qinshihu/FactoryLink: A Zero-Dependency Industrial Data Gateway Supporting PLC and MQTT

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国内镜像：Gitee | GitCode

这是什么？

一个单EXE、双击就能跑、零依赖、完全开源免费的工业设备数据采集网关。

专门给国内制造业的一线工程师、工厂IT、小集成商使用。

为什么做这个？

• 某讯的采集网关卖1万块钱一台，我做个免费的给大家用
• 其他开源项目都要Docker，车间工程师根本不会用
• 所有国外项目都没有中文文档，出了问题找不到人问
• 引入了AI配置助手，支持用自然语言描述设备，AI自动生成配置

怎么用？

1. 下载 工业数据采集网关.exe

2. 双击运行（右下角会出现托盘图标）

3. 浏览器自动打开配置页面（默认 http://localhost:8000）

4. 配置你的PLC IP、点位表、MQTT地址

5. 点"启动采集"，完事了

右键托盘图标可以：打开配置页面、启动/停止采集、退出程序。

也可以用 Docker 部署：Docker 部署说明

支持的协议

核心功能

• 单EXE启动：双击运行，不需要装任何运行环境
• Web配置界面：浏览器打开就能配置，不需要懂命令行
• 实时数据查看：WebSocket推送，数据实时刷新
• MQTT转发：自动将采集数据转发到MQTT服务器
• AI配置助手：用自然语言描述设备，AI自动生成配置（支持 OpenAI / 通义千问 / DeepSeek 等）
• Excel导入：支持从Excel表格批量导入点位配置，导入前可预览确认
• 设备连接测试：一键测试PLC连通性
• 断线重连：网络断开自动重连，指数退避策略
• 开机自启动：一键设置Windows开机自启动
• 系统托盘：后台运行，右键托盘图标操作
• 日志查看：Web界面直接查看采集日志，支持按级别筛选
• 配置热加载：改完配置点"应用"，自动重启采集器
• 配置自动备份：每次保存自动生成 config.json.bak
• 端口冲突处理：8000被占用自动换8001、8002...

界面说明

数据格式

MQTT数据Topic

{topic_prefix}/{device_id}

示例：factory/gateway-001/dev1

MQTT数据报文

{
  "gateway": "车间1号网关",
  "device_id": "dev1",
  "device_name": "西门子S7-1200",
  "timestamp": 1719123456789,
  "values": {
    "温度1": {"value": 25.5, "unit": "℃", "quality": "good"},
    "压力1": {"value": 1.2, "unit": "MPa", "quality": "good"}
  }
}

状态Topic

{topic_prefix}/{device_id}/status

{
  "device_id": "dev1",
  "status": "online",
  "message": "连接成功",
  "timestamp": 1719123456789
}

• status取值：online（正常采集）、offline（断线）、error（异常）
• quality取值：good（正常）、bad（读取失败）、uncertain（数据可疑）

点位数据类型

实际值 = 原始值 × 倍率 + 偏移量。倍率和偏移量在点位配置中设置。

配置文件

所有配置保存在与EXE同目录的 config.json 文件中，修改后自动备份为 config.json.bak。

{
  "gateway_name": "车间1号网关",
  "devices": [
    {
      "id": "dev1",
      "name": "西门子S7-1200",
      "protocol": "s7",
      "ip": "192.168.1.100",
      "rack": 0,
      "slot": 1,
      "enabled": true,
      "points": [
        {"name": "温度1", "address": "DB1.DBD0", "type": "float", "rate": 1.0, "offset": 0.0, "unit": "℃"}
      ]
    }
  ],
  "mqtt": {
    "host": "192.168.1.200",
    "port": 1883,
    "client_id": "gateway-001",
    "topic_prefix": "factory/gateway-001",
    "username": "",
    "password": "",
    "qos": 1,
    "enabled": true
  },
  "collect_interval": 1000,
  "reconnect": {
    "max_retries": 0,
    "base_delay": 1,
    "max_delay": 60
  },
  "ai": {
    "enabled": false,
    "api_url": "https://api.openai.com/v1",
    "api_key": "",
    "model": "gpt-3.5-turbo"
  }
}

• collect_interval：采集间隔，单位毫秒，1000 = 每秒采集一次
• reconnect.max_retries：0 = 无限重试
• 重试间隔：指数退避，1s → 2s → 4s → 8s → 16s → 32s → 60s（封顶）

协议地址格式

Modbus

西门子S7

S7-1200/1500：rack=0, slot=1；S7-300/400：rack=0, slot=2

三菱MC

Excel点位表格式

• 第一行为表头（固定格式），第二行开始为点位数据
• 支持 .xlsx 和 .xls 格式
• 在设备配置页可下载模板
• 导入后会弹出预览对话框，确认后自动填入添加设备表单

从源码运行

# 1. 创建虚拟环境（推荐）
python -m venv venv
venv\Scripts\activate

# 2. 安装Python依赖
pip install -r requirements.txt

# 3. 编译前端
cd frontend
npm install
npm run build
cd ..

# 4. 启动后端
cd backend
python main.py

浏览器打开 http://localhost:8000。

打包成EXE

# 确保前端已编译
cd frontend && npm run build && cd ..

# 执行打包
build.bat

输出文件：dist/工业数��采集网关.exe（约25MB）

Docker 部署

如果不想用 EXE，也可以用 Docker 方式运行（适合部署在服务器、工控机、树莓派上）。

快速启动

# 拉取镜像
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/huluwa666/tsq-images-hub:factorylink-latest

# 创建目录存放配置和日志
mkdir -p /opt/factorylink/{logs,config}

# 运行容器
docker run -d \
  --name factorylink \
  --restart always \
  -p 8000:8000 \
  -v /opt/factorylink/config:/app/config \
  -v /opt/factorylink/logs:/app/logs \
  registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/huluwa666/tsq-images-hub:factorylink-latest

参数说明

首次使用

1. 容器启动后，浏览器打开 http://你的服务器IP:8000
2. 配置 PLC 设备和 MQTT
3. 点击"启动采集"

注意：Docker 版本不支持系统托盘图标和开机自启动功能（这两个是 Windows 专属）。

使用 docker-compose

创建 docker-compose.yml：

version: '3'
services:
  factorylink:
    image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/huluwa666/tsq-images-hub:factorylink-latest
    container_name: factorylink
    restart: always
    ports:
      - "8000:8000"
    volumes:
      - ./config:/app/config
      - ./logs:/app/logs

启动：

docker-compose up -d

技术栈

• 后端：Python 3.11+ / FastAPI / WebSocket / uvicorn
• 前端：Vue 3 / Vite / Element Plus / xlsx
• 协议库：pymodbus 3.x / python-snap7 3.0 / pymcprotocol
• MQTT：paho-mqtt
• AI：httpx（OpenAI 兼容接口，支持通义千问、DeepSeek 等）
• Excel：openpyxl（服务端解析）
• 打包：PyInstaller 6.x（--onefile --windowed）
• 托盘：pystray + Pillow

项目结构

FactoryLink/
├── backend/
│   ├── main.py              # FastAPI入口（WebSocket、托盘、端口检测、Excel导入）
│   ├── config.py            # 配置管理（读写、备份、线程安全）
│   ├── logger.py            # 日志管理（10MB轮转×5、API读取）
│   ├── schemas.py           # Pydantic数据模型
│   ├── ai_service.py        # AI配置助手（OpenAI兼容接口、流式输出）
│   ├── collector/
│   │   ├── base.py          # 采集器基类（指数退避重连、后台重连线程）
│   │   ├── modbus.py        # Modbus TCP/RTU（pymodbus）
│   │   ├── s7.py            # 西门子S7（python-snap7 3.0）
│   │   └── mitsubishi.py    # 三菱MC（pymcprotocol）
│   └── forwarder/
│       └── mqtt.py          # MQTT转发（paho-mqtt）
├── frontend/
│   ├── src/
│   │   ├── App.vue          # 布局框架（导航、Logo、作者信息）
│   │   ├── router.js        # 路由配置
│   │   └── views/
│   │       ├── Home.vue          # 首页（设备卡片、实时数据、WebSocket）
│   │       ├── DeviceConfig.vue  # 设备配置（增删改、点位管理、Excel导入）
│   │       └── Settings.vue      # 系统设置（MQTT、采集、重连、自启动、日志）
│   └── dist/                # 编译后的静态文件
├── build.bat                # PyInstaller打包脚本
├── requirements.txt         # Python依赖清单
├── Dockerfile               # Docker镜像
└── README.md                # 本文件

常见问题

Q: 双击EXE没反应？

A: 查看右下角系统托盘是否有网关图标。如果端口被占用，程序会自动换端口，右键托盘图标选择"打开配置页面"。

Q: 连接PLC失败？

A: 先在设备配置页点"测试连接"按钮，确认IP、端口、机架号/插槽号是否正确。西门子S7-1200/1500用rack=0,slot=1，S7-300/400用rack=0,slot=2。

Q: MQTT收不到数据？

A: 检查MQTT服务器地址、端口是否正确，确认MQTT已启用。查看系统设置页的日志，排查连接错误。

Q: 如何批量导入点位？

A: 在设备配置页点击"导入Excel"，选择文件后会弹出预览对话框，确认点位无误后点击"确认并添加设备"，点位将自动填入添加设备表单。

Q: AI配置助手怎么用？

A: 在系统设置页启用AI助手并配置API Key（支持OpenAI、通义千问、DeepSeek等兼容接口），然后在设备配置页展开AI面板，用自然语言描述设备即可自动生成配置。例如："帮我添加一台192.168.1.100的西门子S7-1200，采集DB3偏移0开始的10个浮点数"。

Q: Modbus RTU串口号怎么填？

A: 直接填串口号，如 COM3、COM4。波特率默认9600，校验位默认无校验(N)。

Q: 采集间隔设多少合适？

A: 默认1000ms（1秒）。PLC响应快可以设500ms，慢的设备建议2000ms以上。太短可能导致读取超时。

因为90%的车间工程师，他们不需要什么云原生，不需要什么Docker，他们就想要一个简单、好用、能解决问题的工具。

许可证

本项目采用 Mozilla Public License 2.0 (MPL-2.0) 许可证开源。

作者

谭策 — 独立开发者 | 工业物联网领域探索者

• 📝 博客：https://www.zjzwfw.cloud/
• 📧 邮箱：[email protected]
• 💬 微信公众号：IT Online

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