ESP904在ROV控制體系中的應用

　　3 ESP904在ROV控制體系中的應用

　　傳統(tǒng)的水下機器人內(nèi)部數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是基于串行總線的通訊系統(tǒng)。但是， 隨著近年來以太網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展， 特別是高速以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展， 極大地減少了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡傳輸上的延遲， 而工業(yè)以太網(wǎng)交換機能夠把控制網(wǎng)絡分成若干個相互獨立的沖突域， 故可避免不同沖突域之間的節(jié)點因競爭線路而發(fā)生碰撞， 從而提高了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。因此， 在工業(yè)控制中， 越來越多的傳統(tǒng)現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡被工業(yè)以太網(wǎng)所代替， 并已發(fā)展成為一個技術(shù)趨勢。為此， 本文的HYSUB130 -4000 ROV (ROV， RemotelyOperated Vehicle) 系統(tǒng)在遙控水下機器人控制系統(tǒng)中也采用了光纖以太網(wǎng)通訊體系結(jié)構(gòu)。

　　HYSUB130-4000 ROV系統(tǒng)除了較多的控制計算機接入到以太網(wǎng)網(wǎng)絡體系中外， 還有很多嵌入式控制模塊， 這些模塊只能提供串口通訊模式。為了能將這些嵌入式控制模塊接入到遙控水下機器人的以太網(wǎng)控制系統(tǒng)中， 本系統(tǒng)在開發(fā)過程中采用了以太網(wǎng)串口服務器ESP904， 它的串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)性能可以很好的解決這個問題。

　　HYSUB130-4000ROV系統(tǒng)的以太網(wǎng)控制體系如圖2所示。

　　圖2 ROV系統(tǒng)的以太網(wǎng)控制體系

　　本系統(tǒng)中的甲板控制計算機和ROV本體控制計算機是ROV控制系統(tǒng)里的主控制計算機， 是ROV系統(tǒng)的大腦和“指揮中心”， 其他計算機用于輔助管理視頻、導航數(shù)據(jù)、切換控制等操作。

　　4 小結(jié)

　　由于遙控水下機器人控制系統(tǒng)的慣性較大，其控制周期接近于秒級， 因此， 通過實踐證明，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸能夠很好的滿足遙控水下機器人控制體系的控制性能， 而且可以通過交換機擴展以太網(wǎng)串口服務器， 同時在理論上還可以擴展任意多串口設備， 因而可以使更多設備通過網(wǎng)絡進行通訊， 并為設備的擴展提供了更大的接口空間。

　　除此之外， HYSUB130-4000ROV系統(tǒng)還采用了ESP904以太網(wǎng)串口服務器來將眾多嵌入式控制模塊接入以太網(wǎng)。甲板串口服務器ESP904連接ROV本體遠程控制模塊、駕駛員操縱桿控制模塊、7功能機械手操縱桿控制模塊和電源分配單元控制模塊， 它們通過RS-485總線連接到ESP904服務器的串行端口。水下ROV本體串口服務器ESP904連接CTD傳感器、遠程I/O控制模塊、采樣藍控制模塊和工具閥箱控制模塊， 它們分別根據(jù)需要通過RS-232或者RS-485總線連接到ESP904的串行端口上， 這樣就可以使以太網(wǎng)控制系統(tǒng)中的任何一臺計算機都通過以太網(wǎng)像訪問真正的串口設備一樣去訪問分別連接到ESP904串口服務器上的設備。