# DataAcquisition **Repository Path**: wanliofficial/DataAcquisition ## Basic Information - **Project Name**: DataAcquisition - **Description**: No description available - **Primary Language**: C# - **License**: MIT - **Default Branch**: main - **Homepage**: None - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 0 - **Forks**: 0 - **Created**: 2025-11-10 - **Last Updated**: 2025-11-10 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README # 🛰️ PLC 数据采集系统 [![Stars](https://img.shields.io/github/stars/liuweichaox/DataAcquisition?style=social)](https://github.com/liuweichaox/DataAcquisition/stargazers) [![Forks](https://img.shields.io/github/forks/liuweichaox/DataAcquisition?style=social)](https://github.com/liuweichaox/DataAcquisition/network/members) [![License](https://img.shields.io/github/license/liuweichaox/DataAcquisition.svg)](LICENSE) [![.NET](https://img.shields.io/badge/.NET-8.0-512BD4?logo=dotnet)](#) **中文 | [English](README.en.md)** ## 📙 概述 PLC 数据采集系统用于从可编程逻辑控制器（PLC）实时采集运行数据，并将结果写入**消息队列**与**数据库**，以支撑工业设备**在线监控、性能分析与故障诊断**。系统基于 .NET 8.0，跨平台运行于 Windows、Linux 与 macOS。 ## 💡 核心功能 - **高效通讯**：基于 Modbus TCP（示例）实现稳定读写，可扩展其它协议。 - **多 PLC 采集**：支持并行/周期性读取多个 PLC。 - **频率控制**：采集频率可配置，最低支持毫秒级。 - **数据预处理**：写入前支持表达式转换与过滤。 - **错误处理**：断线重连、超时重试。 - **消息队列**：对接 RabbitMQ、Kafka 或本地队列，缓冲高并发写入。 - **数据存储**：支持 SQLite 以及多种云端数据库。 - **日志记录**：可自定义日志策略，便于审计与排障。 - **动态配置**：通过 JSON/数据库定义表结构、列名、采集频率与触发规则。 - **多平台支持**：.NET 8.0，Windows/Linux/macOS。 ## 🏗️ 架构总览 - **DataAcquisition.Domain**：领域模型与枚举 - **DataAcquisition.Application**：接口与服务契约 - **DataAcquisition.Infrastructure**：默认实现 - **DataAcquisition.Gateway**：基于 HslCommunication 的参考实现（可作为扩展样例） ### 🧰 可扩展接口（自定义实现） - `IOperationalEventsService`：运行事件与日志记录 - `IDeviceConfigService`：设备配置加载（JSON/DB/其它来源） - `IPlcClientService`：PLC 底层通讯 - `IPlcClientFactory`：自定义 PLC 客户端工厂 - `IDataProcessingService`：采集结果预处理 - `IDataStorageService`：数据写入数据库 - `IQueueService`：推送数据到消息队列 **集成步骤** 1. 在 `Program.cs` 注册你的自定义实现，替换默认依赖。 2. 构建并运行项目，按需调整配置。 ## 🚀 快速开始 ### 🌐 环境要求 - .NET 8.0 SDK - 可选：RabbitMQ 或 Kafka（消息队列） - 可选：SQLite 或其它数据库驱动 ### ⬇️ 安装 ```bash git clone https://github.com/liuweichaox/DataAcquisition.git cd DataAcquisition dotnet restore dotnet build ``` ### ▶️ 运行 ```bash dotnet run --project DataAcquisition.Gateway ``` 默认监听：`http://localhost:8000` ## 🗂️ 仓库结构 ```text DataAcquisition/ ├── DataAcquisition.Application/ # 接口与服务契约 │ └── Abstractions/ # 核心接口定义 ├── DataAcquisition.Domain/ # 领域模型与枚举 │ ├── Clients/ # PLC 客户端模型 │ ├── Models/ # 通用领域实体 │ └── OperationalEvents/ # 运行事件模型 ├── DataAcquisition.Infrastructure/ # 默认接口实现 │ ├── Clients/ # PLC 客户端实现 │ ├── DataAcquisitions/ # 采集流程服务 │ ├── DataProcessing/ # 数据预处理实现 │ ├── DataStorages/ # 数据存储实现 │ ├── DeviceConfigs/ # 设备配置加载 │ ├── OperationalEvents/ # 运行事件处理 │ └── Queues/ # 消息队列实现 ├── DataAcquisition.Gateway/ # 网关层示例 │ ├── BackgroundServices/ # 后台任务 │ ├── Configs/ # 采集配置文件 │ ├── Controllers/ # API 控制器 │ ├── Hubs/ # SignalR Hub │ ├── Models/ # Web 层模型 │ ├── Views/ # Razor 视图 │ └── wwwroot/ # 静态资源 ├── DataAcquisition.sln ├── README.md └── README.en.md ``` ## 📝 配置 `DataAcquisition.Gateway/Configs` 存放各 PLC/模块的 JSON 配置，定义 IP、寄存器、数据类型、触发与目标表等。默认从 JSON 加载；若需改为数据库等来源，实现 `IDeviceConfigService` 即可。 ### 📐 配置结构（示意，以 YAML 说明） ```yaml # 仅为结构说明（示意） IsEnabled: true Code: string # PLC 编码 Host: string # PLC IP Port: number # 通讯端口 Type: Mitsubishi|Inovance|BeckhoffAds HeartbeatMonitorRegister: string # [可选] 心跳寄存器 HeartbeatPollingInterval: number # [可选] 心跳轮询间隔(ms) Channels: # 采集通道列表，每个通道都是独立采集任务 - ChannelName: string # 通道名称 Lifecycle: # [可选] 采集开始/结束触发器 Register: string # [可选] 触发地址 DataType: ushort|uint|ulong|short|int|long|float|double # [可选] Start: TriggerMode: Always|ValueIncrease|ValueDecrease|RisingEdge|FallingEdge Operation: Insert|Update StampColumn: string # [可选] 开始时间列名 End: TriggerMode: Always|ValueIncrease|ValueDecrease|RisingEdge|FallingEdge Operation: Insert|Update StampColumn: string # [可选] 结束时间列名 EnableBatchRead: bool BatchReadRegister: string BatchReadLength: int TableName: string BatchSize: int # 1 表示逐条保存 DataPoints: - ColumnName: string Register: string Index: int StringByteLength: int Encoding: UTF8|GB2312|GBK|ASCII DataType: ushort|uint|ulong|short|int|long|float|double|string|bool EvalExpression: string # 使用变量 value 表示原始值 ``` ### 🔢 枚举说明 - **Type** - `Mitsubishi`：三菱 PLC - `Inovance`：汇川 PLC - `BeckhoffAds`：倍福 ADS - **Lifecycle.Start.TriggerMode / Lifecycle.End.TriggerMode** - `Always`：无条件采集 - `ValueIncrease`：寄存器值增加时采集 - `ValueDecrease`：寄存器值减少时采集 - `RisingEdge`：寄存器从 0 变 1 触发 - `FallingEdge`：寄存器从 1 变 0 触发 - **Lifecycle.DataType / DataPoints.DataType** - `ushort`、`uint`、`ulong`、`short`、`int`、`long`、`float`、`double` - `string`（仅 DataPoints） - `bool`（仅 DataPoints） - **Encoding** - `UTF8`、`GB2312`、`GBK`、`ASCII` - **Lifecycle.Start.Operation / Lifecycle.End.Operation** - `Insert`（插入） - `Update`（更新） - **Lifecycle.Start.StampColumn / Lifecycle.End.StampColumn** - 记录开始或结束时间的列名。 ### 🧮 EvalExpression 用法 在写入数据库前对读数做表达式转换。表达式中使用变量 `value` 代表原始值，例如：`"value / 1000.0"`。空字符串表示不转换。 ### 📘 配置示例 `DataAcquisition.Gateway/Configs/M01C123.json`： ```json { "IsEnabled": true, "Code": "M01C123", "Host": "192.168.1.110", "Port": 4104, "Type": "Mitsubishi", "HeartbeatMonitorRegister": "D6061", "HeartbeatPollingInterval": 2000, "Channels": [ { "ChannelName": "M01C01", "TableName": "m01c01_sensor", "EnableBatchRead": true, "BatchReadRegister": "D6000", "BatchReadLength": 70, "BatchSize": 1, "DataPoints": [ { "ColumnName": "up_temp", "Register": "D6002", "Index": 2, "DataType": "short" }, { "ColumnName": "down_temp", "Register": "D6004", "Index": 4, "DataType": "short", "EvalExpression": "value / 1000.0" } ], "Lifecycle": null }, { "ChannelName": "M01C02", "TableName": "m01c01_recipe", "EnableBatchRead": true, "BatchReadRegister": "D6100", "BatchReadLength": 200, "BatchSize": 1, "DataPoints": [ { "ColumnName": "up_set_temp", "Register": "D6102", "Index": 2, "DataType": "short" }, { "ColumnName": "down_set_temp", "Register": "D6104", "Index": 4, "DataType": "short", "EvalExpression": "value / 1000.0" } ], "Lifecycle": { "Register": "D6200", "DataType": "short", "Start": { "TriggerMode": "RisingEdge", "Operation": "Insert", "StampColumn": "start_time" }, "End": { "TriggerMode": "FallingEdge", "Operation": "Update", "StampColumn": "end_time" } } } ] } ``` ## 🔗 API ### 获取 PLC 连接状态 - `GET /api/DataAcquisition/GetPlcConnectionStatus` 返回各 PLC 的连接状态字典。 ### 写入 PLC 寄存器 - `POST /api/DataAcquisition/WriteRegister` 请求示例（支持批量写入，`dataType` 指定值类型）： ```json { "plcCode": "PLC01", "items": [ { "address": "D100", "dataType": "short", "value": 1 }, { "address": "D101", "dataType": "int", "value": 2 } ] } ``` ## 📦 依赖（NuGet） ### 基础框架 - Microsoft.Extensions.Caching.Memory `9.0.2` - NCalcAsync `5.4.0` - Newtonsoft.Json `13.0.3` ### 示例实现 - Dapper `2.1.66` - HslCommunication `12.2.0` - MySqlConnector `2.4.0` - Microsoft.AspNetCore.SignalR `1.2.0` - Serilog.AspNetCore `9.0.0` - Serilog.Sinks.Console `6.0.0` - Serilog.Sinks.File `7.0.0` ## 💻 开发与注册 在 `Program.cs` 中注册服务： ```csharp builder.Services.AddSingleton(); builder.Services.AddSingleton(sp => sp.GetRequiredService()); builder.Services.AddSingleton(); builder.Services.AddSingleton(); builder.Services.AddSingleton(); builder.Services.AddSingleton(); builder.Services.AddSingleton(); builder.Services.AddSingleton(); builder.Services.AddSingleton(); builder.Services.AddHostedService(); builder.Services.AddHostedService(); ``` ## 🚢 部署 使用自包含发布生成跨平台可执行文件： ```bash dotnet publish DataAcquisition.Gateway -c Release -r win-x64 --self-contained true dotnet publish DataAcquisition.Gateway -c Release -r linux-x64 --self-contained true dotnet publish DataAcquisition.Gateway -c Release -r osx-x64 --self-contained true ``` 将 `publish` 目录内容复制到目标环境并运行相应平台的可执行文件。 ## 🙏 贡献 欢迎提交 PR。请确保测试通过并避免引入破坏性修改。 ## 📜 许可 本项目使用 MIT 许可证，详情见 [LICENSE](LICENSE)。