船舶機(jī)艙網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)

孫增華

2013.1船舶機(jī)艙網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)1機(jī)艙監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展概要集中型系統(tǒng)集散型系統(tǒng)：西門(mén)子SIMOS32全分布式系統(tǒng)：現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，局域網(wǎng)，全船網(wǎng)絡(luò)型監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)型監(jiān)控系統(tǒng)：DataChiefC20及其改進(jìn)型產(chǎn)品K-Chief500網(wǎng)絡(luò)型主機(jī)遙控系統(tǒng)：AutoChiefC20

機(jī)艙監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展概要集中型系統(tǒng)2一、DCC20監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成DPU:DistributedProcessingUnitsROS:RemoteOperatorStationWCS:WatchCallingSystemLOS:LocalOperatorStationMOS:MidiOperatorStation一、DCC20監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成DPU:Distr3二、分布式處理單元DPU二、分布式處理單元DPU4Function：Theirmainfunctionsaretomonitoranalogueordigitalsensorsandtoprovideanalogueanddigitaloutputtodifferentdevices.AnumberofdifferentDistributedProcessingUnitsareavailabletomeetspecificcontrolandmonitoringapplications.EachDistributedProcessingUnitcontainsitsownmicroprocessor.Singleprintedcircuitboarddesign。Allunitshavethesamemechanicalconstructionandarebuiltusingthesameelectronicdesignprinciples.Function：Theirmainfunctions5特點(diǎn)Allunitshavethesamemechanicalconstructionandarebuiltusingthesameelectronicdesignprinciples.AllparametersarestoredineachunitCommunicationwithDualCANbusinterfacesSoftwarecanbedownloadedintotheunit,EachunitisremotelyconfigurablethroughROS.Easyservicereplacementwithoutsettingtrimmers,dipswitches,jumpersorsockets.Allconnectionsarepluggable.BuiltInSelf-Test(BIST)monitoringtemperature,powerandsensorexcitationoverload.特點(diǎn)Allunitshavethesamemech6通道及端子編號(hào)規(guī)則、狀態(tài)指示燈組合含義通道及端子編號(hào)規(guī)則、狀態(tài)指示燈組合含義7DCC20常用DPU模塊1.RAi-162.RAi-10tc3.RAo-84.RDi-32、RDi-32A5.RDo-166.RIO-C1、RIO-C2、RIO-C3、RIO-C47.dPSC、PSS、MSI8.MEI、DGU、ESU、RPMEDCC20常用DPU模塊1.RAi-168三、網(wǎng)關(guān)SGWdPSC三、網(wǎng)關(guān)SGW9四、ROS及系統(tǒng)功能1、人機(jī)交互接口：OCP、顯示界面、打印設(shè)備2、監(jiān)視與報(bào)警功能3、綜合控制功能：泵、閥、PID過(guò)程反饋控制、輔助設(shè)備（空壓機(jī)、分油機(jī)、鍋爐）自控、電力管理系統(tǒng)PMS四、ROS及系統(tǒng)功能1、人機(jī)交互接口：OCP、顯示界面、打印101、人機(jī)交互接口操作控制面板OCP：分組報(bào)警區(qū)域值班功能區(qū)域Mimic功能按鈕數(shù)字鍵區(qū)域報(bào)警控制按鈕軌跡球及其按鍵1、人機(jī)交互接口操作控制面板OCP：11顯示界面：文本顯示——報(bào)警窗口（分組報(bào)警、報(bào)警匯總、歷史報(bào)警2000個(gè)且每頁(yè)26個(gè)）；監(jiān)視窗口（分組顯示、選點(diǎn)顯示、測(cè)量點(diǎn)屬性）圖形顯示——Mimic模擬窗口、柱狀圖窗口、設(shè)備狀態(tài)窗口訪問(wèn)控制界面——權(quán)限顯示界面：122、監(jiān)視與報(bào)警功能模擬量監(jiān)視與報(bào)警：High；High-High;Low;Low-Low;線路故障報(bào)警；避免頻繁報(bào)警（波動(dòng)）三種手段——設(shè)不靈敏區(qū)、濾波因子、報(bào)警延時(shí)開(kāi)關(guān)量監(jiān)視與報(bào)警：ON/OFF報(bào)警閉鎖接受其他系統(tǒng)的報(bào)警信息:分油機(jī)、曲軸箱油霧、燃油粘度、船舶火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警確認(rèn)柴油機(jī)排氣溫度監(jiān)視：偏差值歷史參數(shù)曲線監(jiān)視：8個(gè)/頁(yè)X5頁(yè)=40個(gè)參數(shù)油耗經(jīng)濟(jì)性監(jiān)視：設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)計(jì)時(shí)監(jiān)視;2、監(jiān)視與報(bào)警功能模擬量監(jiān)視與報(bào)警：High；High-Hi133、綜合控制功能Control泵的控制：模擬量控制（啟停極限值由DPU內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)確定）；開(kāi)關(guān)量控制（壓力開(kāi)關(guān)設(shè)定）。通過(guò)ROS/LOS下載或修改DPU中關(guān)于泵的邏輯控制程序、啟停限值。3、綜合控制功能Control泵的控制：模擬量控制（啟停極14閥門(mén)遙控：壓載水、燃油駁運(yùn)、液貨裝卸單作用閥門(mén)：1個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出（Open），2個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入（反饋）雙作用閥門(mén)：2個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出（Open、Close），2個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入（反饋）帶閥門(mén)定位器的雙作用閥門(mén)：2個(gè)脈沖輸出控制閥門(mén)開(kāi)、關(guān)，1個(gè)模擬量連續(xù)反饋閥門(mén)開(kāi)度帶閥門(mén)定位器的單作用閥門(mén)：各1個(gè)模擬量控制“開(kāi)”度與“反饋”。閥門(mén)遙控：壓載水、燃油駁運(yùn)、液貨裝卸單作用閥門(mén)：1個(gè)開(kāi)關(guān)量輸15PID過(guò)程反饋控制偏差e（t）=設(shè)定值r（t）-測(cè)量值z(mì)（t）PID作用規(guī)律：實(shí)現(xiàn)功能：PB、Ti、Td；設(shè)定值；手、自動(dòng)；作用規(guī)律——P、PI、PD、PID輸入輸出信號(hào)類型設(shè)定PID過(guò)程反饋控制偏差e（t）=設(shè)定值r（t）-測(cè)量值z(mì)（t16PID參數(shù)調(diào)整PID參數(shù)調(diào)整17輔助設(shè)備的控制空壓機(jī)分油機(jī)輔鍋爐輔助設(shè)備的控制空壓機(jī)18電力管理系統(tǒng)PMSROS遙控條件檢測(cè)重載管理每臺(tái)1個(gè)DPU，配置2個(gè)RIO-C1混合模塊DSS：DieselEngineStart，Stop&SaftyGMC：GeneratorMonitoring&Control電力管理系統(tǒng)PMSROS遙控條件檢測(cè)重載管理每臺(tái)1個(gè)DPU，19DSS與GMC合并為1個(gè)RIO-C1實(shí)現(xiàn)DGC：DieselGeneratorMonitoring&ControlDSS與GMC合并為1個(gè)RIO-C1實(shí)現(xiàn)20五、K-Chief500監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)五、K-Chief500監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)21結(jié)構(gòu)組成OSMOSCRPWCSDPU結(jié)構(gòu)組成OS22操作站OS操作面板操作站OS操作面板23操作界面報(bào)警瀏覽圖形顯示瀏覽操作界面報(bào)警瀏覽24K-Chief500主界面一級(jí)按鈕二級(jí)按鈕K-Chief500主界面一級(jí)按鈕二級(jí)按鈕25系統(tǒng)實(shí)例1、網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)實(shí)例1、網(wǎng)絡(luò)連接26ETHER/CAN轉(zhuǎn)換局部連接NETCCANNETETHER/CAN轉(zhuǎn)換局部連接NETC27DPU的CAN接口X8、X9端子編號(hào)接線DPU的CAN接口X8、X9端子編號(hào)28PMS：dPSCPMS：dPSC29電纜編號(hào)、DPU端子名稱及編號(hào)的統(tǒng)一性電纜W201（GLOBALCAN1)、W202（GLOBALCAN2)、W101（值班呼叫CAN總線）DPU的X1（I/O接口）、X8（CAN1端子）、X9（CAN2端子）、X10（24V電源端子）電纜編號(hào)、DPU端子名稱及編號(hào)的統(tǒng)一性電纜W201（GLOB302、DPU與輸入輸出設(shè)備連接2、DPU與輸入輸出設(shè)備連接31RDi-32和RDo-16與外部設(shè)備的連接RDi-32：32個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入，每個(gè)2個(gè)端子RDo-16：16個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出，每個(gè)3個(gè)端子“NO或NC”RDi-32和RDo-16與外部設(shè)備的連接RDi-32：3232RAi-16與傳感器的連接16個(gè)模擬量輸入、1個(gè)計(jì)數(shù)器輸入:每個(gè)通道4個(gè)端子RAi-16與傳感器的連接16個(gè)模擬量輸入、1個(gè)計(jì)數(shù)器輸入:33RAo-8與外部設(shè)備的連接8個(gè)模擬量輸出，每個(gè)通道3個(gè)端子：端子1輸出電壓、端子2輸出電流、端子3信號(hào)地。RAo-8與外部設(shè)備的連接8個(gè)模擬量輸出，每個(gè)通道3個(gè)端子：34六、現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)型主機(jī)遙控系統(tǒng)六、現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)型主機(jī)遙控系統(tǒng)35（一）ACC20遙控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成（一）ACC20遙控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成36船舶機(jī)艙網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)課件37駕駛臺(tái)BMUACP\LTU;BWU集控室CMU:ACP\LTU;Start\Stop&Speed-setLever;IPU機(jī)艙LCP：PBT；MEI;DGS;ESU駕駛臺(tái)BMU38（二）分布式處理單元DPU1、主機(jī)接口單元MEI主機(jī)遙控系統(tǒng)的電動(dòng)部分與氣動(dòng)操縱系統(tǒng)的接口X1X8、X9X10DI、DO（VO）AI（4-20mA）、AO（二）分布式處理單元DPU1、主機(jī)接口單元MEI392、主機(jī)安全單元ESU主機(jī)超速、滑油低壓、曲軸箱油霧濃度高等情況下的自動(dòng)降速或自動(dòng)停車。X1；X8、X9；X10（2個(gè)）X1（I\O）：CH1-4；CH5；CH14-28

2、主機(jī)安全單元ESU403、轉(zhuǎn)速檢測(cè)箱（RPMD）3、轉(zhuǎn)速檢測(cè)箱（RPMD）41（三）車鐘系統(tǒng)及操作部位切換三地車鐘系統(tǒng)（三）車鐘系統(tǒng)及操作部位切換三地車鐘系統(tǒng)421、單手柄復(fù)合車鐘LTU1、單手柄復(fù)合車鐘LTU432、按鍵式車鐘（PBT）2、按鍵式車鐘（PBT）443、操作部位及其切換3、操作部位及其切換45（四）ACC20控制面板1、ACP（四）ACC20控制面板1、ACP46船舶機(jī)艙網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)課件47顯示窗口多功能旋轉(zhuǎn)按鈕應(yīng)急取消按鈕報(bào)警操作按鈕顯示窗口482、IPU指示面板單元2、IPU指示面板單元49（五）ACC20的控制功能1、邏輯控制（1）啟動(dòng)封鎖（STARTBLOCKED）（五）ACC20的控制功能1、邏輯控制50（2）啟動(dòng)功能正常啟動(dòng)慢轉(zhuǎn)啟動(dòng)重復(fù)啟動(dòng)重啟動(dòng)啟動(dòng)失敗報(bào)警（2）啟動(dòng)功能正常啟動(dòng)51（3）換向功能停車換向運(yùn)行中換向應(yīng)急倒車（4）停車功能（3）換向功能停車換向（4）停車功能52（5）輔助功能輔助風(fēng)機(jī)控制燃油凸輪監(jiān)控電子VIT控制氣缸追加潤(rùn)滑可變氣缸切換（CylinderCutOut,CCO)（5）輔助功能輔助風(fēng)機(jī)控制532、轉(zhuǎn)速控制2、轉(zhuǎn)速控制543、轉(zhuǎn)速與負(fù)荷限制（1）轉(zhuǎn)速限制輪機(jī)長(zhǎng)最大轉(zhuǎn)速限制3、轉(zhuǎn)速與負(fù)荷限制（1）轉(zhuǎn)速限制55負(fù)荷程序70%-100%負(fù)荷程序70%-100%56加減速率限制30%-70%最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速限制自動(dòng)減速限制臨界轉(zhuǎn)速限制加減速率限制30%-70%57（2）負(fù)荷限制增壓空氣壓力限