采用Modbus接口的潜水式水文测量综合体传感器接口模块

摘要

本文提出了一种潜水式水文测量综合体的传感器接口模块功能框图，该综合体具备一系列功能优势。该 模块由一组接口控制器构成，负责通过RS-232接口从传感器采集数据，并将其协议转换为Modbus。控 制器实现了RS-232至RS-485的接口转换、协议转换，并将来自不同通信速率的数字传感器的数据统一 至单一的Modbus协议。这些控制器基于广泛使用的现成微控制器板实现，并连接至基于两线制RS-485 电气接口的Modbus RTU总线。 控制器Modbus寄存器中的数据由主站读取，该主站可以是集成操作员的船载计算机界面软件，其时间 戳与操作系统当前时间同步。 为在沿岸水域进行水下勘测时提供背景水体物理参数测量，我们设计并制造了一个用于传感器集成的功 能样机，并给出了其简化的电路图和外观。通过向网络中增加新的控制器，可实现额外传感器的连接。同 时，也支持连接具备第三方Modbus RS485接口的商用测量设备。该模块是电池供电的探测设备的一部 分，正应用于俄罗斯科学院海洋研究所（ IO RAS）持续的海洋考察工作中。