Modbus Simulator

基于最近要进行modbus rtu/tcp的数据收集功能，测试代码放在github上，需要的友们，麻烦给个小星星⭐️：

git@github.com:feiyuluoye/mutil-modbus.git

Modbus Simulator 是一个使用 Go 实现的多模组 Modbus TCP 模拟系统，支持单实例模拟器、并发服务器管理、数据采集与文件导出等功能。项目旨在帮助快速构建 Modbus 联调、测试与演示环境。

功能概览

• 最小 Modbus TCP 服务器，支持读 coils、discrete inputs、holding/input registers。
• 基于 CSV 的寄存器周期写入，支持单实例与多实例并发运行。
• 数据采集器可实时拉取点位数据，并按需落盘 JSONL/CSV。
• 支持一次性快照导出，JSON/CSV 两种格式，便于排查和留存。

目录结构

• cmd/server/：单服务器模拟器，读取 config.toml。
• cmd/servers/：并发服务器管理器，读取 config/config.yaml，可选快照。
• cmd/collector/：数据采集器，支持 CLI 启用落盘功能。
• cmd/export/：一次性快照导出 CLI。
• internal/：核心实现（Modbus 服务、采集器、输出、模型等）。
• config/：示例 YAML/TOML 配置。
• data/：CSV 数据源及采集输出目录。

快速开始

1. 安装 Go 1.20+
2. 克隆仓库并进入目录
3. go mod tidy
4. 准备配置与 CSV 数据（可使用仓库自带示例）
5. 参考下方命令运行需要的模块

运行示例

单服务器模拟器 + 客户端

RTU配置参考*.rtu.toml文件

go run ./cmd/server --config config.toml
go run ./cmd/client --config config.toml

并发服务器管理器

go run ./cmd/servers --config config/config.yaml

# 仅当需要一次性导出快照时，加上 snapshot 参数
go run ./cmd/servers --config config/config.yaml \
  --snapshot-json out.json --snapshot-csv out.csv --snapshot-wait 5s

虚拟串口模拟

go run ./cmd/mocktty --config config/mocktty.yaml

展示效果如下：

当提供 --snapshot-json 或 --snapshot-csv 时，程序会等待 --snapshot-wait 时长（默认 3s）以便 CSV 写入生效，随后导出快照并退出；否则常驻运行。

数据采集器

go run ./cmd/collector --config config/config.yaml

# CLI 覆盖 storage 相关配置
go run ./cmd/collector --config config/config.yaml \
  --storage-enabled --storage-dir data --storage-queue 20000

system.storage.file_type 决定输出模式：

• log：仅日志输出（默认 wrapHandler），不落盘。
• csv：写入 storage-dir/collector.csv。
  CSV 表头：timestamp, server_id, device_id, connection, slave_id, point_name, address, register, unit, value

JSONL 字段示例：

{"timestamp":"2025-09-29T14:45:32Z","server_id":"plc_server_1","device_id":"device_001","connection":"0.0.0.0:1502","slave_id":1,"point_name":"temperature","address":1,"register":"holding","unit":"","raw":21,"value":21}

一次性快照导出 CLI

go run ./cmd/export --config config/config.yaml \
  --json out.json --csv out.csv --wait 3s

cmd/export 会自启服务器，等待指定时长后导出当前快照并退出。

数据库与最新点位查询（ORM）

项目已迁移为使用 GORM（gorm.io/gorm）管理 SQLite 数据库，模型定义见 internal/model/modbus.go，ORM 辅助见 internal/db/orm.go。

• 连接与迁移：db.Open(path) 会自动创建并迁移表。
• 采集入库：采集器通过 DB.SavePointValue() 写入 point_values。

最新点位查询（去重规则变更）

DB.LatestPoints(ctx) 返回"最新点位值"列表，去重规则为复合键：server_id + device_id + name。即每个服务器-设备-点位名组合仅保留一条最新记录。

• 返回结构（PointLatest）：
  • server_id, device_id, name, address, register_type, data_type, byte_order, unit, value, timestamp

运行示例（examples/latest）

新增示例 examples/latest 用于查询并输出最新点位值（JSON）：

# 全量最新点位
go run ./examples/latest -db ./data.sqlite -pretty=false

# 仅过滤某个 server
go run ./examples/latest -db ./data.sqlite -server plc_server_1

# 仅过滤某个 device
go run ./examples/latest -db ./data.sqlite -device device_001

# 同时按 server 与 device 过滤
go run ./examples/latest -db ./data.sqlite -server plc_server_1 -device device_001

可选参数：

• -db: SQLite 文件路径（默认 ./data.sqlite）
• -pretty: 是否美化 JSON（默认 true）
• -timeout: 查询超时（默认 5s）
• -server: 按 server_id 过滤（可选）
• -device: 按 device_id 过滤（可选）

配置说明

TOML (config.toml, 供 cmd/server 使用)

[server]
listen_address = ":1502"

[[registers]]
name = "temperature"
type = "holding"
address = 1
csv_column = "temperature"

YAML (config/config.yaml, 供 cmd/servers 与 cmd/collector 使用)

• servers[]: 定义每个服务器、设备与点位；points.name 需与 CSV 列名一致。
• frequency: server_id -> duration，控制 CSV 写入周期。
• type / devices_file: 服务器设备来源。
  • type: device（默认）：从 devices 数组读取点位定义。
  • type: csvfile：通过 devices_file（相对或绝对路径）加载设备与点位，例如 data/plc_device_point.csv。
• system.storage: 控制采集器输出行为，示例：

system:
  storage:
    enabled: true
    file_type: json+csv   # 支持 log | csv | json | json+csv
    db_path: "data"
    max_workers: 0
    max_queue_size: 10000

CLI 参数 --storage-* 会覆盖上述配置。

CSV 数据 (data/example_data.csv)

列名需与点位名称一致，例如 temperature,humidity,pump,alarm。

输出文件说明

• 模拟器数据源：data/example_data.csv
• 采集器输出：data/collector.jsonl, data/collector.csv（取决于 file_type）
• 服务器设备清单：data/plc_device_point.csv（示例，供 plc_server_2 使用）
• 快照导出：按命令指定的 out.json, out.csv

CSV 行示例：

timestamp,server_id,device_id,point_name,address,register,unit,value

JSONL 行示例：

{"timestamp":"2025-09-29T13:38:00.123456789Z","server_id":"plc_server_1","device_id":"device_001","point_name":"temperature","address":1,"register":"holding","unit":"","raw":21,"value":21}

开发提示

• internal/servermgr/manager.go 的 Snapshot() 会按 YAML 点位读取当前寄存器值。
• internal/collector/storage.go 使用缓冲队列异步写文件，max_queue_size 可调。
• internal/output/exporter.go 支持 JSON/CSV 两种快照格式。

欢迎贡献更多协议扩展、输出格式或改进数据处理逻辑！