PlcSimulator.Core 1.0.2

PLC Simulator - 工业级全协议仿真器

这是一个基于 .NET 8 开发的高性能 PLC 仿真服务器，旨在为工业自动化领域的软件开发、测试和教学提供一个轻量级、跨平台的仿真环境（完美支持 MacOS）。

🌟 核心特性

• 全协议支持：内置西门子 (S7)、三菱 (MC/A-1E)、欧姆龙 (FINS)、罗克韦尔 (CIP)、Modbus TCP 及 BACnet/IP 仿真。
• 高性能架构：单核支持高达 10,000+ RPS 的请求处理能力。
• 统一内存模型：所有协议共享同一块 64KB x N 的寄存器空间。支持协议间数据透明互通。
• 生产级兼容性：支持西门子 S7-200 SMART/1200/1500 模型，无 DB 块编号 10000 上限限制。
• 跨平台运行：原生支持 MacOS、Linux 和 Windows。

🛡️ 安全特性

• 报文校验: 所有协议服务器均校验报文长度和 count 上限（MC/FINS 最大 2048 点），防止截断攻击和 DoS。
• 全局异常处理: CLI/UI 均配置 UnhandledException 处理，防止静默崩溃。
• 敏感信息保护: .qwen/ 目录已加入 .gitignore，防止 API Key 泄漏。

🧪 测试覆盖

• 测试框架: xUnit + FluentAssertions
• 测试数量: 505 个正式测试（382 Core + 123 Gateway）+ 20 个协议边界测试
• 测试策略: 通过反射调用 private 方法，无网络依赖，109ms 完成
• 覆盖率: 核心协议报文解析边界校验 100%

运行测试：

# 单元测试（无网络依赖）
dotnet test src/PlcSimulator.Test/PlcSimulator.Test.csproj \
  --filter "FullyQualifiedName~PlcAddressHelper|FullyQualifiedName~PlcMemory|FullyQualifiedName~S7ServerTests|FullyQualifiedName~ModbusAddressResolver|FullyQualifiedName~MelsecMcServer|FullyQualifiedName~OmronFinsServer"

# 集成测试（需要网络）
dotnet test src/PlcSimulator.Test/PlcSimulator.Test.csproj

📐 工程化规范

• 代码风格: .editorconfig 统一 C# 命名约定、缩进、换行、模式匹配偏好
• SDK 版本: global.json 锁定 .NET 10.0，防止版本漂移
• 构建属性: Directory.Build.props 统一 Nullable/ImplicitUsings/版本号

📁 项目结构

• src/PlcSimulator.Core: 核心逻辑、统一内存模型 (PlcMemory) 和服务器接口。
• src/PlcSimulator.Protocols: 各类工业协议的具体实现。
• src/PlcSimulator.Cli: 控制台交互式启动程序。
• src/PlcSimulator.Test: 基于 HslCommunication 的全自动化测试套件。

🚀 快速开始

1. 编译项目

使用 .NET 8 SDK 进行编译：

dotnet build src/PlcSimulator.sln

1.1 UI Linux 桌面支持开关（重要）

src/PlcSimulator.UI/PlcSimulator.UI.csproj 增加了 EnableLinuxDesktopSupport 开关：

1. 默认值：false
   • 默认正式版构建不引入 Linux X11 桌面链路（避免额外 DBus/X11 依赖风险）。
2. 需要 Linux 桌面运行时，显式开启：

dotnet build src/PlcSimulator.UI/PlcSimulator.UI.csproj -v minimal /p:EnableLinuxDesktopSupport=true

3. 运行时行为：
   • macOS：UseAvaloniaNative()
   • Windows：UseWin32()
   • Linux：仅在启用开关的构建下走 UseX11()

2. 启动仿真服务器

dotnet run --project src/PlcSimulator.Cli/PlcSimulator.Cli.csproj

启动后在 PlcSim> 提示符下输入 start 即可开启所有协议监听。

3. 运行自动化测试

我们提供了基于 HslCommunication 的压力与兼容性测试：

dotnet run --project src/PlcSimulator.Test/PlcSimulator.Test.csproj

🛠 协议与端口映射 (MacOS 兼容)

Modbus 地址区支持说明

当前 Modbus TCP 仿真已支持标准四大地址区：

说明：

• 30001 和 40001 是相互独立的两块寄存器区，不共享同一内存。
• 00001 与 10001 也是独立位区，不共享同一字节偏移。
• UI/工作台地址输入也支持 HR1 / IR1 / COIL1 / DI1 这类前缀形式，便于和不同主站软件的习惯保持一致。
• 若使用低位端口 502，在 macOS/Linux 上仍需管理员权限或改用高位端口。

注意：在 MacOS/Linux 上，102/502 属于特权端口。无管理员权限时请使用 sudo，或通过 CLI 参数改用高位端口（如 --s7-port 1102 --modbus-port 1502；如需多实例也可使用 --melsec-port/--melsec-a1e-port/--omron-port/--ab-port/--bacnet-port 覆写端口）。

🧱 扩展新协议

由于采用了高度抽象的 IPlcServer 接口和统一的 PlcMemory，扩展新协议非常简单：

1. 在 Protocols 项目下新建类并实现 IPlcServer。
2. 在 Start() 中开启监听并解析报文。
3. 通过 _memory.Read() 或 _memory.Write() 与全局内存交互。
4. 在 Program.cs 中注册该服务器即可。

📚 补充文档

• CLI 语义命令与 JSON 协议：Docs/PlcSimulator.Cli-语义命令与JSON协议.md
• CLI-Anything 使用说明：agent-harness/cli_anything/plcsimulator/USAGE.zh-CN.md
• AI 评选叙事建议：Docs/14-AI评选叙事与落地价值.md

坚持简洁、高效、稳定。本项目是从电检项目演化而来的全领域工控仿真工具。