# 推拉酸洗线 L2 过程控制系统

基于 FastAPI + Vue 2 的推拉酸洗线二级过程控制系统，实现物料跟踪、实绩管理、计划管理、停机管理、设备管理、工艺预测等功能。

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## 技术栈

| 层 | 技术 |
|----|------|
| 后端 | Python 3.11+，FastAPI，SQLAlchemy 2（async），asyncpg |
| 数据库 | PostgreSQL 16 |
| 缓存 | Redis 7 |
| 前端 | Vue 2.7，Element UI，Axios |
| L1通信 | UDP（asyncio DatagramProtocol），监听 9000 端口 |

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## 目录结构

```
pickling-mes/
├── backend/
│   ├── app/
│   │   ├── api/          # 路由（各模块接口）
│   │   ├── models/       # SQLAlchemy 数据模型
│   │   ├── services/     # 业务逻辑（UDP解析、预测模型）
│   │   ├── config.py     # 配置（环境变量）
│   │   ├── database.py   # 数据库连接
│   │   └── main.py       # 入口
│   ├── tests/
│   │   └── test_udp_sender.py  # UDP报文模拟测试工具
│   └── requirements.txt
├── frontend/
│   ├── src/
│   │   ├── views/        # 页面组件
│   │   ├── api/          # 接口调用
│   │   ├── store/        # Vuex（认证）
│   │   └── router/       # 路由
│   └── package.json
├── docs/                 # 接口文档
└── docker-compose.yml
```

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## 启动方式

### 方式一：Docker Compose（推荐）

**前置条件**：已安装 Docker Desktop

```bash
cd pickling-mes
docker-compose up -d
```

启动后访问：
- 前端：http://localhost:8080
- 后端 API 文档：http://localhost:8000/docs
- 默认账号：`admin` / `admin123`

停止：
```bash
docker-compose down
```

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### 方式二：本地开发启动

**前置条件**：Python 3.11+，Node.js 18+，PostgreSQL 16，Redis 7

#### 1. 准备数据库

```bash
# 启动 PostgreSQL 和 Redis（也可用 Docker 只起这两个服务）
docker-compose up -d postgres redis
```

#### 2. 启动后端

```bash
cd backend

# 安装依赖
pip install -r requirements.txt

# 配置环境变量（可选，默认值已可用于本地开发）
cp .env.example .env   # 如有需要修改数据库连接

# 启动
uvicorn app.main:app --reload --host 0.0.0.0 --port 8000
```

后端启动时会自动：
- 建表（init_db）
- 创建默认 admin 账号（admin / admin123）
- 启动 UDP 监听服务（0.0.0.0:9000）

#### 3. 启动前端

```bash
cd frontend

# 安装依赖
npm install

# 开发模式启动
npm run serve
```

访问 http://localhost:8080

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## 环境变量说明

在 `backend/.env` 中配置（不存在则使用下列默认值）：

| 变量 | 默认值 | 说明 |
|------|--------|------|
| `DATABASE_URL` | `postgresql+asyncpg://postgres:password@localhost:5432/pickling_mes` | 数据库连接（async） |
| `DATABASE_SYNC_URL` | `postgresql://postgres:password@localhost:5432/pickling_mes` | 数据库连接（同步，Alembic用）|
| `REDIS_URL` | `redis://localhost:6379/0` | Redis 连接 |
| `SECRET_KEY` | `dev-secret-key` | JWT 签名密钥，**生产环境必须修改** |
| `L1_HOST` | `0.0.0.0` | UDP 监听地址 |
| `L1_PORT` | `9000` | UDP 监听端口（L1 PLC 向此端口发送报文）|
| `ACCESS_TOKEN_EXPIRE_MINUTES` | `480` | Token 有效期（分钟）|

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## L1 通信（UDP）

系统启动后自动监听 UDP `0.0.0.0:9000`，接收 L1 PLC 推送的报文。

**已实现的报文类型**（Body 格式待 PLC 方协议文档确认后适配）：

| 报文 ID | 含义 | 触发时机 |
|---------|------|---------|
| PC01 | 卷材入口 | 带钢上线时 |
| PC02 | 卷材出口 | 带钢下线时 |
| PC03 | 过程数据 | 周期推送（2s）|
| PC04 | 质量缺陷 | 缺陷检出时 |
| PC05 | 设备状态 | 状态变化时 |
| PC20 | 心跳 | 每 10s |

**模拟测试**（无 PLC 时验证 UDP 通信）：

```bash
cd backend
python tests/test_udp_sender.py
# 默认向 127.0.0.1:9000 发送 PC20/PC01/PC03/PC02 测试帧
```

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## 预测模型

后端内置 4 个基于物理公式的工艺预测模型，无需训练数据即可运行：

| 模型 | 接口 | 说明 |
|------|------|------|
| 酸洗速度 | `POST /prediction/acid-speed` | 基于 Arrhenius 动力学，输出最大允许速度 |
| 张力设定 | `POST /prediction/tension` | 基于截面积×屈服强度，输出各区张力 |
| 质量预测 | `POST /prediction/quality` | 输出质量等级（A1~C）及改进建议 |
| 消耗预测 | `POST /prediction/consumption` | 输出单卷酸、蒸汽、电、水消耗量 |

接口参数详见：http://localhost:8000/docs

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## 主要功能模块

| 路径 | 模块 |
|------|------|
| `/dashboard` | 生产看板（实时指标、趋势图）|
| `/material` | 物料跟踪（卷材全流程跟踪）|
| `/production` | 实绩管理 |
| `/plan` | 计划管理 |
| `/downtime` | 停机管理 |
| `/equipment` | 设备管理 |
| `/message` | 报文监控（UDP收发日志）|
| `/process-model` | 工艺段模型（酸洗速度预测）|
| `/tension-model` | 张力设定 |
| `/pdi` | PDI 管理（L3 下发→L2 确认）|
| `/quality` | 质量管理 |
| `/capacity` | 产能分析 |