S7 模拟器数据库实例同步设计

背景

S7 模拟器当前通过本地 JSON 文件手动配置实例和协议模板，工作量大且容易出错。WCS 系统已有完整的设备信息数据库（SQL Server），包含 Dt_DeviceInfo 和 Dt_DeviceProtocol 表。需要实现从数据库自动同步设备到 S7 模拟器实例。

需求

数据源：Dt_DeviceInfo.DevicePlcType = 'SiemensS7'
协议模板：每个设备生成一个协议模板，包含该设备所有 Dt_DeviceProtocol 字段
内存配置：统一使用默认值（M区1024字节，DB块1个，DB块大小65536）
同步时机：启动时自动同步 + API 手动触发

整体架构

启动时 / API触发
       │
       ▼
┌─────────────────────────────┐
│  InstanceSyncService        │
│  (Application 层)           │
└─────────────┬───────────────┘
              │ 读取 Dt_DeviceInfo (DevicePlcType='SiemensS7')
              │ 读取 Dt_DeviceProtocol (按 DeviceId 关联)
              ▼
┌─────────────────────────────┐
│  DatabaseDeviceService      │
│  (Application 层)           │
│  - SqlSugar 连接 WCS DB      │
└─────────────┬───────────────┘
              │ InstanceConfig + ProtocolTemplate
              ▼
┌─────────────────────────────┐
│  SimulatorInstanceManager   │
│  - 创建/更新实例             │
│  - 应用内存默认值            │
└─────────────────────────────┘

新增组件

组件	位置	职责
`WcsDbOptions`	Application	数据库连接配置类
`DatabaseDeviceService`	Application	读取 WCS 设备数据
`InstanceSyncService`	Application	同步逻辑
`SyncController`	Server	API 接口

配置新增

appsettings.json 添加：

{
  "WcsDb": {
    "Enabled": true,
    "ConnectionString": "Data Source=.;Initial Catalog=WIDESEAWCS_ShanMei;User ID=sa;Password=${WCS_DB_PASSWORD};...",
    "DbType": 2
  }
}

Note: DbType uses integer values (SqlServer=2, MySql=1). ${WCS_DB_PASSWORD} is an environment variable placeholder.

协议模板映射

Dt_DeviceProtocol 字段	ProtocolTemplate 字段
`DeviceChildCode`	`fieldKey`
`DeviceProDataBlock`	`dbNumber`
`DeviceProOffset`	`offset`
`DeviceProDataType`	`dataType`（需转换映射）
`DeviceProDataLength`	`length`
固定值 `1`	`bit`
`Bidirectional` (2)	`direction`

数据类型映射

ProtocolDataType 枚举值：Byte=0, Int=1, DInt=2, String=3, Bool=4

数据库 DeviceProDataType	ProtocolDataType
`Bit`	`Bool` (4)
`Byte`	`Byte` (0)
`Int`, `Word`	`Int` (1)
`DInt`	`DInt` (2)
`String`, `String8`, `String16`	`String` (3)

实例配置默认值

new MemoryRegionConfig
{
    MRegionSize = 1024,
    DBBlockCount = 1,
    DBBlockNumbers = new List<int> { 50 },
    DBBlockSize = 65536,
    IRegionSize = 256,
    QRegionSize = 256,
    TRegionCount = 64,
    CRegionCount = 64
}

协议模板 ID 格式

protocol-{DeviceCode}

每个设备（DeviceCode）生成一个协议模板，包含该设备所有 DeviceChildCode 的协议字段。

API 接口

方法	路径	说明
POST	`/api/Sync/SyncInstances`	手动触发同步
GET	`/api/Sync/LastSyncTime`	获取上次同步时间

同步逻辑

读取数据库中所有 DevicePlcType = 'SiemensS7' 的设备
对每个设备，创建 InstanceConfig（ID = DeviceCode，端口 = DevicePort）
对每个设备，合并其所有 Dt_DeviceProtocol 记录生成协议模板
对比现有实例：

新增的：创建实例 + 保存协议模板
已存在的：更新实例配置（可选）
数据库已删除的：从内存移除，保留文件配置

同步后实例状态默认为 Stopped（不自动启动）

文件变更

新增文件

WIDESEAWCS_S7Simulator.Application/WcsDbOptions.cs
WIDESEAWCS_S7Simulator.Application/DatabaseDeviceService.cs
WIDESEAWCS_S7Simulator.Application/InstanceSyncService.cs
WIDESEAWCS_S7Simulator.Server/Controllers/SyncController.cs

修改文件

WIDESEAWCS_S7Simulator.Server/appsettings.json - 添加 WcsDb 配置
WIDESEAWCS_S7Simulator.Server/Program.cs - 注册服务、启动时同步