ПРИМЕНЕНИЕ ПРОТОКОЛА MODBUS В СУДОВЫХ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

APPLICATION OF MODBUS PROTOCOL IN SHIPBOARD INFORMATION-MEASURING SYSTEMS

Alexandr Sobolev

Student Kerch State Marine University,

Russia, Kerch

Vladislav Kucherenko

Student Kerch State Marine University,

Russia, Kerch

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается протокол Modbus, каким образом он применяется в судовой информационно-измерительной системе и на основании этих исследований производится разработка устройства контроля показателей загрузки судовых компьютерных узлов.

ABSTRACT

The article discusses the Modbus protocol, how it is used in the ship’s information-measuring system, and based on these studies, a device for monitoring the load indicators of ship computer nodes is developed.

Ключевые слова: Modbus, измерения, управление, протокол, устройство, разработка.

Keywords: Modbus, measurement, control, protocol, device, development.

Введение

В данный момент работа любых крупных судов вспомогательного флота, очень тесно связана с компьютерной техникой, так как необходимо обрабатывать и работать с большим количеством информации. Как известно, устройства в судовых информационно-измерительных системах, а так же сервера, на которых хранится информация зачастую не имеют своих собственных огранов для вывода информации, поэтому не всегда имеется возможность следить за параметрами загрузки комплектующих а соответственно и за их температурой.

В настоящее время существует большое количество устройств, предназначенных для контроля показателей температуры компьютера и своевременному включению охлаждения. Такие устройства называются «реобас» и имеют как сравнительно большую цену, так и весьма ограниченный функционал.

В связи с этим была поставлена задача создать такое устройство, которое позволит не только управлять охлаждением опираясь на температурные показатели комплектующих различных судовых устройств и серверов, но так же выводить на небольшой дисплей показатели о загрузке и температуре абсолютно любых важнейших компонентов сервера, получая информацию при этом по протоколу Modbus. Это будет иметь большое значения в продлении работоспособности судовых устройств и серверов, Так же стоит отметить тот факт, что полученное устройство будет иметь куда более низкую стоимость, чем ее во много раз менее функциональные аналоги, что позволит с минимальными затратами внедрять такое устройство в целые каскады серверов.

1. Краткие положения по протоколу Modbus

Modbus — открытый коммуникационный протокол, основанный на архитектуре ведущий — ведомый (master-slave). Широко применяется в промышленности для организации связи между электронными устройствами. Может использоваться для передачи данных через последовательные линии связи RS-485, RS-422, RS-232, и сети TCP/IP (Modbus TCP).

Достоинства стандарта

Основные достоинства стандарта — открытость и массовость. Промышленностью сейчас (2014 г.) выпускается очень много типов и моделей датчиков, исполнительных устройств, модулей обработки и нормализации сигналов и др. Практически все промышленные системы контроля и управления имеют программные драйверы для работы с MODBUS-сетями.

Недостатки стандарта

Стандарт в своей основе был разработан в 1979 году с учётом потребностей и вычислительных возможностей того времени, и многие актуальные для современных промышленных сетей вопросы не были учтены. Необходимо отметить, что отсутствие перечисленных возможностей является следствием простоты протокола, которая облегчает его изучение и ускоряет внедрение.

2. Примеры использования Modbus в судовых информационно-измерительных системах

Протокол Modbus позволяет организовать централизованную систему управления судном, благодаря данному протоколу появляется возможность связать различные устройства между собой, что делает возможным управление этими устройствами и получение от них информации, на центральный пульт управления, при этом в системе не все устройства способны выводить информацию о своем состоянии, поэтому появляется необходимость в использовании разработанного в данной статье устройства.

Для реализации подключения разработанного устройства к сети ModBus использовался интерфейс Ethernet. В качестве програмного обеспечения, позволяющего получать данные на устройство, была разработана програма, которая полностью удовлетворяет поставленные задачи. В ней можно выделить следующие преимущества:

• Отсутствие надобности в установки (программа представляет собой приложение и может работать без предварительной установки на компьютер);
• Поддержка управление внешними устройствами (этот факт стал основополагающим для ее выбора);
• Простой и удобный интерфейс настройки и управления охлаждением;
• Возможность следить за показателями температуры различных комплектующих компьютера прямо из программы.

Данное устройство представляет из себя один из вариантов электронного блока, который способен с получать данные с компьютера используя USB интерфейс, и своевременно осуществлять включение охлаждения, что приведет к повышению эффективности в работе компьютера.

Значительным плюсом данного устройва над готовыми аналогами заключается в том, что в разработаном устройстве присутствует возможность подключить значительно большее количество элементов охлаждения, в сравнении с покупными аналогами, а так же появляется возможность управлять охлаждением опираясь на данные любых комплектующих компьютера, а не только на основные (процессор, видеокарта), как это происходит в готовых решениях.

Заключение

В данной статье был изучен протокол Modbus, каким образом он применяется в судовой информационно-измерительной системе, а так же было разработано устройство, которое используя подключение по данному протоколу, способно получать информацию о состоянии загрузки и температуры различных компьютерных установок, использующихся на судах, и на основании этих данных выводить важные параметры на контрольную панель, а так же основываясь на показателях температуры автоматически управлять дополнительным охлаждением устройств.

Список литературы:

1. Э. Клингман Проектирование микропроцессорных систем. - М., Мир, 1980. - 576 c
2. Костиков В.Г. Парфенов Е.М. Шахнов В.А. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование: Учебник для ВУЗов. —2001. —№2. — 344 с.
3. Балашов Е. П., Пузанков Д. В. Микропроцессоры и микропроцессорные системы. - М., 1981.
4. Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт — 17 изд. — М.: «Вильямс», 2007.