# ModbusTCP

**Repository Path**: tpsonlizhuang/ModbusTCP

## Basic Information

- **Project Name**: ModbusTCP
- **Description**: 使用ModbusTCP与PLC板进行通信
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 1
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-05-28
- **Last Updated**: 2025-06-04

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# Node.js与PLC通信方案

本项目提供了一个完整的Node.js与PLC通信解决方案，支持通过交换机与西门子和罗克韦尔PLC进行稳定可靠的通信，实现数据采集和设备控制功能。

## 功能特点

- 支持多品牌PLC：西门子S7-1200/1500系列、罗克韦尔1769/1756系列
- 支持多种通信协议：Modbus TCP和Modbus RTU
- 完整的数据采集功能：定时采集、触发采集、数据存储
- 灵活的设备控制功能：单点控制、批量控制、命令记录
- 稳定可靠的通信机制：自动重连、心跳检测、错误处理
- 完善的日志记录：操作日志、错误日志、通信日志
- 模块化设计：易于扩展和维护

## 系统架构

系统采用分层架构设计：

1. **应用层**：提供用户接口、数据可视化、业务逻辑处理
2. **服务层**：处理数据采集、设备控制、数据处理和存储
3. **通信层**：实现与PLC的通信协议适配和数据交换
4. **网络层**：通过交换机实现物理连接和数据传输
5. **设备层**：包括各种型号的PLC设备

详细架构请参考 `architecture_diagram.mmd` 文件、架构图.png。

## 目录结构

```
ModbusTCP/
├── src/                      # 源代码目录
│   ├── adapters/             # PLC适配器
│   │   ├── plc-adapter.js    # 适配器基类
│   │   ├── siemens-plc-adapter.js  # 西门子PLC适配器
│   │   └── rockwell-plc-adapter.js # 罗克韦尔PLC适配器
│   ├── config/               # 配置文件
│   │   └── config.js         # 系统配置
│   ├── core/                 # 核心模块
│   │   ├── modbus-tcp-client.js    # Modbus TCP客户端
│   │   ├── modbus-rtu-client.js    # Modbus RTU客户端
│   │   ├── data-collector.js       # 数据采集模块
│   │   └── device-controller.js    # 设备控制模块
│   ├── utils/                # 工具类
│   │   └── logger.js         # 日志工具
│   └── app.js                # 应用程序入口
├── index.js                  # 示例使用脚本
├── stability-test.js         # 通信稳定性测试脚本
├── system_architecture.md    # 系统架构文档
├── architecture_diagram.mmd  # 系统架构图(Mermaid格式)
├── todo.md                   # 任务清单
├── package.json              # 项目配置
└── README.md                 # 项目说明
```

## 安装与使用

### 前置条件

- Node.js 14.x 或更高版本，去官网下载安装。安装完成后，在命令行中输入 `node -v` 检查是否安装成功。
- npm 6.x 或更高版本，npm 是 Node.js 的包管理工具，一般会随 Node.js 一起安装。安装完成后，在命令行中输入 `npm -v` 检查是否安装成功。
### 硬件准备
- 支持Modbus通信的PLC设备
- 支持Modbus TCP/RTU的PLC设备
- 以太网交换机或串口服务器

### 安装依赖

```bash
npm install
```

### 配置系统

编辑 `src/config/config.js` 文件，根据实际环境配置PLC设备参数：

```javascript
// 配置示例
devices: [
  {
    id: 'siemens-s7-1200-1',
    name: 'S7-1200 PLC 1',
    brand: 'Siemens',
    model: 'S7-1200',
    protocol: 'ModbusTCP',
    ip: '192.168.1.10',
    port: 502,
    unitId: 1,
    // 其他配置...
  }
]
```

### 运行示例

```bash
npm run dev
```

### 测试通信稳定性

```bash
npm run stability-test
```

## 核心功能实现

### 1. 数据采集

系统支持多种数据采集方式：

- **定时采集**：按固定时间间隔采集数据
- **触发采集**：根据特定事件触发采集
- **变化采集**：数据变化时采集

采集的数据会自动保存到文件系统中，便于后续分析和处理。

### 2. 设备控制

系统提供灵活的设备控制功能：

- **单点控制**：控制单个标签值
- **批量控制**：同时控制多个标签值
- **命令记录**：记录所有控制命令，便于审计和追溯

### 3. 稳定传输

系统采用多种机制确保通信稳定可靠：

- **心跳检测**：定期检测连接状态
- **自动重连**：连接断开时自动重连
- **错误处理**：完善的错误处理机制
- **日志记录**：详细的通信日志

## 扩展与定制

系统采用模块化设计，易于扩展和定制：

1. **添加新的PLC品牌**：继承 `PLCAdapter` 基类，实现特定品牌的适配器
2. **支持新的通信协议**：添加新的协议客户端模块
3. **增加新功能**：在应用层添加新的功能模块

## 注意事项

1. 在生产环境中使用前，请确保进行充分的测试
2. 根据实际网络环境调整重连参数和超时设置
3. 定期备份采集的数据和命令日志
4. 根据PLC设备的实际地址映射调整标签配置

## 许可证

MIT

## 作者

[李状]