Climatica

Мониторинг климатических испытательных камер в реальном времени — без штатного лицензионного программного обеспечения производителя.

О проекте

Climatica — программное средство для получения технологических параметров (температуры) климатических камер напрямую по сети Ethernet. Штатное ПО производителя работает нестабильно. Climatica решает эту проблему: протокол обмена данными был восстановлен методом реверс-инжиниринга (Modbus RTU, инкапсулированный поверх UDP на нестандартном порту 5001) и реализован в виде независимого клиента.

Возможности

• Одновременный опрос нескольких климатических камер без взаимных задержек (многопоточность)
• Отображение текущей температуры каждой камеры в реальном времени
• Построение графика изменения температуры во времени
• Автоматическое ведение журнала измерений в формате CSV (дата/время, ID камеры, значение)
• Устойчивость к временной недоступности отдельной камеры (тайм-аут, автоматическое переподключение)
• Работа независимо от штатного ПО и лицензионного сервера производителя

Технологический стек

Компонент	Технология
Язык	Python 3
Сетевое взаимодействие	socket (UDP), собственная реализация Modbus RTU + CRC16
Многопоточность	threading, queue.Queue
Графический интерфейс	PySide6 (Qt6)
Визуализация графиков	pyqtgraph
Журналирование	csv

Архитектура

Камеры (UDP:5001, Modbus RTU)
        │
        ▼
Модуль сетевого взаимодействия  ──►  Потоки опроса (по одному на камеру)
        │
        ▼
Потокобезопасная очередь (queue.Queue)
        │
   ┌────┴────┐
   ▼         ▼
 GUI      Журналирование
(PySide6 +  (CSV: время,
 pyqtgraph)  ID камеры,
             температура)

Установка

git clone https://github.com/<your-username>/climatica.git
cd climatica
pip install -r requirements.txt

Зависимости (requirements.txt):

PySide6
pyqtgraph

Использование

Укажите камеры в конфигурации (IP-адрес контроллера, адрес устройства Modbus):

CHAMBERS = [
    {"ip": "192.168.0.45",  "port": 5001, "address": 3},
    {"ip": "192.168.1.106", "port": 5001, "address": 1},
    {"ip": "192.168.1.252", "port": 5001, "address": 2},
]

Запуск приложения:

python main.py

Журнал измерений сохраняется в logs/climatica_<дата>.csv.

Протокол

Camеры отвечают на запросы Modbus RTU (функция 0x03, чтение регистров хранения), инкапсулированные в UDP-датаграммы на порту 5001 вместо стандартного Modbus TCP (порт 502). Структура запроса:

Байты	Поле	Значение
0	Адрес устройства	1–247
1	Код функции	0x03
2–3	Начальный регистр	0x0064 (100)
4–5	Количество регистров	0x0012 (18)
6–7	CRC16 (Modbus)	little-endian

Подробное описание хода реверс-инжиниринга — в отчёте docs/report.docx.

Дальнейшие планы

• Мониторинг относительной влажности (поиск соответствующего регистра)
• Удалённая запись уставок (Modbus-функции 0x06/0x10)
• Публикация данных по MQTT / интеграция с OPC UA
• Оповещения при выходе параметров за установленный диапазон

Дисклеймер

Проект реализован для собственного оборудования предприятия в исследовательских и учебных целях (реверс-инжиниринг протокола, к которому имеется физический и сетевой доступ). Используйте на свой страх и риск и только на оборудовании, которым вы владеете или на использование которого имеете разрешение.

Лицензия

AGPL-3.0