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文档之家› 第10章 船舶机舱监视与报警系统1
第10章 船舶机舱监视与报警系统1
功能试验和闭锁报警: 1、功能试验,按钮T; 2、设备停止工作,按闭锁按钮B。
试灯
常开
常开
三、用集成电路组成的报警控制单元
以逻辑回路和运算放大器为基本元件 以WE-2型报警监视系统为例 1.开关量报警控制单元
2.模拟量报警控制单元
报警延时时间
S
R
1、S闭合,P点为“1”; 2、S断开,P点为“0”; 3、消声消闪操作; 4、故障排除,E点为0,I点 保持 低电平; 5、功能试验,17低电平; 6、报警闭锁,10低电平。
• DC C20采用CAN(Controller Area Network)现场总线和以 太网(Ethernet)相结合的网络结构形式,系统的结构组 成及其布局如图1-3-1所示。
一、DC C20监视与报警系统的结构组成
(一)分布式处理单元(DPU) •DPU ( Distributed Processing Unit )是采用模块化设 计、具有通信功能的智能化远程I/O单元,如图1-3-1中所 示的 RDi-32 、 RDo-16 、 RAi-16 、 RAo-8 、 RAi-10tc 和 RIOC4等。它们分布在机舱各处,一方面作为传感器和执行器 的 I/O 接口,直接与传感器和执行器相连,另一方面通过 CAN(Control Area Network) 总线与上层网络相连,从而 实现上层网络对机舱设备的监视和控制。连接 DPU 和上层
三、网关
DC C20是一个网络型监控系统,在不同网络类型及不同网段 之间需要有一个专门设施来转换网络之间不同的通信协议或 在不同数据格式之间进行数据翻译,这一设施称为网关。 系统网关(System Gateway,SGW)和CAN总线双处理器网 段控制器(dual Process Segment Controller,dPSC)。 SGW是CAN总线网和Ethernet网之间的网关,采用双冗余设 计,实现CAN与Ethernet两种网络之间的冗余连接,进而实 现DPU和ROS之间的双向信息传输。 dPSC就是用于扩展局部CAN总线的专门设备,它是一个双二 通道CAN网关,设有两个单独供电的处理器,每个处理器各 有两个CAN接口,两个处理器通过双口存储器共享信息。
四、报警的延伸 作用:把机舱的故障报警信号通过分组后传送到驾驶 室、公共场所、轮机长和值班轮机员处的延伸
报警箱,以实现分组延伸报警,并且还必须实
现失职报警和值班召唤报警。 值班选择装置 :
第三节船舶机舱网络化监控系统 目前,船舶机舱监视与报警系统基本上都采用
计算机实现。根据计算机监控系统的结构特点, 船舶机舱监视与报警系统可分集中型系统、集 散型系统和全分布式系统。
第三节 船舶机舱网络化监控系统
• 集中型系统采用单台计算机的结构形式,可靠性较差,一 旦计算机发生故障,则整个系统完全瘫痪。 • 集散型系统采用集中和分散相结合的系统结构,将监视任 务合理地分散成由多台微机进行分别监视的子系统,各个 子系统与上层计算机进行通信连接,以便集中管理和信息 共享。机旁和子系统计算机之间需敷设大量的电缆;模拟 信号长距离传输干扰严重。 • 进入20世纪90年代后,在新造船舶中,越来越多地采用现 场总线作为各个子系统的内部控制网络,上层网络采用局 域网,形成全分布式的网络型监控系统。 • KONGSBERG公司的DataChief C20,K-Chief 500,AutoChief C20。
一、报警控制单元的组成原理及功能 二、用继电器组成的报警控制单元 三、用逻辑回路和运算放大器组成的报警控制单元 四、报警的延伸
一、报警控制单元的组成原理及功能 1.开关量报警控制单元 组成:输入回路、延时环节(长延时和短延时)、 逻辑判断环节 逻辑原理图 :
报警内容: 1)、控制报警指示灯,快闪、慢闪、常亮和熄灭; 2)、启动公共报警; 3)、输出分组报警信号至延伸报警单元; 4)、起动报警记录打印机。
• 2.显示界面 • 显示界面是计算机监控系统重要的信息输出手段,DC C20 的软件系统在ROS上提供了丰富的显示界面,与OCP相配 合可以实现各种复杂的人机交互功能。ROS上的显示见面 大致包括以下几种类型: • (1)文本显示界面 • 文本显示界面用于输出报警信息和监视机舱设备运行的实 时状态或实时参数,分为钮
试验 常开
延时报警
报警控制: 1、正常情况,S闭合; 2、设备故障,S断开,闭锁 开关B断开,D3截止。 报警灯L快闪; 3、消声消闪按钮A,继电器 J2断电,快闪变常亮; 4、故障排除,J1通电,L熄灭; 5、短时故障报警,这时继电器 J1和J2均通电,L接通慢闪; 先消声,后消闪,L从慢闪成熄灭。
网络的CAN总线采用双冗余结构,即具有两套CAN总线,在 图1-3-1中分别标识为CAN Bus1和CAN Bus2。这两套CAN总 线总是互为热备份,当主用网络出现故障时,备用网络自 动切入工作,充分保证系统工作的可靠性。
一、DC C20监视与报警系统的结构组成
(二)远程操作站(ROS) ROS(Remote Operator Station)由PC机、操作控制面板 OCP(或普通PC机键盘)、鼠标、显示屏和打印机组成, PC机采用Windows NT或Windows XP操作系统。ROS通常 设置在集控室、驾驶室和甲板舱室。各ROS均配置双网卡, 形成双冗余的Ethernet网络。 集控室的2台ROS还兼有系统网关SGW(System Gate Way) 的功能,使得局域网中的各个ROS能够通过系统网关SGW与 CAN总线相连。通过SGW和CAN总线,ROS一方面可以接受 各个DPU单元送出的机舱现场信息,另一方面还能向DPU发 送操作指令、控制参数和程序包。
三、组成: (1)分布在机舱各监视点的传感器; (2)安装在集中控制室内的控制柜和监仪表或监视屏; (3)安装在驾驶台、公共场所、轮机长和轮机员居室的 延伸报警箱。 四、功能:声光报警、参数显示、打印记录、报警延时、 报警闭锁、延伸报警、失职报警、值班召唤、 功能试验和自检等。
机舱监视报警系统组成
四、远程操作站ROS及DC C20的系统功能
ROS是DC C20系统的重要组成部分,一个ROS由主计算机 (MCU)、显示器(VDU)、打印机、操作控制面板(OCP) 或普通的PC键盘和鼠标。在系统的监视报警和控制过程中完 成以下任务: (1)和CAN网络中的数据采集或控制设备(即DPU)进行双 向数据通信,从DPU收集数据或向DPU传送指令、数据和程 序; (2)对报警信息进行监控和报警信息的确认功能; (3)向驾驶台和轮机员舱室提供延伸报警信息; (4)在CAN网络和Ethernet局域网之间起网关的作用。
二、分布式处理单元DPU
DPU主要特点: (l)所有DPU模块均采用统一的机械和电气设计。 (2)DPU具有参数储存功能,能够独立完成参数的监视、 报警和控制。 (3)DPU具有完备的通信功能,支持双冗余CAN高速多主通 信网络协议,具备CAN网络状态、容错管理功能。 ( 4)通过ROS,可将用于DPU硬件组态和编程所需的软件下 载到DPU中,并在ROS上对DPU单元进行遥控组态。 ( 5)所有的DPU单元均用24V DC电源供电,DPU单元的硬 件无需进行设置和调整,所有连接均可即插即用。DPU的电 源、通信、I/O通道连接都采用光电隔离。 (6)具有强大的自检功能(检查模块内部温度、存储器性 能以及CAN总线状态)。若DPU、过程总线、电缆或传感器 有故障,则会产生相应的报警信号。
二、分布式处理单元DPU
DPU是DC C20监视与报警系统和AC C20主机遥 控系统的基本组成单元,它是采用模块化设 计且具有通信功能的智能化远程I/O单元,所 有的监视和控制功能均由这些DPU单元进行 最终实施。DPU分布在机舱各处,可以直接 安装在机器设备上,也可以根据需要将若干 个DPU单元组装在一个控制箱内,并称之为 “数据获取单元(SAU)”。
长时报警和短时报警
2.模拟量报警控制单元 组成:测量回路、比较环节、延时环节和逻辑 判断环节 逻辑原理图:
测量环节:把传感器模拟信息转换成相应的电压信号,监测 传感器故障; 比较环节:故障报警鉴别; 延时环节和逻辑判断环节:与开关量报警单元功能相同。
二、用继电器组成的报警控制单元
以继电器为基本元件,组成报警电路。 以SMA一02型报警控制单元为例: 1.报警控制 报警控制电路 2.功能试验和闭锁报警
第一节 船舶机舱监视与报警系统基础知识
机舱监视与报警系统是轮机自动化的一个重要内容,它的 作用是准确可靠地监测机舱内各种动力设备的运行状态及其 参数,一旦运行设备发生故障,自动发出声、光报警信号。 可改善轮机管理人员的工作条件,减轻劳动强度,及时发现 设备的运行故障,也是实现无人机舱的基本条件。
一、参数类型 :开关量和模拟量 二、监测方法:根据其监视方式可分为连续监视式报警 系统和巡回监视式报警系统
二、分布式处理单元DPU
DC C20系统中常用的DPU模块: 1.模拟量输入模块(RAi-16): 16通道模拟量输入 2.热电偶输入模块(RAi-10tc): 10通道热电偶模拟量输入 3.模拟量输出模块(RAo-8):8通道模拟量输出 4.开关量输入模块(RDi-32、RDi-32A):32通道开关量 5.开关量输出模块(RDo-16):16通道开关量输出 6.混合模块(RIO-C1、RIO-C2、RIO-C3、RIO-C4) RIO-C1 发电机组监测和控制; RIO-C2 8个开关量输入和输出; 泵和阀门控制 RIO-C3 发电机安全保护 7.dPSC、PSS和MSI:dual Process Segment Controller , Process Segment Starcoupler, Multi Serial Interface 8.MEI、DGU、ESU和RPME:遥控系统和主机的接口单元、数 字调速器、安全保护单元和转速检测单元
四、远程操作站ROS及DC C20的系统功能
(一)人机交互接口 人机交互接口包括输入设备、打印输出和各种显示界面等。 •1.操作控制面板(OCP) •OCP是DC C20系统的主要输入设备,由按键、指示灯和轨迹 球等组成,如图所示。此外,在OCP的左下角还设有一个键 盘接口,以便需要时连接PC机标准键盘。