# 腾智微丝产线包装系统

## 项目概述

腾智微丝产线包装系统是一个基于PySide6（Qt for Python）开发的工业自动化控制系统，用于管理和监控微丝产线的包装过程。该系统集成了相机监控、称重、条码扫描、PLC通信等功能，为微丝产品的质量控制与包装提供全面的解决方案。

## 项目架构

系统采用典型的MVC（模型-视图-控制器）架构：

1. **模型层（Model）**：
   - 采用DAO（数据访问对象）模式访问数据库
   - 支持多种数据库（SQLite、PostgreSQL、MySQL）
   - 主要数据表包括用户表、检验配置表、检验数据表、电力消耗表等

2. **视图层（View）**：
   - 基于PySide6构建UI界面
   - 主要界面包括登录界面、主窗口、设置界面等
   - 采用分离的UI类设计，如LoginUI、MainWindowUI等

3. **控制器层（Controller）**：
   - 主要控制逻辑在widgets目录下的类中实现
   - 使用信号槽机制进行组件间通信
   - 采用单例模式管理全局资源

4. **工具层（Utils）**：
   - 提供各种工具类，如配置加载器、Modbus通信、串口管理等
   - 采用单例模式确保资源共享

5. **硬件集成层**：
   - **相机子系统**：基于海康威视SDK进行集成
   - **串口通信**：与称重设备、扫描器等外设通信
   - **Modbus通信**：与PLC设备通信
   - **本地图像模式**：支持离线使用本地图像序列进行模拟测试

## 技术栈

1. **前端技术**：
   - PySide6（Qt for Python）用于GUI开发
   - 使用Qt的信号槽机制实现组件间通信

2. **后端技术**：
   - Python 3.7+作为主要开发语言
   - 支持SQLite、PostgreSQL和MySQL数据库
   - Modbus协议用于与PLC设备通信
   - 多线程处理耗时操作

3. **通信技术**：
   - Modbus TCP用于与PLC设备通信
   - 串口通信用于与称重设备、条码扫描器等外设通信
   - 支持键盘监听用于扫码枪等输入设备

4. **设计模式**：
   - 单例模式（配置加载器、电力监控器、相机管理器等）
   - DAO模式（数据访问）
   - 观察者模式（信号槽）
   - 工厂模式（数据库连接）

## 代码结构

1. **主要目录**：
   - `widgets/`：包含所有窗口控制器类
   - `ui/`：包含所有UI定义类
   - `utils/`：包含工具类
   - `dao/`：包含数据访问对象
   - `db/`：包含数据库文件
   - `config/`：包含配置文件
   - `logs/`：包含日志文件
   - `camera/`：包含相机模块和SDK接口类
   - `apis/`：API接口（用于接口模式）

2. **核心文件**：
   - `main.py`：程序入口点
   - `modbus_server.py`：Modbus服务器模拟
   - `utils/config_loader.py`：配置加载器
   - `utils/local_image_player.py`：本地图像序列播放器
   - `widgets/camera_manager.py`：相机管理器
   - `dao/login_dao.py`：用户认证数据访问

## 系统特点与功能

1. **两种运行模式**：
   - 单机模式（standalone）：完整的独立系统
   - 接口模式（api）：作为其他系统的接口组件运行

2. **本地图像模式**：
   - 支持本地图像序列播放，模拟相机实时画面
   - 适用于开发测试和演示场景，无需连接实际相机设备
   - 可调整播放帧率、设置循环播放等参数

3. **相机管理**：
   - 支持海康威视相机设备管理
   - 自动发现和枚举可用相机设备
   - 相机参数设置和保存（曝光、增益、帧率等）

4. **Modbus通信**：
   - 与PLC设备进行Modbus TCP通信
   - 支持自动模式和手动模式切换
   - 内置Modbus服务器模拟功能，便于开发测试

5. **电力监控**：
   - 实时监控和记录电力消耗数据
   - 数据可视化和统计分析

6. **数据管理**：
   - 支持用户认证和权限控制
   - 检验数据的采集、存储和分析
   - 托盘类型管理

7. **日志系统**：
   - 详细的日志记录
   - 自动日志轮换
   - 支持多级日志级别

## 安装与运行

### 系统要求
- Python 3.7+
- 支持Windows、macOS、Linux操作系统

### 安装步骤

1. 安装依赖：
   ```
   pip install -r requirements.txt
   ```

2. 配置应用：
   - 配置文件位于`config/app_config.json`
   - 默认使用SQLite数据库，位于`db/jtDB.db`
   - 可配置数据库连接、相机参数、Modbus设置等

3. 运行应用：
   ```
   python main.py
   ```

### 配置说明

1. **数据库配置**：
   ```json
   "database": {
       "default": "sqlite",
       "sources": {
           "sqlite": {
               "path": "db/jtDB.db",
               "description": "默认SQLite数据库"
           },
           "postgresql": {
               "host": "localhost",
               "port": "5432",
               "user": "postgres",
               "password": "",
               "name": "jtDB"
           }
       }
   }
   ```

2. **本地图像模式配置**：
   ```json
   "local_image_mode": {
       "enabled": true,
       "folder_path": "/path/to/images",
       "framerate": 15,
       "loop": true
   }
   ```

3. **应用模式配置**：
   ```json
   "app": {
       "mode": "standalone",  // 或 "api"
       "features": {
           "enable_serial_ports": false,
           "enable_keyboard_listener": false,
           "enable_camera": false
       }
   }
   ```

## 开发与扩展

系统采用模块化设计，可以方便地进行功能扩展：

1. **添加新的数据源**：扩展DAO层，实现对应的数据访问对象

2. **添加新的硬件支持**：
   - 参考`widgets/camera_manager.py`添加新的硬件管理器
   - 参考`utils/local_image_player.py`添加新的设备模拟器

3. **扩展UI界面**：
   - 在`ui/`目录下创建新的UI类
   - 在`widgets/`目录下创建对应的控制器类

4. **添加新的通信协议**：参考`modbus_server.py`实现新的通信接口

## 注意事项

1. 首次运行时，系统将自动创建默认配置和数据库

2. 日志文件位于`logs/`目录，按日期自动轮换

3. 如果使用相机功能，需确保已安装海康威视SDK

4. 在测试环境中，可使用本地图像模式替代实际相机

## 故障排除

1. **日志查看**：
   - 检查`logs/`目录下的日志文件
   - 日志格式为`app_YYYY-MM-DD.log`

2. **数据库问题**：
   - 确认数据库配置正确
   - 查看数据库连接错误日志

3. **相机连接问题**：
   - 确认相机驱动已正确安装
   - 尝试启用本地图像模式进行测试

4. **Modbus通信问题**：
   - 检查PLC设备IP和端口配置
   - 使用`modbus_server.py`进行通信测试