第01章
自动化控制概述
工业自动化发展史 · 设备控制脚本应用场景 · 脚本控制与PLC区别
概念基础
第02章
脚本语言选型
Python工控优势 · Lua轻量级 · JavaScript在IoT中的应用
PythonLuaJS
第03章
开发环境搭建
pySerial/modbus-tk配置 · 虚拟环境 · 依赖管理最佳实践
环境工控
第04章
串口通信基础
RS232/RS485协议 · 波特率/数据位/停止位 · pySerial实战
串口协议
第05章
Modbus协议详解
RTU vs TCP · 功能码01-06/15-16 · 报文结构分析
Modbus工业
第06章
Modbus主站实现
modbus-tk构建主站 · 批量读写寄存器 · 异常处理
主站实战
第07章
Modbus从站模拟
从站仿真 · 多寄存器映射 · 响应超时设置
从站模拟
第08章
TCP/IP通信
Socket编程 · TCP客户端/服务器 · 长连接管理
网络Socket
第09章
HTTP API调用
RESTful接口 · requests库 · Token认证与鉴权
APIREST
第10章
MQTT协议应用
发布/订阅 · QoS等级 · EMQX代理 · 设备状态上报
MQTTIoT
第11章
OPC UA通信
OPC UA基础 · opcua-asyncio库 · 节点浏览与读写
OPC UA互操作
第12章
数据采集与存储
CSV记录 · SQLite存储 · InfluxDB时序数据库入门
存储时序
第13章
定时任务调度
APScheduler · Cron表达式 · 周期性采集与轮询
调度定时
第14章
多线程与异步
Threading实战 · asyncio协程 · GIL影响分析
并发异步
第15章
设备状态机设计
状态机模式 · 状态转换表 · Python有限状态机
状态机设计
第16章
错误处理与重试
try-except-finally · 自定义异常 · 指数退避重试
健壮性重试
第17章
日志系统搭建
logging配置 · 日志分级 · 轮转日志 · 分析技巧
日志调试
第18章
配置文件管理
YAML/JSON/INI对比 · configparser · 敏感信息加密
配置安全
第19章
命令行工具开发
argparse · Click框架 · 交互式CLI设计
CLI工具
第20章
GUI控制面板
Tkinter基础 · PyQt5入门 · 实时数据显示
GUI桌面
第21章
Web控制界面
Flask框架 · WebSocket实时通信 · 仪表盘设计
Web仪表盘
第22章
设备发现与注册
网络扫描(nmap) · mDNS服务发现 · 自动注册机制
发现网络
第23章
固件升级脚本
FTP/SFTP传输 · MD5/SHA256校验 · 升级失败回滚
固件升级
第24章
报警与通知
阈值报警 · 邮件(smtplib) · 企微/钉钉机器人推送
报警通知
第25章
数据可视化
Matplotlib实时曲线 · Plotly交互 · Grafana集成
可视化图表
第26章
安全加固
脚本加密(pyarmor) · TLS/SSL · 访问控制列表
安全加密
第27章
测试与调试
pytest单元测试 · 模拟设备测试 · 断点调试技巧
测试调试
第28章
性能优化
cProfile剖析 · 内存管理 · 异步IO · 连接池复用
优化性能
第29章
部署与运维
Docker容器化 · systemd服务 · SSH Paramiko远程运维
部署运维
第30章
综合实战案例
智能温控系统：传感器采集→PID控制→Web监控→报警推送
实战全栈