開源純C#工控網關+組態軟件

1、   前言

在園子潛水也七八年了。說來慚愧，這麼多年雖然一直自稱.NET鐵桿粉絲，然僅限於回幾個不痛不癢的貼，既沒有發佈過代碼，也沒有寫過文章。

看着.NET和C#在國外風生水起，國內卻日趨沒落，我也早以爲有寫一點東西的必要了。

2、   爲何要開源，它能作什麼

• 開源是大勢所趨

如今已經不是兜售軟件光盤賣受權的時代了。我本身開發這套系統也得益於開源。

原由是由於看到單位用的組態軟件被版權問題困擾，同時系統十分龐大，動輒幾個G，安裝部署調試都不方便，同時腳本功能和擴展能力也有限。

開始就是本身研發，同事廣泛反對，都認爲組態軟件是大公司玩的東西，我靠一人一槍，圖樣圖森破。

然而我是個狂熱分子，參考了幾百篇國內論文，下載過幾十上百個開源類庫，反覆研究，常常熬夜。

一段時間以後，拿出來一套半成品，也逐漸爲你們所接受，並一發不可收，陸續作了很多工程，逐步取代了原有的組態軟件，系統也不斷成熟、壯大。

但限於精力和水平，系統完善的空間還很大，能夠改進的功能還不少，與其敝帚自珍，不如交給社區，共同完善。

這套系統只是提供了一套組件和工具，並無給出具體的行業解決方案和控制邏輯（這屬於不能開源的部分）。

• 目標和功能

從一開始設計目標就很明確，取代單位現有組態軟件。實現「多快好省」。

系統架構圖以下：

 

分爲網關驅動層、平臺服務層、應用層。

網關負責轉換各類工業以太網協議，統一接口。

平臺服務層負責輪詢、儲存、推送數據。提供各類查詢、讀寫接口。

應用層主要是人機界面（HMI）和各類可視化功能組件，如報警界面、趨勢圖、報表、圖表、下訂單、改參數、查日誌等。

 

多：就是適應面廣，好比工控網關能支持多種工業以太網、PLC，普適性強，可應用於多個行業。

目前已經支持：

• Modbus TCP/RTU
• OPC DA
• DDE
• AB EtherNetIP
• Mitsubishi
• Siemens S300/200/1200/1500

快：這裏包含三個意思，設計效率高、安裝部署快、運行速度快。

 

 

有方便的設計工具。驅動、變量、報警、歸檔管理器，對，就這樣一個簡單的配置器，支持各類格式導入導出。

接下來是宇宙第一IDE,Visual Studio，做爲組態設計器。組態設計器原本是最難實現的部分，如今VS一出，秒殺一片。

 

 

速度按我本身，作一套多工段上位機的畫面，快則一天內，慢也就兩三天。

運行速度：按批量讀寫方式+訂閱-推送模式，幾千個變量，幾百個顯示單元，含動畫，通信週期500毫秒，很流暢。

好：就是界面美觀、功能齊全、易用性好，擴展性好。

目前已完成的功能包括：

工業網關：支持多種協議。若有新驅動加入，接口實現很是簡便。

實時數據引擎：實時推送變化的數據，支持遠程服務器+N個客戶端。

歷史數據歸檔引擎：支持N變量快速歸檔，可爲數據分析和數據挖掘提供支持。歸檔文件很小，自帶索引，查詢快速。

人機界面：能夠充分利用VS設計器的強大功能，輔之以強大的插件（自吹一下），徹底能夠把VS設計器當作組態設計器來用。

擴展性：加入新功能很快，由於接口很簡單。可是功能卻不簡單。

 

省：顧名思義，就是省錢省時間啦。

首先系統環境簡單，就是裝個.NET（由於只要求4.0，WIN7自帶），數據庫可用SQL EXPRESS，沒有采用任何第三方收費組件（開源組件在github列了清單，感謝做者）。

VS做爲設計器，強大又好用，可用社區免費版（我的用用不要緊，企業的話最好聯繫微軟買正版受權）。

支持各類PLC，單位老組態軟件不少PLC不支持，在這裏加入一個新的設備驅動很方便。

     

3、   三個爲何

    考慮到吹了半天牛B，你們也許會問如下三個問題：

爲何要用.NET 平臺？

第一，本人是微軟粉絲，.NET忠實碼農，用了十多年了，無往不利。不管是一心爲公，仍是私活利器。首先.NET自己就是一個多快好省的平臺，配合宇宙第一IDE，開發效率極高。

其二微軟也愈來愈開放，.NET跨平臺能力也愈來愈強。至於被不少噴子狂噴的所謂.NET工資低，那是由於國內特殊緣由形成JAVA碼農已先入爲主。

本人這行業目前沒有公司政治的問題，所以也歷來沒考慮轉型（曾經爲安卓APP寫過JAVA，也很簡單，可是我要吐槽一下，一樣功能，JAVA實現起來太囉嗦)。

爲何要用WPF?

WPF是一種聲明式編程方式（XAML語言），很是適合工控界面設計。同時微軟提供了Blend設計器，實際上畫這些控件的都是不會寫代碼的機械工程師。

實現了先後臺分離的協做方式。加上有宇宙第一IDE的配合，能夠作的很是炫。

 

爲何要用Visual Studio？

很簡單，宇宙第一IDE不是蓋的。我見過不少家的組態畫面設計器。不管效果仍是易用性仍是擴展性，和VS無法比。VS同時還集成了項目管理和編譯器。

關於VS擴展性你們不多用到，本人也填過不少坑，找了不少資料，實現以後你才知道它的強大。

 

4、   下面的計劃

• 完善功能。

在社區的協助下，修補Bug,加強安全性穩定性。能用起來就是勝利。而後追求更加「多快好省」。

• 寫一系列帖子，把架構、原理講清楚。

       提綱和目錄也擬好了。大體以下：

1. 網關層原理、接口說明
2. 如何實現一個設備驅動
3. 如何設計圖元
4. VS插件模塊及原理
5. 歸檔模塊及文件格式
6. 如何進行功能擴展

github地址：https://github.com/GavinYellow/SharpSCADA。

github上面有說明書。下載包裏還包括如何安裝部署、如何用來設計的Word文檔。比較粗略，歡迎提問。