# CNC机床数据采集系统 - 模拟采集服务设计文档 > 最后更新：2026-04-30 > 状态：设计中 --- ## 一、概述 模拟采集服务（CncSimulator）是一个独立控制台应用，用于模拟真实采集地址的HTTP JSON接口。开发采集服务时无需连接真实CNC设备，通过本工具模拟各种采集场景进行联调测试。 ### 1.1 定位 | 项目 | 说明 | |------|------| | 性质 | 开发测试工具，不投入生产 | | 用户 | 开发人员 | | 运行方式 | 控制台应用，双击即运行 | | 生命周期 | 采集服务开发完成后仍可用于回归测试 | ### 1.2 核心功能 - 在本机启动HTTP服务，模拟采集地址返回FANUC格式的JSON数据 - 浏览器管理界面，可操作启停、调整参数、触发特定事件 - 支持同时启动多个端口，模拟多个采集地址 - 按预设剧本自动循环各种真实场景 - 记录每次返回的完整数据日志，方便与采集服务核对 --- ## 二、技术选型 | 项 | 选型 | 说明 | |----|------|------| | 项目类型 | .NET Framework 4.7.2 控制台应用 | 加入CncDataSystem.sln | | HTTP服务 | System.Net.HttpListener | 一个端口同时提供：数据API + 管理界面 | | 管理界面 | 内嵌HTML + JavaScript | 无需前端构建，浏览器直接打开 | | JSON | Newtonsoft.Json 12.0.3 | 与项目一致 | | 日志 | log4net → 文件 | 每次返回完整JSON + 关键字段摘要 | | 配置 | JSON文件 | simulator.json，运行时可热修改 | ### 2.1 双角色HTTP服务 每个端口同时承担两个职责： ``` 端口 9001: GET / → 返回模拟JSON数组（采集服务调用这个地址） GET /data → 同上（别名） GET /admin → 管理界面HTML GET /admin/api/status → JSON状态数据 POST /admin/api/start → 启动模拟 POST /admin/api/stop → 停止模拟 POST /admin/api/event → 触发手动事件 GET /admin/api/logs → 返回日志列表 ``` 采集服务配置采集地址时，URL填 `http://localhost:9001/` 即可。 --- ## 三、项目结构 ### 3.1 文件清单 ``` src/CncSimulator/ ├── CncSimulator.csproj ← .NET Framework 4.7.2 控制台应用 ├── Program.cs ← 主入口：读取配置→启动引擎→等待退出 │ ├── Core/ │ ├── SimulatorEngine.cs ← 引擎：管理多个SimulatorServer的生命周期 │ ├── SimulatorServer.cs ← 单地址服务：HttpListener + 请求路由 │ └── LogRecorder.cs ← 返回日志记录器（内存环形缓冲 + 文件写入） │ ├── Device/ │ ├── DeviceSimulator.cs ← 单台设备状态机（维护当前状态、字段值） │ ├── ScenarioPlayer.cs ← 剧本播放器（按时间线切换场景） │ └── DeviceState.cs ← 设备状态数据结构 │ ├── Generator/ │ ├── FanucDataGenerator.cs ← FANUC品牌JSON生成器 │ └── IBrandGenerator.cs ← 品牌生成器接口（预留扩展） │ ├── Admin/ │ ├── AdminHandler.cs ← 管理界面请求处理器 │ └── HtmlBuilder.cs ← 管理页面HTML生成 │ ├── Config/ │ └── SimulatorConfig.cs ← 配置数据结构 + JSON序列化 │ ├── simulator.json ← 默认配置文件 └── App.config ← log4net配置 ``` ### 3.2 项目引用 ``` CncSimulator → Newtonsoft.Json（NuGet） log4net（NuGet） System.Net.Http（框架内置） 不引用 CncModels / CncRepository / CncService / CncWebApi 模拟器完全独立，不依赖生产代码。 ``` --- ## 四、配置文件 ### 4.1 simulator.json ```json { "gatewayPort": 9000, "addresses": [ { "name": "FANUC-1号模拟", "port": 9001, "brand": "fanuc", "dataChangeInterval": 10, "scenarioMode": "auto", "devices": [ { "deviceCode": "CNC-A001", "desc": "西栋1号", "initialProgram": "O0001", "initialPartCount": 50 }, { "deviceCode": "CNC-006", "desc": "6号机床", "initialProgram": "O0002", "initialPartCount": 120 }, { "deviceCode": "CNC-008", "desc": "8号机床", "initialProgram": "O0003", "initialPartCount": 0 } ] }, { "name": "FANUC-2号模拟", "port": 9002, "brand": "fanuc", "dataChangeInterval": 15, "scenarioMode": "auto", "devices": [ { "deviceCode": "CNC-B002", "desc": "B栋2号", "initialProgram": "1566.NC", "initialPartCount": 80 }, { "deviceCode": "CNC-005", "desc": "验证机床", "initialProgram": "TEST001", "initialPartCount": 10 } ] } ] } ``` ### 4.2 配置字段说明 | 字段 | 类型 | 默认值 | 说明 | |------|------|--------|------| | gatewayPort | int | 9000 | 总管理页面端口 | | addresses | array | - | 采集地址列表 | | address.name | string | - | 显示名称 | | address.port | int | - | 本地址的监听端口 | | address.brand | string | fanuc | 品牌标识（预留扩展） | | address.dataChangeInterval | int | 10 | 数据变化频率（秒） | | address.scenarioMode | string | auto | auto=自动剧本 / manual=手动触发 | | address.devices | array | - | 模拟设备列表 | | device.deviceCode | string | - | 设备编码（需与cnc_machine.device_code一致） | | device.desc | string | - | 设备描述 | | device.initialProgram | string | O0001 | 初始NC程序名 | | device.initialPartCount | int | 0 | 初始零件数 | --- ## 五、设备状态机与场景 ### 5.1 设备状态 每台设备维护以下内部状态： ```csharp class DeviceState { string DeviceCode; // 设备编码（固定） string Desc; // 设备描述（固定） // 动态状态 string CurrentScenario; // 当前场景名 bool IsOnline; // 是否在线（断电=false） string ProgramName; // 当前NC程序名 int PartCount; // 当前零件数 int DeviceStatus; // _io_status: 0=离线, 1=在线 int RunStatus; // 运行状态: 0=待机, 1=运行, 3=加工中 int OperateMode; // 操作模式: 1=MEM, 10=JOG decimal SpindleSpeedSet; // 主轴设定速度 decimal FeedSpeedSet; // 进给设定速度 decimal SpindleSpeedActual; // 主轴实际速度 decimal FeedSpeedActual; // 进给实际速度 decimal SpindleLoad; // 主轴负载 decimal SpindleOverride; // 主轴倍率 decimal PowerOnTime; // 开机累计时间（秒） decimal RunTime; // 运行累计时间（秒） decimal CuttingTime; // 切削累计时间（秒） decimal CycleTime; // 循环时间（秒） string MachiningStatus; // 加工状态: G01/G00/G28/等 string ProgramContent; // 加工程序内容片段 // 剧本控制 int ScenarioTick; // 当前场景已持续的tick数 int ScenarioDuration; // 当前场景总tick数 } ``` ### 5.2 场景定义 | 场景名 | 标识 | 字段变化规则 | 典型持续 | |--------|------|-------------|---------| | 正常加工 | `machining` | part_count +1，主轴有值，run_status=3，cutting_time递增，machining_status=G01 | 20~40个tick | | 加工同一零件 | `same_part` | 所有值不变，只有time更新 | 5~10个tick | | 待机空闲 | `idle` | part_count不变，主轴实际=0，run_status=0，feed=0，machining_status=G00 | 10~20个tick | | 换零件 | `program_change` | program_name变为新值，part_count清零，cycle_time清零 | 1个tick（瞬时） | | 手动清零 | `manual_reset` | program_name不变，part_count突然降为0 | 1个tick（瞬时） | | 断电 | `power_off` | 设备从返回数组中消失（IsOnline=false） | 5~15个tick | | 恢复开机 | `power_on` | 设备重新出现，_io_status从0→1，part_count从0开始 | 1个tick | | 暂停加工 | `pause` | run_status=1（运行但非加工），主轴实际=0，feed=0 | 5~10个tick | ### 5.3 字段变化详细规则 #### 正常加工（machining） ``` 每次tick: part_count += 1 run_status = 3 device_status = 1 operate_mode = 1 // MEM模式 spindle_speed_actual = spindle_speed_set ± 随机波动10% feed_speed_actual = feed_speed_set ± 随机波动5% spindle_load = 随机 15~45% spindle_override = 100 machining_status = 随机轮换 [G01, G01, G01, G02, G00] // 加工中以G01为主 cutting_time += dataChangeInterval run_time += dataChangeInterval power_on_time += dataChangeInterval cycle_time += dataChangeInterval program_content = 程序内容片段（随program_name变化） ``` #### 加工同一零件（same_part） ``` 每次tick: 所有字段值不变（包括part_count） 只有每个tag的time更新为当前时间 代表：机床还在加工当前零件，上一次采集和这次采集之间零件没完成 ``` #### 待机空闲（idle） ``` 每次tick: part_count 不变 run_status = 0 // 待机 operate_mode = 10 // JOG模式 spindle_speed_actual = 0 feed_speed_actual = 0 spindle_load = 0 feed_speed_set = 0 machining_status = "" power_on_time += dataChangeInterval run_time += dataChangeInterval // 运行时间照常增加 // cutting_time 不增加（没有切削） ``` #### 换零件（program_change） ``` 瞬时触发（1个tick）: 旧的 program_name → 新的 program_name 新程序名从预设列表轮换: ["O0001", "O0002", "1566.NC", "PART-A", "TEST-03"] part_count = 0 cycle_time = 0 run_status = 3 // 立即开始加工 machining_status = G01 spindle_speed_set = 随机 200~800 // 新程序新的速度 feed_speed_set = 随机 30~150 ``` #### 手动清零（manual_reset） ``` 瞬时触发（1个tick）: program_name 不变 part_count 突然降为 0 run_status = 3 其他字段不变 之后进入 normal_machining 场景继续递增 ``` #### 断电（power_off） ``` 触发后: 该设备不参与JSON数组生成（从返回数据中消失） 所有内部状态冻结 采集服务视角：调HTTP接口正常返回，但少了这台设备的数据 ``` #### 恢复开机（power_on） ``` 瞬时触发（1个tick）: 设备重新出现 device_status (_io_status) = 0 → 1 // 开机瞬间可能先显示0 part_count = 0 // 重启后清零 cycle_time = 0 program_name = 上次断电前的程序名（设备重启不丢程序） 然后进入 idle 或 machining 场景 ``` #### 暂停加工（pause） ``` 每次tick: part_count 不变 run_status = 1 // 运行但暂停 spindle_speed_actual = 0 feed_speed_actual = 0 spindle_load = 0 machining_status = "" power_on_time += dataChangeInterval run_time += dataChangeInterval ``` ### 5.4 自动剧本 自动模式下，每台设备按以下顺序循环场景： ``` 剧本循环（每个地址的设备剧本独立运行）: [正常加工] × 随机20~40个tick ↓ [加工同一零件] × 随机5~10个tick ↓ [正常加工] × 随机10~20个tick ↓ [换零件] × 1个tick ↓ [正常加工] × 随机15~30个tick ↓ [暂停加工] × 随机5~10个tick ↓ [正常加工] × 随机10~15个tick ↓ [加工同一零件] × 随机3~5个tick ↓ [手动清零] × 1个tick ↓ [正常加工] × 随机20~30个tick ↓ [待机空闲] × 随机10~20个tick ↓ [正常加工] × 随机15~25个tick ↓ [断电] × 随机5~15个tick ↓ [恢复开机] × 1个tick ↓ 回到开头 每个tick间隔 = dataChangeInterval（秒） 每台设备的剧本随机偏移，避免所有设备同步变化 ``` ### 5.5 网络异常模拟 网络异常不是设备状态，而是**整个地址级别**的事件。通过管理界面手动触发。 | 异常类型 | 标识 | 模拟方式 | 持续 | |---------|------|---------|------| | 正常 | `normal` | 正常返回JSON | - | | HTTP 500 | `http500` | 返回 HTTP 500 + 纯文本错误信息 | 手动恢复 | | 连接超时 | `timeout` | 收到请求后延迟60秒才返回（模拟网络慢） | 手动恢复 | | 拒绝连接 | `refuse` | 停止HttpListener，端口不通 | 手动恢复 | | 空数组 | `empty` | 返回 `[]`，正常HTTP 200 | 手动恢复 | | 畸形JSON | `malformed` | 返回 `{broken`，HTTP 200 | 手动恢复 | --- ## 六、FANUC数据模板 ### 6.1 Tag结构 基于示例数据，每台设备返回18个Tag： | Tag ID | desc | value格式 | 标准字段映射 | |--------|------|----------|-------------| | `_io_status` | 设备状态 | `"1.00000"` / `"0.00000"` | device_status | | `Tag2` | 当前轴数 | `"4.00000"` | （非标准字段，extra_data） | | `Tag5` | 执行的NC主程序名 | `"1566.NC"` / `"O1"` | program_name | | `Tag6` | 执行的NC主程序号 | `"N0"` / `"N20"` | （非标准字段） | | `Tag7` | 当前加工程序内容 | 多行文本 | （非标准字段） | | `Tag8` | 当前加工零件数 | `"1219.00000"` | part_count | | `Tag9` | 运行状态 | `"0.00000"` / `"3.00000"` | run_status | | `Tag11` | 操作模式 | `"1.00000"` / `"10.00000"` | operate_mode | | `Tag14` | 当前主轴倍率 | `"100.00000"` | spindle_override | | `Tag17` | 主轴设定速度 | `"300.00000"` | spindle_speed_set | | `Tag18` | 进给设定速度 | `"60.00000"` | feed_speed_set | | `Tag19` | 主轴实际速度 | `"450.00000"` | spindle_speed_actual | | `Tag20` | 进给实际转速 | `"60.00000"` | feed_speed_actual | | `Tag21` | 主轴负载 | `"25.00000"` | spindle_load | | `Tag22` | 开机时间 | `"23558160.00000"` | power_on_time | | `Tag23` | 运行时间 | `"18224.00000"` | run_time | | `Tag24` | 切削时间 | `"6848959.00000"` | cutting_time | | `Tag25` | 循环时间 | `"699.00000"` | cycle_time | | `Tag26` | 加工状态 | `"G01"` | machining_status | ### 6.2 时间处理 ``` 每个tag的time字段: 基准时间 = DateTime.Now 每个tag在基准时间上随机偏移 -5秒 ~ 0秒 格式: "yyyy-MM-dd HH:mm:ss" 示例: Tag5 time = "2026-04-30 14:30:25" ← 偏移-5秒 Tag8 time = "2026-04-30 14:30:28" ← 偏移-2秒 Tag26 time = "2026-04-30 14:30:30" ← 无偏移 ``` ### 6.3 数值格式 ``` 数字类型Tag的value格式: "{值}.00000" 整数值: "1219.00000", "0.00000", "25.00000" 无小数的真实值加固定5位小数 字符串类型Tag的value格式: 原样 "1566.NC", "G01", "N20" ``` ### 6.4 JSON输出示例 ```json [ { "device": "CNC-A001", "desc": "西栋1号", "tags": [ { "id": "_io_status", "desc": "设备状态", "quality": "0", "value": "1.00000", "time": "2026-04-30 14:30:30" }, { "id": "Tag2", "desc": "当前轴数", "quality": "0", "value": "4.00000", "time": "2026-04-30 14:30:28" }, { "id": "Tag5", "desc": "执行的NC主程序名", "quality": "0", "value": "O0001", "time": "2026-04-30 14:30:27" }, { "id": "Tag6", "desc": "执行的NC主程序号", "quality": "0", "value": "N0", "time": "2026-04-30 14:30:27" }, { "id": "Tag7", "desc": "当前加工程序内容", "quality": "0", "value": "\nG40G49G80\n( SIMULATOR )", "time": "2026-04-30 14:30:27" }, { "id": "Tag8", "desc": "当前加工零件数", "quality": "0", "value": "53.00000", "time": "2026-04-30 14:30:27" }, { "id": "Tag9", "desc": "运行状态", "quality": "0", "value": "3.00000", "time": "2026-04-30 14:30:28" }, { "id": "Tag11", "desc": "操作模式", "quality": "0", "value": "1.00000", "time": "2026-04-30 14:30:28" }, { "id": "Tag14", "desc": "当前主轴倍率", "quality": "0", "value": "100.00000", "time": "2026-04-30 14:30:28" }, { "id": "Tag17", "desc": "主轴设定速度", "quality": "0", "value": "450.00000", "time": "2026-04-30 14:30:28" }, { "id": "Tag18", "desc": "进给设定速度", "quality": "0", "value": "60.00000", "time": "2026-04-30 14:30:28" }, { "id": "Tag19", "desc": "主轴实际速度", "quality": "0", "value": "448.00000", "time": "2026-04-30 14:30:29" }, { "id": "Tag20", "desc": "进给实际转速", "quality": "0", "value": "58.00000", "time": "2026-04-30 14:30:29" }, { "id": "Tag21", "desc": "主轴负载", "quality": "0", "value": "32.00000", "time": "2026-04-30 14:30:29" }, { "id": "Tag22", "desc": "开机时间", "quality": "0", "value": "23559020.00000", "time": "2026-04-30 14:30:29" }, { "id": "Tag23", "desc": "运行时间", "quality": "0", "value": "18384.00000", "time": "2026-04-30 14:30:29" }, { "id": "Tag24", "desc": "切削时间", "quality": "0", "value": "6849019.00000", "time": "2026-04-30 14:30:30" }, { "id": "Tag25", "desc": "循环时间", "quality": "0", "value": "759.00000", "time": "2026-04-30 14:30:30" }, { "id": "Tag26", "desc": "加工状态", "quality": "0", "value": "G01", "time": "2026-04-30 14:30:30" } ] } ] ``` --- ## 七、管理界面设计 ### 7.1 总管理页面（http://localhost:9000/admin） ``` ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ CNC 模拟采集服务 [全部启动] [全部停止] │ ├─────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ ┌ 地址列表 ──────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ │ │ │ │ 名称 端口 状态 设备数 数据频率 操作 │ │ │ │ FANUC-1号模拟 9001 ●运行中 3台 10秒 [管理] │ │ │ │ FANUC-2号模拟 9002 ○已停止 2台 15秒 [管理] │ │ │ │ │ │ │ └────────────────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ │ ┌ 控制台日志 ────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ 14:30:30 [9001] 返回3台设备, 总耗时5ms │ │ │ │ 14:30:28 [9002] 已停止 │ │ │ │ 14:30:20 [9001] 返回3台设备, 总耗时4ms │ │ │ │ ... │ │ │ └────────────────────────────────────────────────────────┘ │ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` ### 7.2 单地址管理页面（http://localhost:9001/admin） ``` ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ FANUC-1号模拟 (端口 9001) [启动] [停止] │ ├─────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ ┌ 全局设置 ──────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ 数据变化频率: [====10====] 秒 │ │ │ │ 剧本模式: (●) 自动循环 ( ) 手动触发 │ │ │ │ 网络异常模拟: [正常 ▼] │ │ │ │ 正常 / HTTP 500 / 连接超时 / 拒绝连接 │ │ │ │ / 返回空数组 / 畸形JSON │ │ │ └────────────────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ │ ┌ 设备状态卡片 ──────────────────────────────────────────┐ │ │ │ │ │ │ │ ┌ CNC-A001 西栋1号 ──────────┐ │ │ │ │ │ 场景: 正常加工 │ [换零件] [手动清零] │ │ │ │ │ 程序: O0001 │ [断电] [暂停] │ │ │ │ │ 零件数: 53 │ [恢复] │ │ │ │ │ 运行状态: 3 (加工中) │ │ │ │ │ │ 主轴: 448/450 负载32% │ │ │ │ │ └────────────────────────────┘ │ │ │ │ │ │ │ │ ┌ CNC-006 6号机床 ────────────┐ │ │ │ │ │ 场景: 待机空闲 │ [换零件] [手动清零] │ │ │ │ │ 程序: O0002 │ [断电] [暂停] │ │ │ │ │ 零件数: 120 │ [恢复] │ │ │ │ │ 运行状态: 0 (待机) │ │ │ │ │ │ 主轴: 0/0 负载0% │ │ │ │ │ └────────────────────────────┘ │ │ │ │ │ │ │ │ ┌ CNC-008 8号机床 ────────────┐ │ │ │ │ │ 场景: 断电 (已断电3个tick) │ [恢复] │ │ │ │ │ (设备离线，不返回数据) │ │ │ │ │ └────────────────────────────┘ │ │ │ └────────────────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ │ ┌ 当前返回JSON预览 ─────────────────────────────────────┐ │ │ │ [ │ │ │ │ { "device": "CNC-A001", "desc": "西栋1号", ... }, │ │ │ │ { "device": "CNC-006", "desc": "6号机床", ... } │ │ │ │ ] │ │ │ │ ↑ 每次 tick 自动刷新 │ │ │ └────────────────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ │ ┌ 返回数据日志（最近100条）──────────────────────────────┐ │ │ │ # 时间 设备数 关键变化 │ │ │ │ 100 14:30:30 2 CNC-A001 零件53, 程序O0001 │ │ │ │ 99 14:30:20 2 CNC-A001 零件52, 程序O0001 │ │ │ │ 98 14:30:10 2 CNC-008 断电消失 │ │ │ │ 97 14:30:10 3 CNC-A001 零件51, 程序O0001 │ │ │ │ ... │ │ │ │ [点击展开完整JSON] │ │ │ └────────────────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ │ ┌ 统计 ─────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ 总请求次数: 256 │ │ │ │ 成功次数: 253 失败次数: 3 (网络异常模拟) │ │ │ │ 平均响应时间: 4ms │ │ │ │ 本次启动时长: 42分30秒 │ │ │ └────────────────────────────────────────────────────────┘ │ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` ### 7.3 管理界面技术实现 ``` HTML生成方式： 服务端拼接HTML字符串（HtmlBuilder.cs） 不使用任何前端框架 CSS内联，JavaScript内联 页面通过 setInterval 每2秒 AJAX 刷新状态 AJAX接口: GET /admin/api/status → 所有设备当前状态 GET /admin/api/logs?page=1 → 日志列表 POST /admin/api/start → 启动 POST /admin/api/stop → 停止 POST /admin/api/interval?value=15 → 修改数据变化频率 POST /admin/api/event → 触发手动事件 body: { deviceId: "CNC-A001", eventType: "program_change" } POST /admin/api/network → 设置网络异常类型 body: { type: "http500" } POST /admin/api/mode → 切换剧本模式 body: { mode: "manual" } ``` --- ## 八、日志记录 ### 8.1 文件日志 ``` logs/simulator-2026-04-30.log [14:30:30 INFO ] [9001] 返回请求: 3台设备, 耗时4ms [14:30:30 DEBUG] [9001] 完整JSON: [{"device":"CNC-A001","desc":"西栋1号","tags":[...]}, ...] [14:30:30 INFO ] [9001] 关键数据: CNC-A001(P=53,Prog=O0001,Run=3) CNC-006(P=120,Prog=O0002,Run=0) [14:30:20 INFO ] [9001] 返回请求: 3台设备, 耗时5ms [14:30:20 INFO ] [9001] 关键数据: CNC-A001(P=52,Prog=O0001,Run=3) CNC-006(P=120,Prog=O0002,Run=0) ``` ### 8.2 日志级别 | 级别 | 内容 | |------|------| | INFO | 每次请求摘要（设备数、耗时） | | DEBUG | 完整JSON响应（默认关闭，调试时开启） | | WARN | 场景切换事件（换零件、断电、恢复等） | | ERROR | 网络异常模拟触发 | ### 8.3 关键数据摘要格式 ``` 设备编码(P=零件数,Prog=程序名,Run=运行状态,Status=设备状态) 示例: CNC-A001(P=53,Prog=O0001,Run=3,St=1) CNC-006(P=120,Prog=O0002,Run=0,St=1) ``` ### 8.4 内存环形缓冲 管理界面的日志列表不查文件，从内存环形缓冲读取： ``` RingBuffer 容量: 200条 每条记录: { timestamp, addressPort, deviceCount, keyData, fullJson, duration } 溢出时覆盖最旧的记录 ``` --- ## 九、数据流时序 ### 9.1 正常流程 ``` 采集服务 CncSimulator(:9001) │ │ │ GET / │ │ ───────────────────────────→ │ │ │ ← ScenarioPlayer tick（按interval） │ │ ← 每台DeviceSimulator生成当前状态 │ │ ← FanucDataGenerator组装JSON │ │ ← LogRecorder记录日志 │ HTTP 200 + JSON Array │ │ ←─────────────────────────── │ │ │ │ （等30秒 collect_interval） │ │ │ ← ScenarioPlayer tick │ │ ← 数据变化（part_count+1等） │ GET / │ │ ───────────────────────────→ │ │ HTTP 200 + 新JSON │ │ ←─────────────────────────── │ ``` ### 9.2 断电场景 ``` Tick N-1: 返回 [CNC-A001, CNC-006, CNC-008] ← 3台设备正常 Tick N: ScenarioPlayer触发 CNC-008 断电 返回 [CNC-A001, CNC-006] ← CNC-008消失 日志: [WARN] CNC-008 断电，从返回数据中移除 采集服务视角: 第N-1次采集: 3台设备，CNC-008 last_program_name = O0003 第N次采集: 2台设备，CNC-008 不在列表中 → CNC-008 不更新 last_collect_time，状态停留在上次 ``` ### 9.3 换零件场景 ``` Tick N-1: CNC-A001 part_count=52, program_name=O0001 Tick N: ScenarioPlayer触发 CNC-A001 换零件 CNC-A001: program_name=O0002, part_count=0 返回数据中 CNC-A001 的 Tag5="O0002", Tag8="0.00000" 日志: [WARN] CNC-A001 换零件: O0001 → O0002, part_count 52 → 0 采集服务视角: → 检测到 program_name 变化 → 结账旧段(O0001, qty=52) → 开新段(O0002, start=0) ``` --- ## 十、扩展其他品牌 ### 10.1 品牌生成器接口 ```csharp interface IBrandGenerator { /// 品牌标识（配置文件用） string BrandKey { get; } /// 根据设备状态生成一个设备的JSON对象 /// 设备当前状态 /// Newtonsoft.Json.Linq.JObject（一个设备对象，含device/desc/tags） JObject GenerateDevice(DeviceState state); } ``` ### 10.2 新增品牌步骤 ``` 1. 创建 {BrandName}DataGenerator.cs，实现 IBrandGenerator 2. 在 SimulatorEngine 中注册新品牌生成器 3. simulator.json 中 brand 字段填新品牌标识 4. 设备状态机共用，只是输出JSON格式不同 ``` ### 10.3 预留扩展 | 品牌 | JSON结构差异 | Tag体系 | |------|-------------|---------| | FANUC | device/desc/tags 数组 | Tag5=程序名, Tag8=零件数, ... | | Siemens | 待确认 | 可能是不同的tag命名 | | Mitsubishi | 待确认 | 可能是不同的tag命名 | | 兄弟 | 待确认 | 可能是不同的tag命名 | 不同品牌的差异仅在 `IBrandGenerator.GenerateDevice()` 中处理，状态机、剧本、管理界面完全复用。 --- ## 十一、启动与运行 ### 11.1 控制台输出 ``` CNC 模拟采集服务 v1.0 ================================================ 加载配置: simulator.json - 地址1: FANUC-1号模拟 (:9001) 3台设备 - 地址2: FANUC-2号模拟 (:9002) 2台设备 启动服务... [✓] 总管理页面: http://localhost:9000/admin [✓] FANUC-1号模拟: http://localhost:9001/ (管理: http://localhost:9001/admin) [✓] FANUC-2号模拟: http://localhost:9002/ (管理: http://localhost:9002/admin) 按任意键退出... ``` ### 11.2 运行时控制台 ``` 14:30:30 [9001] GET / → 3台设备, 4ms 14:30:30 [9001] 场景: CNC-A001 正常加工(P=53) CNC-006 待机(P=120) CNC-008 断电 14:30:35 [9001] GET / → 3台设备, 3ms 14:30:40 [9001] GET / → 2台设备, 4ms ← CNC-008 断电消失 14:30:45 [9002] GET / → 2台设备, 5ms ... ``` ### 11.3 退出 ``` 按任意键后: 停止所有HttpListener... 保存日志... 已退出。 ``` --- ## 十二、开发顺序 | 步骤 | 内容 | 可验证结果 | |------|------|-----------| | 1 | 项目骨架 + HttpListener + 返回固定JSON | 浏览器访问localhost:9001看到固定JSON | | 2 | DeviceSimulator 状态机 + ScenarioPlayer | 每次请求返回不同数据（part_count递增） | | 3 | FanucDataGenerator 完整Tag生成 | 返回18个Tag，格式与示例一致 | | 4 | 所有场景实现（断电/换零件/手动清零等） | 剧本自动循环 | | 5 | 管理界面HTML + AJAX | 浏览器操作启停、查看日志 | | 6 | 多端口支持 + 总管理页面 | 同时模拟2个地址 | | 7 | 网络异常模拟 | 手动触发HTTP 500/超时等 | | 8 | 日志记录（文件+内存缓冲） | 日志文件可查、管理界面可看 | | 9 | 配置文件读写 | 修改simulator.json后重启生效 |