«КОМПЛЕКС МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ МАЛЫЙ МК–26–4 Руководство по эксплуатации ЛАНИ.416311.001–04 РЭ Количество листов - 24 Содержание 1 Описание и работа изделия 1.1 Назначение ...»

УТВЕРЖДЕН

ЛАНИ.416311.001–04 РЭ-ЛУ

КОМПЛЕКС МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ

МАЛЫЙ МК–26–4

Руководство по эксплуатации

ЛАНИ.416311.001–04 РЭ

Количество листов - 24

Содержание

1 Описание и работа изделия

1.1 Назначение изделия

1.2 Технические характеристики

1.3 Устройство и работа

2 Использование по назначению

2.1 Эксплуатационные ограничения

2.2 Требования безопасности

2.3 Подготовка изделия к использованию

2.4 Указания по включению и опробованию

2.5 Размещение и монтаж изделия

3 Техническое обслуживание

4 Хранение и транспортирование

5 Комплект поставки

6 Основные сведения об изделии

7 Ресурсы, сроки службы и хранения, гарантии изготовителя

8 Свидетельство о приёмке

9 Учёт работы изделия

10 Работы при эксплуатации

10.1 Учет выполнения работ

10.2 Поверка

11 Хранение

12 Ремонт

13 Особые отметки

ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное) Методика градуировки

А.1 Общие сведения

А.2 Средства градуировки

А.3 Порядок определения градуировочных характеристик

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное) Протокол связи МК–26–4 с компьютером

Б.1 Описание регистров МК–26–4

Б.2 Содержимое регистров Modbus-RTU с расчетом расхода в лотке Вентури

Б.3 Содержимое регистров Modbus-RTU протокола регистратора цунами

Б.4 Текстовый протокол передачи данных в системе предупреждения о цунами

ЛАНИ.416311.001–04 РЭ 2 Комплексы метеорологические малые МК-26 предназначены для измерения метеорологических и гидрологических параметров и передачи данных потребителю .

МК–26 выпускаются в четырех модификациях:

МК–26–1 - базовый комплекс для измерения метеорологических параметров приземного слоя атмосферы с выводом информации на персональный компьютер потребителя по протоколу Modbus-RTU;

МК–26–2 – мобильный комплекс для измерения метеорологических параметров приземного слоя атмосферы с индикацией данных и информации на персональный компьютер потребителя по протоколу Modbus-RTU;

МК–26–3 – комплекс для измерения абсолютного гидростатического давления и температуры воды с выводом информации на персональный компьютер потребителя по протоколу Modbus-RTU; .

МК–26–4 - комплекс для измерения избыточного гидростатического давления (высоты водяного столба) и температуры воды с выводом информации на персональный компьютер потребителя по протоколу Modbus-RTU .

Настоящее руководство по эксплуатации (РЭ) предназначено для ознакомления с принципом работы и устройством комплекса метеорологического малого МК–26–4 и устанавливает правила его использования и обслуживания. РЭ содержит указания о возможных неисправностях и способах их устранения. В РЭ изложены правила хранения, транспортирования и утилизации МК–26–4 .

Для автоматического измерения давления и температуцры в состав комплекса МК–26–4 включаются:

блок измерительный с контроллером БИ;

термометр сопротивления платиновый 700-101BAA по ГОСТ Р 8.625-2006, класс А или цифровой STS21;

датчик гидростатического давления пьезорезистивный MPM281;

кабель специальный .

ЛАНИ.416311.001–04 РЭ 3 1 Описание и работа изделия

1.1 Назначение изделия 1.1.1 МК–26–4 предназначен для измерения температуры и гидростатического давления воды, обработки результатов измерений и передачи информации потребителю .

1.2 Технические характеристики 1.2.1 МК–26–4 обеспечивает автоматическое измерение параметров в рабочих условиях применения в диапазонах и с погрешностями, приведенными в таблице 1 .

Таблица 1 Пределы допускаемой Наименование измеряемого параметра Диапазон измерения абсолютной погрешности

1.Температура воды, °C От минус 4 до 50 ± 0,3 ±8

2.Гидростатичское давление избыточное От 40 до 1600 ± 80 (высота водяного столба), гПа (см) От 40 до 16000 1.2.2 Выходной сигнал МК–26–4 интерфейс RS-485, к которому подключается компьютер потребителя с протоколом MODBUS-RTU (по умолчанию: адрес 1, скорость 19200, посылка 8 бит, 1 стоповый, без контроля четности). В случае отсутствия запросов Modbus-RTU может быть использован пользовательский протокол передачи данных или простая выдача датчиком данных в текстовом виде .

1.2.3 Энергопитание МК–26–4 осуществляется от источника постоянного тока напряжением (10 ± 3) В. Потребляемая мощность - не более 0,1 В·А .

1.2.4 Время готовности к работе с момента включения питания не более 3 с .

1.2.5 Вид климатического исполнения соответствует УХЛ1 по ГОСТ 15150-69, для эксплуатации при температуре окружающей среды от минус 4°С до 50°С .

1.2.6 Степень защиты от воздействия воды соответствует коду IР68 по ГОСТ 14254-96 .

1.2.7 Средний срок службы - не менее 8 лет .

1.2.8 МК–26–4 в упаковке при транспортировании выдерживает:

воздействие температуры окружающей среды до минус 50 °C до 50 °C;

транспортную тряску с ускорением 30 м/с при частоте ударов от 80 до 120 в минуту в течение 1 ч .

1.3 Устройство и работа 1.3.1 МК–26–4 разработан в соответствии с требованиями, предъявляемыми к проведению гидрологических измерений. Все чувствительные элементы установлены внутри корпуса блока измерительного (БИ) .

ЛАНИ.416311.001–04 РЭ 4 Принцип действия МК–26–4 основан на измерении гидрологических параметров (температуры и гидростатического давления воды) посредством контактных датчиков .

Выходные сигналы датчиков поступают в измерительный микроконтроллер блока БИ .

Микроконтроллер со встроенным программным обеспечением осуществляет управление работой, преобразование цифровых кодов в физические величины, усреднение полученных значений, математическую обработку и вывод информации в линию связи (по запросу из центра сбора данных потребителя или по своей инициативе) .

Визуализация данных, полученных от комплексов МК–26–4, осуществляется в центре сбора данных потребителя (персональный компьютер с программным обеспечением, прибор индикации или метеокомплекс МК-26-2) .

1.3.2 Центральным устройством комплекса является блок измерительный БИ. В корпусе из нержавеющей стали расположена плата измерительного контроллера, датчик температуры и датчик гидростатическгого давления .

Контроллер содержит:

24-битные аналого-цифровые преобразователи – 2 дифференциальных канала;

универсальные дискретные входы/выходы – 4 шт.;

супервизор питающего напряжения и сторожевой таймер;

преобразователь напряжения;

энергонезависимую память;

последовательный интерфейс I2C;

преобразователь интерфейса RS-485 .

Контроллер размещен в БИ (корпус IP68) .

Габаритные размеры : 22115 мм. Фотография датчика представлена на рисунке 1 .

–  –  –

1.3.3 Конструкция МК–26–4 разработана в соответствии с требованиями, предъявляемыми к гидрологическим приборам .

1.3.4 МК–26–4 состоит из следующих узлов:

корпуса, изготовленного из нержавеющей стали;

–  –  –

Рисунок 2 .

ЛАНИ.416311.001–04 РЭ 6 1.3.9 По включению питания микросхема L4949 вырабатывает стабилизированное напряжение 5 вольт, которое преобразуется двумя микросхемами ADP121 в напряжение 3.3 вольта для питания микросхемы ADM3485 (интерфейс RS-485) и напряжение 2.5 вольт для питания микроконтроллера AduC7061 и измерительных устройств: датчика давления (ДД) и датчика температуры (ДТ). После подачи питания в микроконтроллере запускается программное обеспечение. ДД подключен к источнику опорного напряжения 2.5В (точки 1, 2) .

Выходной сигнал ДД, пропорциональный величине столба жидкости, расположенного над ДД поступает на вход 1-го АЦП микроконтроллера ADuC7061 (точки 3, 4). Измеренное значение пересчитывается по калибровочным коэффициентам из флэш-памяти микроконтроллера в код, который записывается в регистры оперативной памяти, которые могут быть прочитаны с помощью протокола MODBUS-RTU по RS-485 (скорость 19200, 8 бит, 1 стоп, без четности) .

Измерение напряжения происходит по прерыванию с частотой, установленной в энергонезависимой памяти. Структура энергонезависимой памяти (параметры настройки датчика) описаны в приложении Б. Код АЦП пересчитывается по градуировочным коэффициентам из энергонезависимой памяти в давление воды (высоту водяного столба) .

Данные усредняются в течение периода, заданного при настройке. При необходимости рассчитывается уровень воды по заданным значениям солености воды и смещения датчика относительно дна водоема. Результаты расчетов записываются в регистры оперативной памяти, которые могут быть прочитаны с помощью протокола MODBUS-RTU по RS-485 .

Термосопротивление подключено к 2-му дифференциальному входу АЦП, а эталонное сопротивление к входу VREF. Через оба сопротивления течет одинаковый ток, поэтому отношение сопротивлений равно отношению падений напряжения. Измерение напряжения термосопротивления происходит по прерыванию с частотой, установленной в энергонезависимой памяти. Код АЦП пересчитывается по градуировочным коэффициентам из флэш-памяти в давление. Результаты записываются в регистры оперативной памяти, которые могут быть прочитаны с помощью протокола MODBUS-RTU по RS-485 .

1.3.10 Градуировка измерительных каналов является частью настройки МК–26–4 и проводится с целью определения градуировочной характеристики каждого измерительного канала для последующего вычисления коэффициентов аппроксимирующего полинома .

Порядок определения градуировочных характеристик измерительных каналов и вычисления коэффициентов аппроксимирующего полинома приведен в приложении А. В МК–26–4 градуировка требуется для канала измерения давления и для канала температуры .

1.3.11 Давление вычисляется по формуле:

–  –  –

где t – температура датчика, С0, С1, С2 – коэффициенты зависимые от кода АЦП, каждый из которых определяется, как коэффициенты параболы, построенной по 3-м значениям давления Pi-1, Pi, Pi+1, вычисленным для 3-х значений температур и кода АЦП f .

p0 ( f ) = c00 + c01 f + c02 f 2 (2) Таким образом для вычисления давления в МК–26–4 всегда используются 3 из 10-ти возможных аппроксимирующх полиномов, по одному для каждой из температур, при которых производилась градуировка. Выбираются 3 ближайших полинома из окружения измеренного значения температуры, которые будут использованы для вычисления коэффициентов Ci формулы 1. Измеренное значение кода подставляется поочередно в эти 3 полинома 2-ой степени (формула 2) и вычисляются значсения коэффициенты Pi-1, Pi, Pi+1. По 3-м точкам вычисляются коэффициенты С0, С1, С2. Затем из полученных коэффициентов формируется полином 2-ей степени, в который подставляется измеренное значение температуры датчика .

Такая аппроксимация называется кусочно-параболической. Если для градуировки используются только 2 температурных точки, аппроксимация будет кусочно-линейной .

1.3.12 Термометр платиновый подключен к 2-му дифференциальному входу АЦП .

Измеренный код АЦП подставляется в полином 3-ей степени, коэффициенты которого берутся из энергонезависимой памяти контроллера .

1.3.13 Результаты записываются в регистры оперативной памяти, которые могут быть прочитаны с помощью протокола MODBUS-RTU по RS-485 .

1.3.14 Конструкция уровнемера разработана в соответствии с требованиями, предъявляемыми к гидрологическим приборам .

2 Использование по назначению

2.1 Эксплуатационные ограничения 2.1.1 Измеряемая среда должна обладать следующими свойствами: не быть агрессивной к материалам контактирующих с ней деталей датчика давления, не иметь загрязнений, которые могут накапливаться и уплотняться в полости штуцера перед мембраной и вызвать отказ датчика давления .

2.1.2 При эксплуатации датчика состояние измеряемой среды должно оставаться таким, чтобы исключить кратковременные броски давления (гидроудары, резонансные гидравлические явления), величина которых превышает предельно допустимую .

ЛАНИ.416311.001–04 РЭ 8

2.2 Требования безопасности 2.2.1 Обслуживающему персоналу необходимо знать и соблюдать "Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" .

2.2.2 МК–26–4 относится к классу III по ГОСТ 12.2.007.0–75 и не использует напряжений, опасных для человека .

2.2.3 Внешний источник питания, применяемый в случае необходимости для преобразования более высокого напряжения в безопасное 12 вольт, должен иметь сертификат электробезопасности .

Мерами предосторожности являются:

соблюдение правил техники безопасности;

исправность предохранителей .

2.3 Подготовка изделия к использованию 2.3.1 Работать с изделием могут лица, изучившие настоящее руководство по эксплуатации, познакомившиеся со схемой и конструкцией МК–26–4 и прошедшие инструктаж по технике безопасности .

2.3.2 Внимание! Для обеспечения устойчивой работы МК–26–4 и предотвращения его выхода из строя, питание рекомендуется осуществлять через устройство подавления импульсных помех и грозовых разрядов по первичной сети в соответствии с ГОСТ 13109-97 "Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения” .

2.4 Указания по включению и опробованию Перед включением проверить МК–26–4 на отсутствие внешних повреждений. Для опробования перед монтажом на месте эксплуатации выполнить следующие операции:

соединить составные части МК–26–4 и персональный компьютер;

запустить консольную программу ack.exe. На экране появится таблица со списком измеряемых параметров и результатами измерений. В правой колонке выводятся первичные измерительные данные, которые используются для градуировки каналов .

Главное окно программы приведено на рисунке 3 .

ЛАНИ.416311.001–04 РЭ 9 Рисунок 3 Значения должны соответствовать температуре воздуха и уровню 0 с учетом погрешности измерения .

2.5 Размещение и монтаж изделия 2.5.1 При установке в резервуаре МК–26–4 закрепляется на штанге на высоте 10-15 см от дна резервуара или подвешивается на нержавеющем тросе, проволоке. Кабель в нескольких точках закрепляется к подвесу с целью исключения его провисания или обрыва. Излишки кабеля сматываются в бухту и крепятся к стенке колодца резервуара. Соединение кабеля уровнемера с сигнальным кабелем связи до места установки блока индикации (переносной/стационарный прибор или компьютер/контроллер) рекомендуется делать с помощью клеммной колодки .

2.5.2 При установке в скважине МК–26–4 крепится к трубопроводу непосредственно под фланцем над насосным агрегатом для исключения его повреждения при монтаже или демонтаже скважины. Кабель без провисаний с шагом примерно 3 м крепится к трубопроводу. Если требуется производить пересчет уровня от поверхности, то необходимо измерить высоту секций трубопровода и внести соответствующую запись в паспорт скважины. Отсчет уровня в этом случае будет определяться как разность между глубиной постановки МК–26–4 и показаниями компьютера .

2.5.3 Кабель связи, соединяющий МК–26–4 и центр сбора данных, прокладывается воздушной линией или закапывается в землю на глубину до 20 см (или прокладывается в трубе диаметром не менее 0,5 дюйма). При прокладке кабеля необходима маркировка его жил для исключения неправильного электрического подключения МК–26–4 (пример маркировки для RS-485 показан на рисунке 4). Зеленый – Data+ RS485 (A), синий – Data- RS485 (B), красный – питание +12в, белый – общий. Возможно подключение экрана кабеля к физической земле .

Целесообразно соединение кабеля осуществлять через клеммную колодку. Длина кабеля связи при интерфейсе RS-485 - до 1200 м .

–  –  –

3 Техническое обслуживание

3.1 Для МК-26-4 предусмотрены следующие виды технического обслуживания: внешний осмотр, контроль работоспособности .

3.2 Внешний осмотр и контроль работоспособности проводятся согласно 2.4 .

Техническое обслуживание метеорологических датчиков проводится в соответствии с их эксплуатационной документацией .

3.3 Текущий ремонт осуществляется предприятием-изготовителем по договору. В течение гарантийного срока ремонт МК–26–4 осуществляется бесплатно .

4 Хранение и транспортирование

4.1 МК–26–4 должен храниться в условиях, установленных для группы 1 ГОСТ 15150-69 в упаковке в складских помещениях при температуре воздуха от 0 до 40 °С и относительной влажности воздуха до 80 % при температуре 25 °С .

4.2 В помещении для хранения МК–26–4 не должно быть агрессивных примесей (паров кислот, щелочей), вызывающих коррозию .

4.3 МК–26–4 можно транспортировать любым видом транспортных средств, на любое расстояние в условиях, установленных для группы 5 ГОСТ 15150-69 .

4.4 При транспортировании должна быть обеспечена защита транспортной тары от непосредственного воздействия атмосферных осадков. Расстановка и крепление груза на транспортных средствах должны обеспечивать устойчивое положение груза при транспортировании .

4.5 После транспортирования при отрицательных температурах МК–26–4 должен быть выдержан при нормальных условиях не менее 12 ч .

–  –  –

6 Основные сведения об изделии Комплекс метеорологический малый МК-26-4 ЛАНИ.416311.001-04 Зав.номер ______ изготовлен "___" 201 ___ г. ООО «НТЦ Гидромет», г.Обнинск Калужской обл. .

Федеральным агенством по техническому регулированию и метрологии выдано СВИДЕТЕЛЬСТВО об утверждении типа средств измерений RU.C.28.001.A №33759 .

Срок действия до 04 марта 2019 .

7 Ресурсы, сроки службы и хранения, гарантии изготовителя

7.1 Средний срок службы МК–26–4 - 8 лет

7.2 Ресурсы и сроки службы датчиков определяются в соответствии с индивидуальными паспортами на них .

7.3 Изготовитель гарантирует соответствие МК–26–4 заданным характеристикам при соблюдении условий транспортирования, хранения, монтажа и эксплуатации .

7.4 Гарантийный срок эксплуатации 12 месяцев со дня ввода МК–26–4 в эксплуатацию, но не более 18 месяцев со дня поставки. Гарантийный срок хранения 12 месяцев с момента изготовления .

ЛАНИ.416311.001–04 РЭ 12 8 Свидетельство о приёмке Комплекс метеорологический малый МК-26-4 ЛАНИ.416311.001-04 Зав.номер _______ изготовлен и принят в соответствии с обязательными требованиями государственных стандартов, действующей технической документацией и признан годным для эксплуатации .

ОТК МП ________ Б.Е.Белов ______________

________________________

личная подпись расшифровка подписи

–  –  –

12.2 Исполнитель ремонта гарантирует соответствие изделия требованиям действующей технической документацией .

В случае выявления неисправности в период гарантийного срока необходимо составить технически обоснованный акт рекламации и сделать выписки из разделов «Свидетельство о приёмке», «Учет работы». Акт рекламации с приложениями следует направить руководителю предприятия-изготовителя .

–  –  –

А.1 Общие сведения Настоящий раздел устанавливает методы градуировок измерительных каналов .

А.2 Средства градуировки При проведении градуировки должны быть применены следующие средства измерений и вспомогательные средства:

термометр (набор термометров) для измерений температуры, диапазон от -4°С до 50°С, погрешность не более 0,1°С;

помпа ручная пневматическая П-0,25М;

источник постоянного тока напряжением (12 ± 2) В;

манометр избыточного давления грузопоршневой МП-2,5, класс точности 0,05;

персональный компьютер .

А.3 Порядок определения градуировочных характеристик А.3.1 Для проведения градуировки требуется обеспечить связь МК–26–4 с персональным компьютером и установить специальное программное обеспечение. Для обеспечения связи надо соединить выход RS485 датчика через конвертор USB-RS485 с портом USB компьютера .

Переписать в компьютер программное обеспечение из компакт-диска комплекта поставки, директории service (расчёт градуировочных коэффициентов и связь с МК–26–4). Программное обеспечение – это консольные программы под Windows. После запуска программы !ack из директории service\ack на экране появится таблица со списком измеряемых параметров и результатами измерений. В правой колонке выводятся первичные измерительные данные, которые используются для градуировки каналов. Окно программы приведено на рисунке 16 .

Рисунок 16

А.3.2 Порядок определения градуировочных характеристик давления ЛАНИ.416311.001–04 РЭ 17 Для проведния градуировки требуется климатическая камера, источник питания 12В, датчик МК-26-4, компьютер с портом USB, помпа пневматическая, эталонный манометр избыточного давления, соединительные трубки, специальное программное обеспечение .

Разместить в рабочей зоне климатической камеры датчик, датчик соединить газовой линией с эталонным манометром и помпой. Персональный компьютер, эталонный манометр и помпу расположить вне климатической камеры. Запустить программное обеспечение согласно А.10.1 .

В климатической камере установить температуру (0±3)°С. С помощью помпы последовательно устанавливать в газовой линии давление (0±0.02), (0.4±0.02), (0.8±0.02), (1.0±0.02), (1.6±0.02) атм. и записывать показания эталонного манометра и соответствующую этому давлению код АЦП в таблицу. Повторить процедуру при температуре в камере сначала при (0±3)°С, затем при (5±3)°С, при (10±3)°С, при (15±3)°С, при (20±3)°С, при (25±3)°С и при (30±3)°С. Выбор количества точек и конкретных значений температуры зависит от условий будущей эксплуатации датчика (не более 10) .

В результате получатся 7 таблиц по пять строк в каждой. По каждой таблице, т.е. для каждой температуры надо построить аппроксимирующий полином 2-ой степени зависимости давления от кода АЦП. Для этого можно использовать программу аппроксимации методом наименьших квадратов p.exe из комплекта поставки (директория service\calibr в компакт-диске) .

p0 ( f ) = c00 + c01 f + c02 f 2

Входной файл создается в любом текстовом редакторе (блокноте). В файл записываются 10 строк, каждая из которых состоит из температуры и коэффициентов полинома. Если для градуировки использовалось меньше 10 значений температуры, то строки заполняются нулями .

;ДАВЛЕНИЕ ;свой полином для каждой температуры ;Температура T[i] и C[i][0] C[i][1] C[i][2]-коэффициенты преобразования давления 1.8634 0.0110856 1.7206108e-07 1.4962985e-16 4.9986 0.010161692 1.7418504e-07 2.2306956e-17 7.9580 0.010251045 1.7523791e-07 4.2032627e-17 10.8111 0.010037493 1.7654002e-07 2.1720942e-17 14.0642 0.010031347 1.7791221e-07 2.3091732e-17 18.1391 0.010211835 1.7966131e-07 4.2098203e-17 20.6706 0.010652296 1.8021332e-07 1.7156296e-16 23.6877 0.010758652 1.8214063e-07 1.6422581e-17 27.8384 0.010910772 1.8395057e-07 1.2968216e-17

А.3.3 Порядок определения градуировочных характеристик температуры

ЛАНИ.416311.001–04 РЭ 18 Градуировка по температуре проводится одновременно с градуировкой по давлению. В таблицу записываютмя показанияя эталонного термометра и коды АЦП, к которому подключено платиновое термосопротивление. Для вычисления коэффициентов полинома можно использовать программу t.exe (директория service\calibr в компакт-диске) или любую другую, использующую метод наименьших квадратов .

Командная строка: t input.t Входной файл input.t создается в любом текстовом редакторе (блокноте). Первая колонка

– коды АЦП, вторая – температура в камере, измеренная эталонным темометром. Завершается файл пустой строкой .

13412515 1.86 13571128 5.03 13715932 7.91 13859570 10.75 13997822 13.48 14234575 18.15 14363177 20.69 14514968 23.7 14723642 27.86 Выходной файл input.tr создается программой t.exe. Первая строка это коэффициенты аппроксимирующего полинома 3-ей степени. Две первые колонки повторяют входной файл, третья – значения температуры, вычисленные с помощью полинома, четвертая – абсолютная ошибка аппроксимации. Последняя строка – это сумма квадратов отклонений, которую программа минимизировала и среднеквадратическое отклонение .

Коэффициенты: c[0] = -975.7199463231343 ; c[1] = 0.0001716162535987691 ; c[2] =

-1.078414948743186e-11; c[3] = 2.55214540163731e-19 ;

-975.71995 0.00017161625 -1.0784149e-11 2.5521454e-19

–  –  –

Б.1 Описание регистров МК–26–4 Ниже приведена структура данных, используемая для настройки МК-26-4. Все параметры структуры доступны для записи (функция 16) и чтения (функция 3) с помощью функций протокола Modbus .

typedef struct { _U8 object; // адрес датчика _U8 algoritm; // настройка датчика: +1-работа,+2-не коды,+4-10мгц, // +8-откл.калибровку,+16-перезагрузка, // +32-фильтр,+64-линейная,+128-протокол цунами или учет солености _U8 sInstall; // соленость воды в процентах _U8 hmax; // максимальная глубина настройки датчика для расчета тока // интервал усреднения уровня, в секундах _U8 hnav;

// интервал усреднения температуры, в секундах _U8 tnav;

// учет плотность воды, масштабный коэффициент _U8 ptoh;

_U8 daccfg; // SF[7], настройка фильтра АЦП //**************** Сводная настройка канало АЦП _U8 cfg0;

_U8 cfg1;

_U8 cfg2;

_U8 cfg3;

//**************** _F32 hInstall; // ГЛУБИНА УСТАНОВКИ ДАТЧИКА, в метрах _F32 latInstall; // ШИРОТА УСТАНОВКИ ДАТЧИКА, в градусах //**************** ДАВЛЕНИЕ в 8 точках температуры _pCoef p[10]; // Температура T[i] и C[i][0] C[i][1] C[i][2]-преобразование в давления //**************** //**************** ТЕМПЕРАТУРА // полином 3-ей степени _F32 tc[4];

//**************** // ИДЕТИФИКАТОР _U32 id;

//**************** РЕЗУЛЬТАТЫ начиная с 100 регистра _S32 uVal[2]; // коды АЦП, уровень и температура _F32 flVal[2]; // значения уровня и температуры _F32 hQuater[4]; // 4 значения уровня через 0.25 секунды для расчета волнения моря } eepromData;

–  –  –

Например, если отправить запрос (в шестнадцатеричном виде):

01 03 00 62 00 0A 64 13 где:

01 – адрес;

03 - функция 3;

62 - стартовый адрес чтения 98;

0A - количество регистров 10;

64 13 - контрольная сумма CRC 0x6413 .

Ответ:

01 03 14 08 25 00 00 66 23 00 00 6C 2C 00 00 D7 EC B9 85 21 68 41 D7 84 5B где:

01 – адрес;

03 - функция 3;

14 – количество байт данных 20;

08 25 00 00 – идентификатор ID 0x0825 = 2085;

66 23 00 00 – код АЦП давления 0x6623 = 26147;

6C 2C 00 00 – код АЦП температуры 0x6C2C = 27692;

D7 EC B9 85 – значение давления 0xB985D7EC = float -0.000255;

21 68 41 D7 – значение температуры 0x41D72168 = float +26.891;

84 5B – контрольная сумма CRC 0x84 5B .

Перевод шестнадцатеричного представления числа с плавающей запятой досутпно на сайте: http://floatingpoint.ru/online/float2dec.php В МК-26-4 результаты измерения можно использовать для восстановления морского волнения. Результаты измерения давления воды с частотой 4 герца доступны для чтения с ЛАНИ.416311.001–04 РЭ 21 помощью функции 4. Начиная с адреса 0 можно прочитать 5 чисел с плавающей запятой (по 2 регистра в каждом), 1 значение – температура воды и затем 4 значения давления массива hQuater[4], измеренные с интервалом 250 миллисекунд, что позволяет опрашивать МК-26-4 с периодом 1 секунда и не потерять данные .

Прежде чем использовать полученные числа надо проверить их пригодность для обработки. В МК-26-4 4-байтные числа с плавающей запятой, в которых все биты всех 4-х байтов равны 1 считаются непригодными для обработки (отсутствие данных, ошибки измерения и т.д.). Для проверки достаточно сравнить числа в обоих регистрах, входящих в состав проверяемого значения с числом 65535 (0xFFFF шестнадцатеричное) или все 4 байта с числом 255 (0xFF шестнадцатеричное) .

Б.2 Содержимое регистров Modbus-RTU с расчетом расхода в лотке Вентури

Результат расчета находится в массиве hQuater[4], где:

hQuater[0] – содержит расход воды в м3/час. Значение непрерывно усредняется до получения внешнего сброса в начале каждого часа. В архив записывается среднее за час значение расхода;

hQuater[3] – содержит сумму расходов воды для последующего деления на количество таких значений при получении внешнего сброса в начале каждого часа. Это вспомогательный параметр .

hQuater[2] – содержит накопленный за сутки расход воды в м3 до получения внешнего сброса в начале суток. В архив записывается суточный расход воды .

hQuater[1] – содержит количество часов в течение которых производится суммирование расхода. Это вспомогательный параметр .

Расчет расхода в м3/с через лоток Вентури в общем случае определяют по уравнению Q= C v C D g b h 3/ 2 .

где коэффициент расхода CD определяют по формуле CD = (1 - 0,006lp/b) (1 - 0,003lp/h)3/2, h – это измеренный уровень воды в лотке, g – ускорение свободного падения (T[9] в файле настройки), Сv - коэффициент скорости подхода (C[9][0] в файле настройки), b – ширина подводящего участка (C[9][1] в файле настройки) и lp – длина (C[9][2] в файле настройки) .

–  –  –

ЛАНИ.416311.001–04 РЭ 24 бит (+128). В этом случае при чтении регистров функцией 3 с 0-го по 61-ый регистры включительно передаются осредненные за минуту значения уровня и температуры воды, измеренные в течение последних 15 минут .

Этот протокол используется в системе предупреждения о цунами для связи с регистратором цунами – береговым блоком. Таким образом МК-26-4 можно использовать вместо регистратора цунами .

Б.4 Текстовый протокол передачи данных в системе предупреждения о цунами Этот протокол используется в системе предупреждения о цунами для связи с даталоггером 3664 фирмы Aanderaa. В этом случае МК-26-4 каждые 4 секунды передает на скорости 9600 текстовые строки с контрольным значением (код RF) 750 и измеренными значениями уровня воды (код WL) и температуры воды (код WT) .

Date/Time: 18.10.12 12:00:00CRLF 01 RF 750.00 Deg.C CRLF, 02 WL NNNNN.NN m CRLF 03 WT NNNNN.NN Deg.C CRLF, где NNNNN.NN измеренное число с двумя знаками после запятой .

Протокол включается, если в поле algoritm установлен 7 бит (+128) и в течение 15 секунд в линии связи RS485 из центра сбора не было запросов Modbus-RTU. Таким образом МК-26-4 может быть использован вместо оборудования фирмы Aanderaa (датчика уровня 3791A с даталоггером 3664), подключенного к центру сбора данных через коммуникационный порт LastReading .

Для проверки фукционирования протокола надо подключить датчик к компьютру через конвертор USB-RS485 и запустить в компьютере терминальную программу HyperTerminal или любую другую (скорость 9600, длина 8 бит, 1 стоповый, без контроля четности).

На экране через каждые 4 секунды должны появляться новые строки с данными в следующем порядке:

Date/Time: 18.10.12 12:00:00 01 RF 750.0 02 WL 0.56 m 03 WT 21.21 Deg.C