综合平台编程器架构

目标

项目采用 UI、领域、服务和基础设施分层。HMI 编辑、离线仿真和真机联机使用同一套领域模型，UI 不直接依赖串口或 Modbus 实现。

项目代码不使用自定义命名空间，分层边界由目录、接口和依赖方向表达。

目录职责

app/
├── integrated_platform.pro     qmake 工程入口
├── src/
│   ├── main.cpp                应用组合入口
│   ├── ui/                     Qt Designer 界面、视图和交互协调
│   ├── domain/                 工程、HMI、逻辑、M/D 地址等纯业务模型
│   ├── services/               用例编排、运行模式和仿真服务
│   └── infrastructure/         工程文件、Modbus RTU 等外部实现
└── tests/                      单元测试与集成测试工程

依赖方向

生产代码必须保持单向依赖：

UI -> Services -> Domain
Infrastructure -> Domain
main.cpp -> UI + Services + Infrastructure

domain 不依赖 UI、串口、文件系统或具体 PLC 库。
services 只通过领域定义的接口使用寄存器、工程存储等能力。
infrastructure 实现外部能力，例如 JSON 工程文件和 Qt Modbus RTU。
ui 只调用服务并展示状态；MainWindow 只组织界面，不实现业务规则、寄存器读写或通信流程。
main.cpp 负责创建对象并注入依赖，不承载业务逻辑。

核心数据流

用户操作 HMI
    -> UI 发起服务请求
    -> 服务校验并更新领域模型或寄存器接口
    -> 仿真服务 / 真机 Modbus 实现执行
    -> 服务发布状态变化
    -> UI 刷新控件和状态栏

离线模式由服务连接虚拟 M/D 寄存器与软件逻辑执行器；真机模式由服务连接 PLC 寄存器缓存与 Modbus RTU 服务。两种模式共用 HMI 绑定模型，且软件逻辑执行器不得在真机模式运行。

核心领域模型

领域模型位于 app/src/domain/，只使用 C++17 标准库，不包含 Qt 界面、串口或 Modbus
类型：

文件	职责
`register_address.*`	定义 M/D 地址值对象，统一校验项目地址范围 `0~4000`。
`register_repository.*`	定义 M 位和 D 字的统一读写接口，并提供离线内存实现。
`project_storage.*`	定义工程文件保存和加载的领域存储契约，不依赖具体文件格式。
`hmi_model.*`	定义 HMI 页面、控件、位置、扩展属性和寄存器绑定，并校验控件位于页面边界内。
`control_logic_model.*`	定义网络、串联级、并联条件和输出线圈，并校验节点类型及地址区域。
`project_model.*`	聚合工程元数据、HMI 页面和控制逻辑，并校验工程内标识唯一性。
`runtime_state.*`	定义编辑态、离线运行态、真机运行态及合法切换规则。

工程管理由 services/ProjectService 编排新建、保存、另存为和加载。JSON 文件转换和原子写入
由 infrastructure/JsonProjectStorage 实现。加载必须先完成文件解析、版本检查和领域校验，成功
后才能替换当前工程；保存失败或加载失败不得修改当前工程路径和内存内容。

services/HmiEditorService 负责 HMI 页面的控件添加、删除、移动和属性更新，不依赖 Qt 图元。
ui/HmiEditorWidget 使用 QGraphicsScene 将模型投影为画布项，画布项只保存控件标识，移动结束后
才通过编辑服务提交新位置。保存时由 Project::validate() 拒绝缺失必需绑定或绑定区域错误的控件。

RegisterRepository 是 HMI、逻辑执行器和运行服务唯一可见的寄存器边界。离线运行使用
VirtualRegisterRepository；真机运行后续注入由基础设施层实现的 PLC 缓存仓库。仓库读取的是
最近一次有效值，写入成功只表示请求被仓库接受；真实 PLC 的异步确认由服务层负责反馈。

services/HmiRuntimeService 仅持有 RegisterRepository 接口：按钮切换 M 位，指示灯读取 M 位，
数值显示读取 D 字，数值输入写入 D 字。它不依赖虚拟寄存器实现、串口或 Modbus，因此离线和真机
运行可替换数据源而无需改变 HMI 模型或画布代码。

控制逻辑节点使用 std::variant 组合独立配置类型。初版只包含 M 区触点、M 区线圈和 D 值与
常量比较。新增节点时应增加独立配置类型及其校验和执行处理，不得向通用 LogicNode 持续
添加只对单一节点有效的可选字段。定时器不是当前原始需求范围，不提前建立模型或执行逻辑。

控制逻辑按标准梯形图的受限结构表达：一个逻辑包含多个网络，一个网络包含按顺序串联的多个
条件级，每个条件级包含一个或多个并联条件，输出线圈固定在网络最右侧。条件级之间执行逻辑与，
同级并联条件执行逻辑或。状态保持通过启动触点和运行反馈触点并联，并与停止触点串联后驱动运行
线圈表达。该结构是后续软件逻辑执行器的确定性求值契约，不需要通用图遍历或连接表。

services/LogicEditorService 负责新增和删除网络、追加串联条件、增加并联条件、设置输出线圈、
修改属性和删除节点。空网络可作为编辑占位；非空网络保存时必须同时具备条件和输出线圈。
ui/LogicEditorWidget 自动排列左右母线、串联级、并联支路和右侧线圈，不允许自由拖动或手动画线，
也不保存像素坐标。编辑器通过服务提交修改，不访问 HMI、寄存器仓库或 PLC。

运行模式边界

模式	允许编辑工程	寄存器来源	软件逻辑执行器	进入约束
编辑态	是	无运行仓库	停止	运行态必须先回到编辑态。
离线运行态	否	虚拟 M/D	运行	仅可从编辑态进入。
真机运行态	否	PLC 读回缓存	停止	仅可从编辑态进入，且必须先完成 PLC 初次读取。

离线运行态与真机运行态不得直接互切。进入真机运行态时不复制或写入离线仓库值，避免误写
PLC；退出任一运行态后才能重新编辑工程。

测试边界

测试按业务风险和模块边界安排，不要求为每个简单访问器或转发函数单独编写测试：

优先级	测试对象	重点验证内容
高	`domain`	地址边界、M/D 类型约束、模型校验、工程唯一性和运行模式切换
高	`services`	HMI、寄存器仓库和逻辑执行器之间的离线闭环
高	工程存储	保存加载往返、版本字段、缺失字段和非法文件
中	`infrastructure`	Modbus 帧解析、超时、CRC、断线和错误反馈
中	`ui`	新建工程、编辑、运行切换和错误提示等关键工作流
冒烟	真机联调	少量安全地址的读写和 RUN 联动验证

domain 和 services 的自动化测试不依赖 Qt 界面或真实 PLC。基础设施优先使用模拟串口
和测试文件，真机测试只覆盖无法在模拟环境确认的通信和联动行为。

7.1 KiB Neapstrādāts Vainot Vēsture