先看位元再決定數值
監看畫面出現65535，另一個畫面卻顯示−1，不一定是通訊讀錯；同樣十六個位元可以依不同型別解讀。本篇帶你從原始十六進位值開始，確認有號性、比較門檻與轉型順序，找出數值看似合理但告警判斷相反的原因。
十六位元無號整數的範圍是0到65535；採二補數的十六位元有號整數是−32768到32767。位元寬度和有號性必須同時寫進資料字典，不能只寫整數。本文以二補數為明示假設，不由變數名稱或畫面負號推定外部設備型別。
Modbus暫存器傳送十六位元資料，但單一回覆不會自動告訴接收端這是溫度、旗標、有號值還是無號累計。先查產品資料表的欄位型別、有效範圍、倍率和保留碼；若文件缺少這些資訊，就先保留raw，不能憑常見做法決定。
對普通數值欄位，先取得無號位元樣式U。若規格是有號二補數，U小於32768時值為U，否則值為U−65536。這個數學解碼式讓你不靠特定PLC語法也能驗算；真正實作時仍需確認平台的運算型別，不讓減法先在無號窄型別中回捲。
保留raw_hex、欄位型別、解碼值、單位和規則版本，顯示格式另列。HMI把某欄設成有號顯示，不會自動改變PLC中比較指令的語意。應沿著來源、通訊映射、PLC計算、HMI顯示逐層核對，而不是只修最後一個畫面。
用四個邊界值檢查比較
先測0x0000與0x7FFF。兩者依有號或無號解讀，都是0與32767，單靠這些資料無法發現型別混用。接著測0x8000：無號是32768，有號是32768−65536=−32768，這一筆正好跨過符號邊界。
再測0xFFFF：無號是65535，有號是−1。假設告警條件是值大於1000，無號解讀會成立，有號解讀不成立。這不是大於運算本身有問題，而是比較前的數值意義不同；驗收表要同時寫出型別與預期布林結果。
對採有號契約的溫度，若0xFFFF代表−1個最小刻度，接收端卻把它當65535再乘倍率，就可能造成虛假的高溫警報。排查時先查看原始word，再查有號轉換，最後才看倍率；不要為消除警報把高限臨時改到不合理的大值。
比較的另一端也需要型別。若資料值為有號−1、門檻存在無號三十二位元變數中，混合運算的提升規則取決於語言與指令。本文不指定通用結果，建議先把雙方轉到能表示全部允許範圍的共同型別，並在隔離測試中驗證。
例如已明確解碼的有號十六位元−1與數學整數100，若共同使用足夠寬的有號型別，相加是99，比較−1>100為假。若要處理完整無號三十二位元範圍，普通有號三十二位元不足以容納全部值，不能為了統一型別而引入另一個溢位。
擴展位寬與無效碼分開處理
把有號十六位元−1擴成有號三十二位元時，符號擴展得到0xFFFFFFFF，數值仍是−1。把無號十六位元65535擴成三十二位元時，補零得到0x0000FFFF，仍是65535。兩種操作保留的是不同數值，不可只看原始兩個byte相同就任選。
0x8000的符號擴展是0xFFFF8000，數值−32768；補零擴展是0x00008000，數值32768。若先補零再把完整三十二位元解讀成有號，仍會得到正32768；原本十六位元的負數意義已經沒有被保留。
反向縮小位寬也要檢查。三十二位元的40000不在有號十六位元範圍內；只保留低十六位再按有號解讀會變−25536。這可以用來示範錯誤，不能當成正常轉型方案。輸出前先判定範圍，依規格拒絕或採明示飽和政策。
無效碼先依資料契約辨識。若某產品明訂FFFF表示感測器斷線，就不能把它當合法−1或65535。若另一產品允許全部無號範圍且另有狀態欄，FFFF可能是合法最大值。相同位元樣式的意思必須由欄位契約決定，沒有通用故障碼。
品質與值也不要混淆。資料無效時，應使供控制使用的新值資格失效；畫面是否保留最後有效數字，另依用途設計並附過期標記。不能把Bad或逾時替換成數值零，因為零可能是合法的壓力、位置或計數。
也要查常數的寫法。十六進位常數FFFF在不同語言或指令中可能依上下文採不同寬度，不能由字面猜它就是有號負一。先在指定工具查常數型別與指令運算規則，再把相同位元樣式、有號值及門檻結果放在同一份驗收紀錄。
按資料路徑找錯並完成驗收
用一個明示測試介面輸入0000、7FFF、8000、FFFF，逐筆核對每一層的raw與解碼值。若通訊raw已錯，先查位址、byte排列與封包解析；若raw相同而數值不同，查有號性與位寬；若數值相同而比較不同，再查門檻、指令與隱式轉型。
批量讀取並不表示整批共用同一型別。例如第一個word可能是無號狀態位元，第二個才是有號溫度。建立逐欄映射，禁止用一個全區塊有號選項取代產品規格；位元遮罩欄位也不應先當溫度套倍率。
完成後應看到一張邊界表，能清楚列出0000為零、7FFF為32767、8000依型別分成32768或−32768、FFFF依型別分成65535或−1。每列再附門檻1000的比較結果，讓維護者可獨立重算，而不是只看到一個通過標記。
加入負值到零、最大值到超界、無效碼及品質失效測試。跨語言傳送時明訂欄位寬度與有號性；若用文字格式，保留負號與解析規則，不能在某層先轉無號再送出一串大正數。資料契約變更要同步更新接收端和驗收資料。
本篇為通用型別教學，適用於人工核對PLC、HMI與通訊資料。Q系列具體比較、轉換與中間結果寬度，要查對應CPU及所用指令手冊。
常見問題
問：FFFF為什麼有時是−1？答：在十六位元二補數有號解讀下是−1，無號解讀則是65535，還要排除產品保留碼。
問：小正數測試都正確就能交付嗎？答：還要測8000與FFFF等符號邊界，否則有號性錯誤可能一直被隱藏。
問：把所有資料轉成三十二位元就會正常嗎？答：還要選對符號或補零擴展，寬度增加本身不會修正錯誤解讀。
問：HMI顯示負數代表PLC也用有號比較嗎？答：不能推論，顯示設定與PLC比較指令需分別確認。
參考：Modbus Application Protocol V1.1b3，第4.2節資料編碼；產品型別需另查資料表。