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# 腾智微丝产线包装系统
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## 项目概述
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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。
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## 项目架构
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系统采用典型的MVC（模型-视图-控制器）架构：
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1. **模型层（Model）**：
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- 采用DAO（数据访问对象）模式访问数据库
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- 支持多种数据库（SQLite、PostgreSQL、MySQL）
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- 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
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2. **视图层（View）**：
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- 基于PySide6构建UI界面
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- 主要界面包括登录界面、主窗口、设置界面等
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- 采用分离的UI类设计，如LoginUI、MainWindowUI等
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3. **控制器层（Controller）**：
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- 主要控制逻辑在widgets目录下的类中实现
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- 使用信号槽机制进行组件间通信
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- 采用单例模式管理全局资源
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4. **工具层（Utils）**：
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- 提供各种工具类，如配置加载器、Modbus通信、串口管理等
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- 采用单例模式确保资源共享
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5. **硬件集成层**：
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- **相机子系统**：基于海康威视SDK进行集成
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- **串口通信**：与称重设备、扫描器等外设通信
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- **Modbus通信**：与PLC设备通信
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- **本地图像模式**：支持离线使用本地图像序列进行模拟测试
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## 技术栈
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1. **前端技术**：
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- PySide6（Qt for Python）用于GUI开发
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- 使用Qt的信号槽机制实现组件间通信
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2. **后端技术**：
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- Python 3.7+作为主要开发语言
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- 支持SQLite、PostgreSQL和MySQL数据库
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- Modbus协议用于与PLC设备通信
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- 多线程处理耗时操作
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3. **通信技术**：
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- Modbus TCP用于与PLC设备通信
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- 串口通信用于与称重设备、条码扫描器等外设通信
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- 支持键盘监听用于扫码枪等输入设备
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4. **设计模式**：
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- 单例模式（配置加载器、电力监控器、相机管理器等）
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- DAO模式（数据访问）
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- 观察者模式（信号槽）
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- 工厂模式（数据库连接）
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## 代码结构
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1. **主要目录**：
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- `widgets/`：包含所有窗口控制器类
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- `ui/`：包含所有UI定义类
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- `utils/`：包含工具类
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- `dao/`：包含数据访问对象
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- `db/`：包含数据库文件
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- `config/`：包含配置文件
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- `logs/`：包含日志文件
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- `camera/`：包含相机模块和SDK接口类
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- `apis/`：API接口（用于接口模式）
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2. **核心文件**：
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- `main.py`：程序入口点
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- `modbus_server.py`：Modbus服务器模拟
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- `utils/config_loader.py`：配置加载器
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- `utils/local_image_player.py`：本地图像序列播放器
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- `widgets/camera_manager.py`：相机管理器
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- `dao/login_dao.py`：用户认证数据访问
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## 系统特点与功能
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1. **两种运行模式**：
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- 单机模式（standalone）：完整的独立系统
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- 接口模式（api）：作为其他系统的接口组件运行
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2. **本地图像模式**：
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- 支持本地图像序列播放，模拟相机实时画面
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- 适用于开发测试和演示场景，无需连接实际相机设备
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- 可调整播放帧率、设置循环播放等参数
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3. **相机管理**：
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- 支持海康威视相机设备管理
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- 自动发现和枚举可用相机设备
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- 相机参数设置和保存（曝光、增益、帧率等）
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4. **Modbus通信**：
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- 与PLC设备进行Modbus TCP通信
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- 支持自动模式和手动模式切换
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- 内置Modbus服务器模拟功能，便于开发测试
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5. **电力监控**：
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- 实时监控和记录电力消耗数据
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- 数据可视化和统计分析
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6. **数据管理**：
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- 支持用户认证和权限控制
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- 检验数据的采集、存储和分析
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- 托盘类型管理
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7. **日志系统**：
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- 详细的日志记录
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- 自动日志轮换
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- 支持多级日志级别
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## 安装与运行
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### 系统要求
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- Python 3.7+
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- 支持Windows、macOS、Linux操作系统
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### 安装步骤
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1. 安装依赖：
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pip install -r requirements.txt
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```
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2. 配置应用：
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- 配置文件位于`config/app_config.json`
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- 默认使用SQLite数据库，位于`db/jtDB.db`
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- 可配置数据库连接、相机参数、Modbus设置等
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3. 运行应用：
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```
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python main.py
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```
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### 配置说明
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1. **数据库配置**：
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```json
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"database": {
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"default": "sqlite",
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"sources": {
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"sqlite": {
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"path": "db/jtDB.db",
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"description": "默认SQLite数据库"
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},
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"postgresql": {
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"host": "localhost",
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"port": "5432",
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"user": "postgres",
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"password": "",
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"name": "jtDB"
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}
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}
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}
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```
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2. **本地图像模式配置**：
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```json
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"local_image_mode": {
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"enabled": true,
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"folder_path": "/path/to/images",
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"framerate": 15,
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"loop": true
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}
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```
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3. **应用模式配置**：
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```json
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"app": {
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"mode": "standalone", // 或 "api"
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"features": {
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"enable_serial_ports": false,
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"enable_keyboard_listener": false,
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"enable_camera": false
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}
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}
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```
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## 开发与扩展
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系统采用模块化设计，可以方便地进行功能扩展：
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1. **添加新的数据源**：扩展DAO层，实现对应的数据访问对象
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2. **添加新的硬件支持**：
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- 参考`widgets/camera_manager.py`添加新的硬件管理器
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- 参考`utils/local_image_player.py`添加新的设备模拟器
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3. **扩展UI界面**：
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- 在`ui/`目录下创建新的UI类
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- 在`widgets/`目录下创建对应的控制器类
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4. **添加新的通信协议**：参考`modbus_server.py`实现新的通信接口
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## 注意事项
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1. 首次运行时，系统将自动创建默认配置和数据库
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2. 日志文件位于`logs/`目录，按日期自动轮换
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3. 如果使用相机功能，需确保已安装海康威视SDK
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4. 在测试环境中，可使用本地图像模式替代实际相机
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## 故障排除
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1. **日志查看**：
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- 检查`logs/`目录下的日志文件
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- 日志格式为`app_YYYY-MM-DD.log`
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2. **数据库问题**：
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- 确认数据库配置正确
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- 查看数据库连接错误日志
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3. **相机连接问题**：
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- 确认相机驱动已正确安装
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- 尝试启用本地图像模式进行测试
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4. **Modbus通信问题**：
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- 检查PLC设备IP和端口配置
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- 使用`modbus_server.py`进行通信测试 |