前言
工业自动化领域有一个长期存在的痛点：PLC程序逻辑的编写和调试高度依赖厂商工具，不同品牌的设备之间打通数据流程更是麻烦。传统做法要么写大量中转代码，要么依赖专用的网关硬件，成本高且灵活性差。
用流程图的方式编排自动化逻辑，让Modbus和西门子S7协议的数据流动变得可视化。它把PLC数据读取、逻辑判断、数值转换、写入控制这些操作都做成了可拖拽的节点，配上高性能的后端执行引擎，算是给工业自动化场景提供了一个低门槛的解决方案。
项目介绍
一个基于Blazor和ASP.NET Core构建的工业自动化流程编辑器。用户可以在浏览器里拖拽节点、画连线，组成一套完整的数据处理流程，然后由后端引擎并发执行。这个项目支持Modbus TCP和西门子S7两种主流工业协议，能直接跟PLC设备通信。
流程执行引擎采用异步非阻塞设计，配合背压控制和熔断器机制，保证在高负载下也能稳定运行。目前项目代码完全开源，结构清晰，适合做二次开发或者直接集成到现有的MES系统中。
项目功能
功能分类 | 具体能力 |
流程可视化编辑 | 浏览器内拖拽节点、连接线，实时保存流程图配置 |
PLC协议通信 | Modbus TCP（线圈、寄存器、离散输入等全部功能码）和西门子S7（S7-1200/1500/300/400系列） |
执行引擎 | 异步消息队列、线程池管理、优先级调度、对象池复用 |
稳定性机制 | 背压控制、流量限制、熔断器保护、超时控制 |
性能监控 | 实时查看流程吞吐量、节点延迟、系统资源占用 |
节点类型 | 注入节点、调试节点、函数节点、开关节点、延迟节点、PLC读写节点 |
项目特点
纯Web端编辑器：不需要安装任何客户端软件，有浏览器就能用
跨平台运行：基于.NET 8，后端可跑在Windows、Linux、容器里
高性能执行：理论吞吐量5万消息/秒，平均延迟控制在5毫秒左右
轻量架构：没有过度依赖第三方框架，核心执行引擎自己实现
模块化设计：共享模型层、API层、Web前端层分离，方便替换或扩展
工业协议内置：Modbus和S7协议直接集成，不用额外装驱动或中间件
项目技术
技术领域 | 采用方案 |
后端框架 | ASP.NET Core（.NET 8） |
前端框架 | Blazor WebAssembly |
高性能队列 | System.Threading.Channels |
协议库 | 自研Modbus TCP、西门子S7实现 |
并发模型 | 异步非阻塞 + 线程池 |
监控指标 | 自定义PerformanceMonitor |
配置存储 | JSON文件 + 内存缓存 |
项目结构分为三个核心部分：
FlowDesigner.Shared：存放流程模型、节点定义、执行状态等公共数据结构
FlowDesigner.Api：提供流程执行、节点调度、PLC通信的后端服务
FlowDesigner.Web：Blazor前端，负责流程编辑器的界面和交互
项目效果
实际运行时的典型工作流程是这样的：
1、打开浏览器访问 http://localhost:5001，进入编辑器界面
2、从左侧节点库拖拽一个"Modbus读取"节点到画布上，配置PLC的IP地址、寄存器地址和读取长度
3、再拖一个"函数节点"作为中间处理，写一段简单的JS表达式做数据换算（比如原始值乘以系数）
4、最后拖一个"Modbus写入"节点，把处理后的数值写回另一个寄存器
5、用连线把这三个节点串起来，保存流程
6、后端执行引擎加载这个流程定义，按照设定的触发条件（定时或事件）开始跑数据
整个过程完全可视化，逻辑修改只需要在编辑器里重新连线或调整节点参数，不用改代码、不用重启服务。对于那些需要频繁调整数据处理逻辑的产线场景，这套模式能省下大量时间。
性能方面，引擎采用Channel作为消息传递的载体，配合对象池减少GC压力。单机实测在普通服务器上可以同时跑100个流程实例，每个消息的处理延迟基本都在毫秒级。背压控制会在队列积压超过阈值时自动限流，防止系统被突发流量冲垮。
项目源码
项目结构包含以下关键文件：
FlowDesigner.sln：解决方案文件，用Visual Studio或Rider打开即可
src/FlowDesigner.Api/：后端服务代码，Controllers、Services、配置都在这里
src/FlowDesigner.Web/：Blazor前端，Components和Pages是主要关注点
src/FlowDesigner.Shared/：模型定义，包括Flow、FlowNode、PlcModels等
快速跑起来的步骤：
1、确保本地安装了.NET 8 SDK
2、clone代码后执行 dotnet build
3、开两个终端窗口，一个进到Api目录运行 dotnet run --urls "http://localhost:5000"
4、另一个进到Web目录运行 dotnet run --urls "http://localhost:5001"
5、访问5001端口开始使用，5000端口的Swagger文档可以查看API细节
注意事项
项目目前处于开发阶段
PLC 通讯功能需要真实硬件设备测试
性能指标为理论值，实际取决于硬件配置
为了防止丢失，可以在评论区留言关键字「自动化流程编辑器」，即可获取完整源码地址。
总结
项目提供了一个很实用的思路：把工业自动化的数据流处理做成可视化流程编排。它没有试图做一个万能平台，而是聚焦在Modbus和S7这两个最常用的工业协议上，把读写操作、数据转换、逻辑判断这些高频操作用节点的方式标准化了。
对于需要快速搭建数据采集、设备联动的场景，这套方案可以直接拿来用或者稍微改改就能上生产。高性能执行引擎和稳定性机制也是值得单独拿出来复用的模块。当然，项目还在开发阶段，PLC通讯部分需要更多真实设备测试来验证稳定性，但整体的架构和设计思路已经相当清晰。
关键词
最后
如果你觉得这篇文章对你有帮助，不妨点个赞支持一下！你的支持是我继续分享知识的动力。如果有任何疑问或需要进一步的帮助，欢迎随时留言。也可以加入微信公众号[DotNet技术匠] 社区，与其他热爱技术的同行一起交流心得，共同成长！
作者：小码编匠
出处：gitee.com/smallcore/DotNetCore
声明：网络内容，仅供学习，尊重版权，侵权速删，歉意致谢！
方便大家交流、资源共享和共同成长
纯技术交流群，需要加入的小伙伴请扫码，并备注【加群】
推荐阅读
觉得有收获？不妨分享让更多人受益
关注「DotNet技术匠」，共同提升技术实力
下一主题
