个围绕以下组件构建的电气域:

  • 铜电缆
  • 电压源
  • 阻性负载
  • 串联电阻
  • 电容器
  • 保险丝
  • 电路仪表
  • 电磁体
  • 感应线圈

这些系统为超越简单原版红石逻辑的电路提供了基础。

计时与精密信号

基于石英的工程组件提供计时和同步系统,包括:

  • 振荡器
  • 时钟分频器
  • 相位延迟
  • 稳定性监测
  • 触发采样

当信号时序与信号强度同等重要时,这些系统非常有用。

数据与通信

RSE 通过通信系统将工程扩展到单条红石线之外,包括:

  • 8 位并束数据总线
  • 字节编码器和解码器
  • 串行数据线
  • 串行器和并行器
  • 差分信号
  • 数字再生
  • 无线电发射器和接收器
  • 自由空间光通信

目标是让信息传输本身成为一个工程问题。

光学系统

光学工程组件包括:

  • 光纤
  • 发射器和接收器
  • 光分路器
  • 光学滤波器
  • 衰减器
  • 光功率测量
  • 自由空间光链路

磁与谐振系统

RSE 还包括面向磁和共振的工程设备,例如:

  • 永磁体
  • 电磁体
  • 磁传感器
  • 梯度计
  • 谐振器
  • 频率滤波器
  • 频谱分析组件

热系统

热工程引入了诸如以下组件:

  • 热质量
  • 加热器
  • 散热器
  • 温度传感器
  • 量热计
  • 热脉冲系统

气动系统

使用以下组件构建压缩空气系统:

  • 压缩机
  • 气动管道
  • 储气罐
  • 调压阀
  • 隔离阀
  • 单向阀
  • 流量计
  • 比例阀
  • 安全泄压阀
  • 气动缸

这些组件将 RSE 扩展到流体动力和执行器工程领域。

机电一体化

RSE 通过机电一体化层连接传感器、控制系统和物理执行器。

示例包括:

  • 伺服执行器
  • 位置反馈传感器
  • 机械激励
  • 振动传递
  • 气动驱动
  • 闭环运动系统

可靠性与故障工程

工程系统不应仅在理想条件下工作。

RSE 包括与以下方面相关的概念和组件:

  • 看门狗
  • 故障锁存
  • 冗余表决
  • 抑制系统
  • 诊断
  • 故障注入
  • 有界运行时状态
  • 调试证据

调试验收

RSE 将系统验证视为工程本身的一部分。

工作流程的后期阶段包括:

优化 → 验收 → 证据 → 比较

系统可以展示运行证据、调试指标、诊断信息和有界运行历史,而非将成功简化为单一输出信号。

工程界面

RSE 为支持的设备提供面向工程的 UI 架构。

当前交互式工程界面包括诸如以下系统:

  • 模拟信号调理器
  • 离散 PID 控制器
  • RSE 诊断控制台

工程屏幕可展示:

  • 概览
  • 端口
  • 配置
  • 诊断
  • 历史记录

UI 作为权威仿真状态的观察和控制界面,而非成为第二物理引擎。

RSE 诊断控制台

RSE 包含一个可从玩家物品栏访问的会话级诊断系统。

它可以提供:

  • 与 RSE 相关的 INFO、WARN 和 ERROR 条目
  • 严重性筛选
  • 运行时版本信息
  • 诊断计数器
  • 分页
  • 清除控制
  • 可复制的诊断报告

诊断报告包含相关运行时信息,同时限制和净化收集的数据。

设计理念

RSE 遵循几个核心原则:

  • 保留原版《我的世界》的 0–15 红石边界
  • 先测量,后控制
  • 赋予端口和信号域明确的工程意义
  • 将测量与干预分离
  • 使用有意义的配置参数
  • 使非理想行为有用而非纯装饰性
  • 保持权威仿真状态与可视化的分离
  • 将诊断和回归测试作为产品的一部分
  • 使自动化可检查
  • 倾向于相互关联的工程系统而非孤立的实用方块

RSE 旨在感觉像是《我的世界》的工程扩展——而非《我的世界》的替代品。

当前版本

Redstone Systems Engineering 1.0.20-alpha

适用于:

Minecraft 1.21.1 NeoForge 21.1.249+

许可证

RSE 根据 Mozilla Public License 2.0 (MPL-2.0) 发布。