Details

В данной работе разработана система мониторинга оборудования с числовым программным управлением на базе открытого программного стека. Система обеспечивает сбор данных из контроллеров Siemens SIMATIC S7-300 по протоколу S7 Communication с использованием библиотеки python-snap7, передачу данных через MQTT-брокер Eclipse Mosquitto в формате JSON, хранение временны́х рядов в базе данных InfluxDB и визуализацию в реальном времени в Grafana с поддержкой аварийного оповещения. Реализована интеграция с платформой Eclipse BaSyx для формирования цифрового двойника станка на основе стандарта Asset Administration Shell (IEC 63278-1:2023). Разработаны конфигурационные файлы DB-блоков для платформ SINUMERIK 840D sl и SINUMERIK 808D/828D. Проведено тестирование всех уровней системы; измеренное время одного цикла опроса составило 15–30 мс при заданном интервале 1 секунда. Выполнена экономическая оценка: стоимость разработки составила около 114 000 рублей при нулевых лицензионных затратах, срок окупаемости — около 2 лет при эксплуатации одного станка.

This work presents the development of a CNC equipment monitoring system based on an open-source software stack. The system collects data from Siemens SIMATIC S7-300 controllers via the S7 Communication protocol using the python-snap7 library, transmits data through an Eclipse Mosquitto MQTT broker in JSON format, stores time series in an InfluxDB database, and provides real-time visualization in Grafana with alarm notification support. Integration with the Eclipse BaSyx platform is implemented to create a digital twin of the machine tool based on the Asset Administration Shell standard (IEC 63278-1:2023). Configuration files for DB data blocks are developed for SINUMERIK 840D sl and SINUMERIK 808D/828D platforms. All system levels have been tested; the measured time of one polling cycle was 15–30 ms with a set interval of 1 second. An economic assessment has been performed: the development cost amounted to approximately 114,000 rubles with zero software licensing costs, and the payback period is approximately 2 years for a single machine tool.