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Week 17 - 采集引擎Day 1 - Device、Tag 与驱动边界

Day 1 - Device、Tag 与驱动边界

建议用时:150-210 分钟

你将学会什么

  • 设计设备和点位模型
  • 定义统一驱动接口
  • 避免协议代码进入 ViewModel

设备配置描述连接,点位配置描述数据,驱动负责协议。三者分开才能同时支持串口、Modbus 和 OPC UA。 今天的 3 个例子都要亲手敲,不能只复制,也不能只看运行结果。

标为 Program.cs 的最小例子可以放进控制台练习项目;标为 Service、ViewModel、XAML 或 SQL 文件的例子,要在本周项目中按前一天已经建立的模型继续敲。文件名和上下文不同,不要把所有片段塞进同一个 Program.cs

学习衔接

这是 Week 17 的第 1 天。先使用前面已经掌握的 C#、异步、异常、接口和 MVVM,只增加今天这一层上位机能力。

今天的最低通过线

顺序必须掌握怎么证明
1设计设备和点位模型能用自己的话解释并完成对应例子
2定义统一驱动接口能用自己的话解释并完成对应例子
3避免协议代码进入 ViewModel能用自己的话解释并完成对应例子

先用大白话理解

设备配置描述连接,点位配置描述数据,驱动负责协议。三者分开才能同时支持串口、Modbus 和 OPC UA。

学习时固定按这个顺序:

先看数据是什么 -> 再看最小代码 -> 对照运行结果 -> 修改一个参数 -> 故意制造错误 -> 最后组合进上位机项目

例子 1:设备与点位配置

文件:Program.cs

public record DeviceConfig(string Id, string Name, string Driver, string Connection); public record TagConfig(string Id, string DeviceId, string Address, string DataType, double Scale);

运行结果或界面效果:

设备和点位通过 DeviceId 关联

必须改一次: 增加 PollInterval 和 Enabled。

例子 2:统一驱动接口

文件:Program.cs

public interface IDeviceDriver { Task ConnectAsync(DeviceConfig device, CancellationToken token); Task<IReadOnlyList<TagSample>> ReadAsync(IReadOnlyList<TagConfig> tags, CancellationToken token); Task DisconnectAsync(); }

运行结果或界面效果:

采集层不关心具体协议

必须改一次: 增加驱动名称和连接状态。

例子 3:按名称选择驱动

文件:Program.cs

IDeviceDriver driver = config.Driver switch { "ModbusTcp" => modbusTcpDriver, "OpcUa" => opcUaDriver, _ => throw new NotSupportedException(config.Driver) };

运行结果或界面效果:

配置决定使用哪个驱动

必须改一次: 改为 Dictionary 或 DI 注册,避免 switch 变大。

常见错误和修法

  1. Device 同时保存所有协议专属字段
  2. ViewModel 直接 new Modbus 客户端
  3. 点位地址没有保留原始配置

修错顺序固定为:先看第一条异常和行号,再看输入数据,再看原始字节或状态,最后才怀疑框架。

小白重复敲写训练

  1. 不看上面的代码,重新敲“设备与点位配置”。
  2. 不看上面的代码,重新敲“统一驱动接口”。
  3. 不看上面的代码,重新敲“按名称选择驱动”。
  4. 完成改动任务:增加 PollInterval 和 Enabled。
  5. 完成改动任务:增加驱动名称和连接状态。
  6. 完成改动任务:改为 Dictionary 或 DI 注册,避免 switch 变大。

每日小测

  1. 今天的知识在上位机里解决什么问题?
  2. 三个例子分别输入了什么,输出了什么?
  3. 如果运行结果不对,你第一步检查什么?
  4. 哪一段代码负责停止、超时或错误处理?

小测答案

答案不能只背一句话。回到三个例子,用代码中的变量、方法和输出逐项说明。能脱离页面说清楚,才算真的理解。

今日作业

  1. 新建空项目,不复制地重做三个例子。
  2. 每个例子都完成“必须改一次”。
  3. 故意制造一个错误,记录错误文字和修复办法。
  4. 把今天代码提交到自己的练习仓库。

作业验收

  • 三个例子都能运行或显示预期界面。
  • 能解释关键数据从哪里来、经过什么处理、最后去哪里。
  • 失败时不会让程序无提示崩溃。
  • 能说出今天内容如何进入“多设备统一采集服务”。