# EquipServer_ubuntuserver_python

**Repository Path**: Equip_Workbench/equip-server_ubuntuserver_python

## Basic Information

- **Project Name**: EquipServer_ubuntuserver_python
- **Description**: Raspberry Pi4b(2G) + Ubuntu Server 20.04.5 LTS 
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 1
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-09-23
- **Last Updated**: 2025-09-26

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# Raspberry Pi PLC to MQTT Service

这是一个在树莓派上运行的PLC数据采集并通过MQTT协议发布的服务程序。

## 功能特性

1. **自动启动**: 系统启动后自动运行服务
2. **手动启动**: 支持手动启动服务程序
3. **日志功能**: 完整的日志记录和轮转机制
4. **数据缓存**: 本地缓存PLC数据，支持历史数据查询
5. **PLC数据采集**: 
   - 支持Modbus TCP/RTU协议
   - 支持OMRON FINS协议
   - 通过JSON配置文件定义采集点
6. **MQTT数据发布**: 定时将数据发布到MQTT代理

## 系统要求

- 树莓派4B (2G内存)
- Ubuntu Server 22.04 LTS
- Python 3.8+

## 项目结构

```
raspberry_plc_mqtt/
├── config/
│   ├── plc_config.json          # PLC配置文件
│   ├── mqtt_config.json         # MQTT配置文件
│   └── logging_config.json      # 日志配置文件
├── src/
│   ├── main.py                  # 主程序入口
│   ├── plc_client/              # PLC客户端模块
│   ├── cache/                   # 数据缓存模块
│   ├── mqtt_client/             # MQTT客户端模块
│   └── utils/                   # 工具模块
├── systemd/
│   └── plc_mqtt_service.service # systemd服务配置
├── requirements.txt             # Python依赖
└── README.md                   # 项目说明文档
```

## 安装和配置

### 1. 安装依赖

```bash
sudo apt update
sudo apt install python3-pip
pip3 install -r requirements.txt
```

### 2. 配置文件

#### PLC配置 (config/plc_config.json)

配置PLC连接参数和数据点:

```json
{
  "connection": {
    "protocol": "modbus",        // 协议类型: modbus 或 fins
    "server_ip": "192.168.1.10", // PLC IP地址
    "server_port": 502,          // 端口号
    "slave_id": 1,               // Modbus从机ID
    "poll_interval": 1000        // 采集间隔(毫秒)
  },
  "list": [                      // 数据点定义
    {
      "type": "uint16_t",        // 数据类型
      "addr": [40001],           // PLC地址
      "name_cn": "产量",         // 中文名称
      "name_en": "throughput",   // 英文名称
      "len": "1",                // 数据长度
      "reg": "03",               // 寄存器类型
      "comment": "产量统计"      // 描述
    }
  ]
}
```

#### MQTT配置 (config/mqtt_config.json)

配置MQTT代理连接参数:

```json
{
  "broker": {
    "host": "192.168.1.100",     // MQTT代理地址
    "port": 1883,                // 端口号
    "client_id": "plc_client",   // 客户端ID
    "username": "user",          // 用户名
    "password": "password"       // 密码
  },
  "publishing": {
    "topic_prefix": "plc/data/", // 主题前缀
    "publish_interval": 5000     // 发布间隔(毫秒)
  }
}
```

### 3. 设置自动启动

将服务配置文件复制到systemd目录:

```bash
sudo cp systemd/plc_mqtt_service.service /etc/systemd/system/
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable plc_mqtt_service.service
```

启动服务:

```bash
sudo systemctl start plc_mqtt_service.service
```

查看服务状态:

```bash
sudo systemctl status plc_mqtt_service.service
```

## 手动运行

```bash
python3 src/main.py
```

## 开发环境配置 (Windows 7 + VS Code)

1. 安装VS Code
2. 安装Python 3.8+
3. 安装Remote-SSH扩展
4. 配置SSH连接到树莓派
5. 在VS Code中打开远程文件夹进行开发

## 日志查看

```bash
# 查看实时日志
tail -f logs/app.log

# systemd日志
sudo journalctl -u plc_mqtt_service.service -f
```



# 第一版：

## 项目概述

项目名称：

- Raspberry Pi PLC to MQTT Service

功能：

- 系统启动后自动启动服务程序，支持手动启动
- 完整的日志记录功能
- 数据缓存功能，支持历史数据查询
- PLC数据采集功能，支持Modbus和OMRON FINS协议
- MQTT数据发布功能

## 项目结构

```latex
raspberry_plc_mqtt/
├── config/
│   ├── plc_config.json          # PLC配置文件
│   ├── mqtt_config.json         # MQTT配置文件
│   └── logging_config.json      # 日志配置文件
├── src/
│   ├── main.py                  # 主程序入口
│   ├── plc_client/              # PLC客户端模块
│   ├── cache/                   # 数据缓存模块
│   ├── mqtt_client/             # MQTT客户端模块
│   └── utils/                   # 工具模块
├── systemd/
│   └── plc_mqtt_service.service # systemd服务配置
├── requirements.txt             # Python依赖
└── README.md                   # 项目说明文档
```



## 技术实现

### PLC客户端模块

- 支持Modbus和OMRON FINS两种协议
- 通过配置文件定义数据点（中文名、英文名、地址、数据类型等）
- 基于抽象基类设计，易于扩展其他协议

### 数据缓存模块

- 实时缓存最新数据
- 历史数据存储和查询
- 线程安全访问

### MQTT发布模块

- 定时发布数据到MQTT代理
- 支持配置主题前缀、发布间隔等参数

### 日志模块

- 支持控制台和文件双重输出
- 日志轮转机制，避免占用过多磁盘空间

## 开发环境配置

### 在Windows 7 + VS Code上开发

- 安装VS Code
- 安装Remote-SSH扩展
- 配置SSH连接到树莓派
- 在VS Code中打开远程文件夹进行开发调试

### 在树莓派上部署

- 安装Ubuntu Server 22.04 LTS
- 安装Python依赖：pip3 install -r requirements.txt
- 配置config目录下的JSON文件
- 设置systemd服务实现自动启动

## 编译、调试、运行

### 手动运行

```shell
python3 src/main.py
```



### 设置自动启动

```shell
sudo cp systemd/plc_mqtt_service.service /etc/systemd/system/
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable plc_mqtt_service.service
sudo systemctl start plc_mqtt_service.service
```



## 配置文件说明

### PLC配置 (plc_config.json)

定义PLC连接参数和需要采集的数据点信息，包括数据类型、地址、中英文名称等。

### MQTT配置 (mqtt_config.json)

定义MQTT代理地址、端口、认证信息以及数据发布参数。

### 日志配置 (logging_config.json)

定义日志输出格式、级别和轮转策略。

这个项目具有良好的模块化设计，易于维护和扩展。同时支持多种工业通信协议，满足您的PLC数据采集需求，并通过MQTT协议将数据传输到远程服务器。





# 第二版：



## 编译、调试、运行

- vscode

  编写、修改代码

  打开终端输入指令，将本地代码复制到树莓派的ubuntu server中：

   ```shell
  scp -r d:\DataServer\EquipServer_UbuntuServer\* server@192.168.45.41:/home/server/EquipServer/
   ```

  输入远端密码:123 

- raspberry pi4b

  进入代码目录

  ```shell
  cd /home/server/EquipServer
  ```

  运行代码：

  ```shell
  python3 src/main.py
  ```

  

的