做数字孪生项目时,遇到了一个绕不过去的问题:数据从哪来。车间里的 PLC、CNC、传感器、电力柜、楼宇控制器,各说各话,协议五花八门。市面上的商业方案要么贵到离谱,一套 Kepware 够买一台机床;要么重到工控机跑不动;要么老旧到跟 AI 搭不上边。
找不到合适的,干脆自己写一个。从零开始,花了不到三个月,把 40 种工业协议驱动、4 种数据库并行写入、MQTT 双层推送和 MCP AI 工具集全部跑通。现在把社区版完整开源出来,Apache 2.0 协议,永久免费。
一套生产级工业数据采集引擎,已经在铝挤压加工现场跑了几个月。从冲压车间的 PLC 到海上风场的 IEC 61850 变电站,从 CNC 五轴加工中心的 Fanuc 控制器到半导体 SECS/GEM 机台,一套代码全部覆盖。
社区版采用 Apache 2.0 开源协议,无加密、无认证、无 License、无硬件绑定,解压即用。基于 .NET Framework 4.8 开发,支持 Windows 7 SP1 及以上系统。

| 功能模块 | 社区版支持情况 |
|---|---|
| 40 种工业协议驱动 | 涵盖 PLC、CNC、仪表、楼宇、电力、半导体 |
| MQTT 双层话题推送 | 批量 JSON + 逐变量子话题,Sparkplug B 兼容 |
| 4 种数据库并行写入 | SQLite、MySQL、SQL Server、PostgreSQL |
| MCP 协议 50 个工具 | AI 自然语言管理设备、查数据、控启停 |
| REST API | HTTP 实时数据查询,Bearer Token 认证 |
| CSV 批量管理 | Excel 兼容 UTF-8,变量点一键导入导出 |
| 中英双语界面 | 运行时无重启切换 |
| 模拟器驱动 | 20+ 模拟变量,没硬件也能跑通全链路 |
设备管理采用 公司 → 车间 → 工序 → 设备 四级树结构组织,支持拖拽迁移、搜索过滤和批量操作。变量点配置支持线性缩放、修约、报警阈值、单位等字段,每个变量均可单独清洗和配置语义。
协议覆盖面广:40 种驱动涵盖西门子 S7、Modbus TCP/RTU、Fanuc FOCAS、OPC UA、IEC 61850、BACnet、SECS/GEM 等主流工业协议,从 PLC 到半导体设备基本全覆盖。
零门槛上手:无加密、无认证、无 License、无硬件绑定,下载解压就能跑,模拟器模式甚至不需要真实设备。
AI 原生可操控:内置 MCP Server 提供 50 个原子工具,Claude Desktop 等 AI 客户端连接后可直接用自然语言管理设备和查询数据。
数据通路完整:从采集、清洗、缩放、报警到 MQTT 推送和多库写入,一条链路跑到底,没有断点。
项目架构

| 技术层面 | 选型 |
|---|---|
| 运行时框架 | .NET Framework 4.8 |
| 界面框架 | WinForms |
| 协议驱动 | 自研 40 种工业协议适配层 |
| 数据存储 | SQLite(默认),MySQL/SQL Server/PostgreSQL 可选 |
| 消息推送 | MQTT,支持批量 JSON 和逐变量子话题 |
| AI 集成 | MCP 协议,50 个工具接口 |
| API 服务 | RESTful HTTP,Bearer Token 认证 |
| 日志系统 | 按天滚动,30 天自动清理 |
协议驱动清单按类别划分:
PLC/控制器 11 种(Modbus TCP/RTU、Siemens S7、Beckhoff ADS、CODESYS、三菱 FX/MELSEC、基恩士 KV、松下 Mewtocol、欧姆龙 FINS/HostLink 等)
CNC 数控 4 种(Fanuc FOCAS、Haas、Mazak、Heidenhain)
工业以太网 3 种(EtherNet/IP、Profinet、OPC UA)
现场总线 3 种(PROFIBUS、DeviceNet、CC-Link)
电力能源 3 种(IEC 104、IEC 61850、DNP3)
楼宇自动化 5 种(BACnet、KNX、DALI、LonWorks、MBus)
物联网/半导体/其他 11 种(MQTT Subscribe、Sparkplug B、HTTP REST、DLMS/COSEM、HART IP、MTConnect、SECS/GEM、OPC DA、OPC UA PubSub、Simulator)。


添加设备

变量基本信息
变量边缘计算

API服务

在实际产线上跑下来,这套系统主要解决了三类问题:
一是协议适配效率。原来要对接一台新设备,得翻手册、写代码、调试大半天。现在直接在界面上选驱动、填地址、配变量,几分钟搞定一个设备接入。CSV 批量导入功能让几百个变量点的配置从手工录入变成表格编辑,省了不少重复劳动。
二是数据通路打通。采集到的数据同时走 MQTT 推送到上层应用,并行写入 4 种数据库,没有断点或丢包。现场测试时模拟了网络抖动和断线场景,重连恢复和数据补发机制能撑住,没有出现数据断层。
三是 AI 交互验证。用 Claude Desktop 连上 MCP Server 后,用自然语言查设备状态、问历史数据、启停采集,都能正常响应。这个能力还在迭代中,但方向是明确的——让工艺人员用说话的方式查数据,而不是去学 SQL 或翻界面。

容器实验室和模拟器模式也帮了不少忙。在没有硬件的环境下跑通全链路验证,代码改完先过模拟器,再上真设备,减少了现场调试的不可控因素。
社区版采用 Apache 2.0 协议,永久免费,可用于商业项目,没有设备数量限制,也没有隐藏的收费项。企业版提供语义层数字孪生建模、Fabric 时序分析引擎、Dashboard 监控大屏、配置模板克隆、TDengine 时序数据库、离线缓存补发、事件规则引擎和认证安全等重型能力,两者定位不同,边界清晰。
一个从实际生产需求里长出来的项目。做数字孪生需要数据,市面上的方案又贵又重,那就自己写一套。40 种协议驱动、4 种数据库、MQTT 推送、MCP AI 工具,社区版全部免费开放。
它解决的核心问题是:让设备能连得上,数据能流得通,AI 能摸得着。不设门槛,不搞加密,不需要 License,解压即用。希望它能帮到那些同样在车间里跟 PLC 指示灯打交道的人。
、协议驱动、Modbus、Siemens S7、OPC UA、MQTT推送、MCP协议、AI操控设备、、、Apache 2.0、.NET Framework、、CNC联网、SCADA
最后
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作者:小码编匠
出处:
gitee.com/smallcore/DotNetCore
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更新时间:2026-11-04
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