WPF 智能仓储上位机系统，集成数据采集与轻量级 MES 功能

前言

工业4.0与物联网技术飞速发展，制造业正经历着前所未有的变革。智能仓储控制系统作为提升生产效率、优化资源配置的关键环节，其重要性日益凸显。

本文将介绍一款基于WPF框架开发的上位机MES（制造执行系统）系统，该系统专为智能仓储设计，集成了系统监控、实时曲线、历史曲线、控制策略、系统操作、报警管理及报表管理等功能，为制造业提供一套高效、直观、易用的仓储管理解决方案。

项目介绍

一个典型的工业上位机软件，其核心目标是实现对仓储环节中各类设备、流程及数据的集中监控与管理。

系统采用 WPF 框架开发，利用其强大的界面设计能力和数据绑定机制，实现了用户界面的高度定制化和数据的实时交互。系统通过集成多种功能模块，提供一个全面、集中的仓储管理平台，有效提升了仓储作业的自动化水平和决策效率。

项目功能

1、系统监控

实时显示仓储设备的运行状态、库存情况、作业进度等信息。

2、实时曲线

以图表形式展示关键参数（如温度、湿度、库存量等）的实时变化趋势，可以及时发现问题并采取措施。

3、历史曲线

历史数据的查询和展示功能，支持按时间范围筛选。

4、控制策略

根据实际需求设置仓储设备的控制策略，如自动补货、智能调度等，实现仓储作业的智能化管理。

5、系统操作

用户管理、权限设置、系统配置等基础操作功能，确保系统的安全性和易用性。

6、报警管理

当仓储设备出现异常或库存达到预警阈值时，系统自动触发报警机制，及时通知相关人员处理。

7、报表管理

生成各类仓储作业报表，如库存报表、作业效率报表等，支持导出为Excel等格式，便于进行数据分析和汇报。

项目技术

开发平台与框架

项目基于微软的.NET 平台，使用 WPF 作为UI框架。强大的数据绑定、样式模板和矢量图形支持，是实现复杂、美观界面。

设计模式

项目采用MVVM设计模式。这种模式将界面逻辑与业务逻辑分离，提高代码的可测试性和可维护性。

数据绑定与命令

实现UI控件与后端ViewModel的动态关联，确保了数据与视图的同步更新和用户交互的响应。

自定义窗口行为

实现无边框透明窗口，并辅以ResizeMode="CanResizeWithGrip"和MouseMove事件处理，保证了自定义窗口仍具备良好的可操作性和可调整性。

项目代码

系统启动

public static void Strart(Action successAction, Action<string> faultAction) 
{
    mainTask = Task.Run(async () =>
    {
        IndustrialBLL bll = new IndustrialBLL();
        var si = bll.InitSerialInfo();
        if (si.State)
            SerialInfo = si.Data;
        else
        {
            faultAction(si.Message);return;
        }

        // 获取存储区信息
        var sa = bll.InitStorageArea();
        if (sa.State)
            StorageList = sa.Data;
        else
        {
            faultAction(sa.Message); return;
        }

        // 初始化设备变量集合及警戒值
        var dr = bll.InitDevices();
        if(dr.State)
            DeviceList = dr.Data;
        else
        {
            faultAction(sa.Message); return;
        }

        // 初始化串口通信
        rtuInstance = RTU.GetInstance(SerialInfo);
        rtuInstance.ResponseData = new Action<int, List<byte>>(ParsingData);
        if (rtuInstance.Connection())
        {
            successAction();
            int startAddr = 0;
            while (isRunning) 
            {
                foreach (var item in StorageList)
                {
                    if (item.Length > 100)
                    {
                        startAddr = item.StartAddress;
                        int readCount = item.Length / 100;
                        for (int i = 0; i < readCount; i++)
                        {
                            int readLen = i == readCount ? item.Length - 100 * i : 100;
                            await rtuInstance.Send(item.SlaveAddress, (byte)int.Parse(item.FuncCode), startAddr + 100 * i, readLen);
                        }
                    }
                    if (item.Length % 100 > 0)
                    {
                        await rtuInstance.Send(item.SlaveAddress, (byte)int.Parse(item.FuncCode), 
                            startAddr + 100 * (item.Length / 100), item.Length % 100);
                    }
                }
            }
        }
        else
        {
            faultAction("程序无法启动，串口连接初始化失败！");
        }          
    });
}

项目效果

系统主页

自定义控件

项目源码

对于想入门工业上位机开发的朋友来说，这是一个不错的参考模板——既有UI设计，又保留了工控系统的实用性。可以在此基础上增加自己的设备驱动、定制报表格式，或者对接MES系统，快速开发出符合自己需求的平台。

Gitee：https://gitee.com/infinitewz/data-capture

总结

系统不仅提升了仓储作业的自动化水平和决策效率，还为企业带来了显著的经济效益和社会效益。