Modbus Bridge v1.0

Urządzenie, które roboczo nazwałem „Modbus Bridge” (i tak już zostało), służy do zdalnego odczytu danych pomiarowych ze sterowników wody basenowej (firmy PROMINENT). Potrzeba jego wykonania wynikała z uszkodzenia poprzedniej instalacji opartej na komponentach firmy Landis&Staefa, której moduły okazały się już niedostępne.

Urządzenie zbudowano w oparciu o moduł ARDUINO Nano, który wyposażony jest w mikrokontroler ATMega328, a także moduł ENC28J60 umożliwiający komunikację po sieci Ethernet. Urządzenie odczytuje sygnały pętli prądowych w zakresie 4-20mA wystawiane przez sterownik, które następnie zapisywane są w postaci cyfrowej w rejestrach zgodnie ze standardem Modbus. W urządzeniu zaimplementowano obsługę standardu Modbus TCP/IP, dzięki czemu komunikacja z nim następuje poprzez sieć komputerową.

Modbus Bridge wyposażony został w 8 wejść analogowych, które umożliwiają odczyt sygnałów jednocześnie z dwóch sterowników wody basenowej reprezentujących parametry takie jak: wartość pH wody, redox (czyli potencjał redukująco-utleniający), oraz wartość chloru wolnego zawartego w wodzie. Urządzenie wyposażono także w dwa wejścia umożliwiające podłączenie rezystancyjnego czujnika temperatury (u nas były to czujniki Ni1000-LG). W wersji drugiej, w celu zwiększenia dokładności odczytu sygnałów analogowych zastosowałem oddzielny 16-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy.

Dwa zaprojektowane i wykonane przeze mnie urządzenia funkcjonują w naszym obiekcie już od października 2018. Jak do tej pory działają bezawaryjnie ułatwiając pracę obsłudze technicznej.

Kolejnym etapem wykonania instalacji zdalnego podglądu parametrów wody w nieckach basenowych było wykonanie oprogramowania umożliwiającego w przystępny sposób przedstawienie ich użytkownikowi. Tak więc, wykonałem aplikację na komputer umiejscowiony w pomieszczeniu obsługi technicznej. Podstawowa funkcjonalność programu to, jak wcześniej wspomniałem, wyświetlanie na ekranie monitora mierzonych oraz regulowanych przez sterowniki parametrów wody w basenach.

Aplikacja oferuje szereg dodatkowych opcji, umożliwiających jej poprawne skonfigurowanie, do których należą przede wszystkim opcje kalibracyjne cyfrowych sygnałów z przetworników ADC, zarówno dla parametrów wody basenowej oraz zbójników temperatury. Możliwe jest ustawienie sygnalizacji przekroczeń poza zadane wartości graniczne parametrów, poprzez podświetlenie danego parametru. W programie zaimplementowałem również możliwość wysłania e-maila z powiadomieniem, w przypadku wystąpienia przekroczenia. Program umożliwia wysyłanie wyświetlanych wartości pomiarowych na zewnętrzny serwer WWW za pomocą metody POST, co umożliwia dostęp do nich za pomocą przeglądarki internetowej.

Aplikacja zapisuje mierzone wartości do plików, umożliwia to generowanie wykresów obrazujących zmiany parametrów w czasie.