Lib.rs

RoboPLC

RoboPLC 是一个用于在Rust中创建实时微服务、PLC和工业级机器人的框架和工具的终极组合。

该Crate旨在使其所有组件既可单独使用，也可一起使用。

RoboPLC是EVA ICS工业自动化平台的一部分。

实时安全的数据同步组件是从RoboPLC项目的一部分RTSC crate重新导出的，可以直接使用，无需使用RoboPLC。

技术文档

可在https://info.bma.ai/en/actual/roboplc/index.html找到

示例

可在https://github.com/roboplc/roboplc/tree/main/examples找到

数据缓冲区

buf::DataBuffer 覆盖了从单个或多个生产者收集（缓存）数据帧的典型数据交换模式，然后由单个消费者批量取走并提交，例如提交到本地数据库或外部总线。

• 始终具有固定容量

• 线程安全，开箱即用

• 帧可以被强制推送，覆盖先前的帧，就像在环形缓冲区中一样。

中心站

hub::Hub 实现了数据中心（进程内发布/订阅）模型，当多个客户端（通常为线程工作者）通过单个虚拟总线交换数据，而不是使用直接通道。

这给数据交换带来了一些额外的开销，但使得架构更加清晰，降低了代码维护成本并带来了额外功能。

• 无数据序列化开销的经典发布/订阅模式

• 基于 policy_channel，它允许混合不同类型的数据，并在需要时应用额外的策略

• 一个完全被动模型，没有“服务器”线程。

pdeque和policy_channel

基于策略的队列 rtsc::pdeque::Deque 是构建基于策略通道的组件。

policy_channel 是一个基于策略队列的通道模块。

支持的数据策略

• 始终 总是交付一个帧
• 最新 总是交付一个帧，如果空间不足则丢弃之前的（类似于环形缓冲区）
• 可选 如果没有空间，可以跳过帧
• 单次 帧必须只交付一次（最新的一个）
• 单次可选 帧必须只交付一次（最新的一个）并且是可选的

此外，组件支持按数据优先级排序，如果数据类型实现了过期标记方法，则会自动删除过期数据。

policy_channel 是一个实时安全通道，这意味着它可能没有像流行通道实现那样快（它可能甚至比 std::sync::mpsc 提供的通道快）。但它对实时应用是完全安全的，这意味着没有自旋循环，数据总是以最小延迟交付，并且线程不会互相阻塞。

实时

thread_rt::Builder 提供了一个线程构建器组件，它扩展了标准线程构建器，增加了实时功能：调度策略和CPU亲和力（仅限Linux）。

supervisor::Supervisor 提供了一个轻量级任务监督器来管理启动的线程。

控制器

controller::Controller 是将所有功能组合在一起的主要组件。

I/O

[io] 模块提供了一套与现场设备和SCADA总线一起工作的工具。

当前支持

• 通过 io::modbus 支持Modbus（RTU/TCP），需要 modbus 集装箱功能。（Modbus客户端/主示例，Modbus服务器/从示例）

• 通过 io::raw_udp (原始UDP输入/输出示例) 在 io::pipe 中进行原始UDP的输入/输出

• 通过 io::pipe (子进程管道示例) 进行子进程管道

• EVA ICS 的输入/输出通过 io::eapi (EVA ICS 示例)，需要 eapi 集装箱特性

• ADS 连接器用于 Beckhoff TwinCAT，商业用途需要许可证

• IEC 60870-5 客户端，商业用途需要许可证

锁定安全性

注意：异步组件仅使用 parking_lot_rt 锁定。

默认情况下，该仓库（服务器和客户端模块）使用 parking_lot 进行锁定。对于实时应用，以下特性可用

• locking-rt - 使用 parking_lot_rt 集装箱，它是 parking_lot 的无自旋分支。

• locking-rt-safe - 使用 RTSC 优先级继承锁定，不受优先级反转的影响（仅限 Linux）。

注意：要切换锁定策略，请禁用仓库默认特性。

创建新项目时，CLI 中也可以选择锁定策略

robo new --locking rt-safe # the default for CLI-created projects is rt-safe

在其他平台上使用

组件 thread_rt、supervisor 和 controller 只能在 Linux 机器上运行。

从 0.3.x 迁移

• pchannel 和 pchannel_async 已分别重命名为 policy_channel 和 policy_channel_async。

• 默认情况下，该仓库使用 parking_lot 进行锁定。要切换到更安全的实时锁定，请禁用仓库默认特性，并启用 locking-rt 或 locking-rt-safe。**这对于实时应用非常重要，必须手动启用**。

• 由于 RTSC 组件是无锁的，需要指定泛型锁定类型，因此模块 channel、policy_channel、[buf] 和 semaphore 现在是具有选择锁定策略的 RTSC 模块的包装器。

• hub_async 现在需要启用 async 特性。