專利名稱：船用現(xiàn)場(chǎng)控制器總線信號(hào)采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬船用自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過雙冗
余CAN總線連接處理單元信號(hào)采集裝置。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)在船舶上得 到了廣泛應(yīng)用。尤其在對(duì)傳感器信號(hào)采集、監(jiān)測(cè)、集中處理、報(bào)警并 輸出控制信號(hào)等方面，船舶自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)模變得愈來愈龐大。目前 船舶監(jiān)測(cè)報(bào)警及主機(jī)遙控系統(tǒng)中重要部件之一信號(hào)釆集箱多釆用集 中式布置，即所有系統(tǒng)需要釆集的傳感器信號(hào)或輸出控制信號(hào)均通過 船廠敷設(shè)電纜傳輸至與控制室工作站電腦同處一室的一個(gè)或多個(gè)信 號(hào)釆集箱，進(jìn)行集中式處理。其不足之處在于由于在信號(hào)采集考及 工作站電腦之間的聯(lián)結(jié)及數(shù)據(jù)交換采用的串行通訊方式，受到通訊距 離及抗干擾要求的限制，使得在進(jìn)行船舶設(shè)備布置設(shè)計(jì)時(shí)，不得不將 信號(hào)釆集箱及工作站'電腦布置在同一控制室內(nèi)。由于釆用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的串 行通訊，數(shù)據(jù)交換的效率低，響應(yīng)速度慢。當(dāng)這類集中式的信號(hào)釆集 箱發(fā)生故障時(shí)，就會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常工作，甚至造成系統(tǒng)整體 癱瘓。增加了船舶運(yùn)行期間系統(tǒng)不間斷工作時(shí)檢修的難度。而且由于 需要采集的傳感器信號(hào)或輸出的控制信號(hào)遍布或需要到達(dá)全船斧可能場(chǎng)所的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，敷設(shè)長(zhǎng)距離電纜所需的人力成本及電纜費(fèi)用高。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種數(shù)據(jù)交換效率高、響應(yīng)速度快， 敷設(shè)電纜距離短、費(fèi)用省，系統(tǒng)可靠、檢修方便的船用現(xiàn)場(chǎng)控制器總 線信號(hào)釆集裝置。
為達(dá)到上述目的釆用的技術(shù)方案是船用現(xiàn)場(chǎng)控制器總線信號(hào)釆 集裝置，包括控制室工作站電腦之間通過局域網(wǎng)LAN A和LAN g連 接，信號(hào)釆集箱與24V DC電源電連接，信號(hào)釆集箱與釆集現(xiàn)場(chǎng)傳感 器輸出連接，其特征在于各信號(hào)采集箱之間，以及信號(hào)釆集箱與控制 室工作站電腦之間，通過現(xiàn)場(chǎng)控制總線CAN A和CAN B連接。
本實(shí)用新型的積極效果是基于CAN總線的分布式處理單元信號(hào) 釆集裝置，提供了按船舶結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)配置規(guī)模實(shí)際需求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化 工程設(shè)計(jì)的可能性，即縮短了項(xiàng)目設(shè)計(jì)的周期，又增強(qiáng)了對(duì)分布式處 理單元在實(shí)船項(xiàng)目中配套的靈活性，大大節(jié)約了船廠敷設(shè)電纜的人力 成本及電纜費(fèi)用。由于釆用雙冗余CAN總線，某一個(gè)分布式處理單元 (DPU)甚至某 一 個(gè)信號(hào)釆集裝置(DPU C ABI NET)引起的故障，通常不至 于造成整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。提供了船舶運(yùn)行期間系統(tǒng)不間斷工作時(shí)檢修 的可能性，同時(shí)降低了船舶的維護(hù)保養(yǎng)成本。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1為船用現(xiàn)場(chǎng)控制器總線信號(hào)釆集裝置連接布線圖。 .具體實(shí)施方式
由圖1可見，船用現(xiàn)場(chǎng)控制器總線信號(hào)釆集裝置，包括控制室的
工作站電腦之間通過局域網(wǎng)LAN A和LAN B連接，信號(hào)釆集箱與 24V DC電源電連接,信號(hào)釆集箱與現(xiàn)場(chǎng)傳感器輸出信號(hào)相連，其特 征在于各信號(hào)釆集箱之間，以及所述信號(hào)釆集箱與所述控制室工作站 電腦之間，通過現(xiàn)場(chǎng)控制總線CAN A和CAN B連接。
本實(shí)用新型以現(xiàn)場(chǎng)控制器總線(CAN, CONTROLLER AREA NETWORK) 為基礎(chǔ)，將信號(hào)釆集箱(DPU CABINET)與自動(dòng)化系統(tǒng)工作站電腦以 CAN總線作為聯(lián)接及數(shù)據(jù)交換載體。工作站電腦與信號(hào)釆集箱之間 只要敷設(shè)雙冗余CAN總線(CAN A和CAN B),外加直流24《犬電源即可。 由于CAN總線良好的抗干擾特性，并且適合長(zhǎng)距離聯(lián)接及數(shù)據(jù)交換的 特征，使得信號(hào)釆集箱可以按實(shí)際需要就近布置在信號(hào)源或執(zhí)行機(jī)構(gòu) 較為集中的區(qū)域。這樣，既縮短了傳感器信號(hào)電纜的敷設(shè)距離，又充 分利用了船舶空間。大大節(jié)約了船廠敷設(shè)長(zhǎng)距離電纜的人力成本及電 纜費(fèi)用，施工周期也相應(yīng)縮短。以中等規(guī)模的船舶自動(dòng)化系統(tǒng)為例， 如果信號(hào)釆集點(diǎn)是1000點(diǎn)，平均每信號(hào)點(diǎn)節(jié)約電纜50米，則直接節(jié) 約電纜的長(zhǎng)度約為50公里。
由于在工作站電腦與信號(hào)釆集箱之間釆用雙冗余CAN總線(CAN A 和CANB),兩條總線之間提供了互為備用的功能。即使其中任何一 條總線發(fā)生故障，另外一條總線也能確保系統(tǒng)正常工作。系統(tǒng)可靠性 高。
權(quán)利要求1.船用現(xiàn)場(chǎng)控制器總線信號(hào)采集裝置，包括控制室工作站電腦之間通過局域網(wǎng)LAN A和LAN B連接，信號(hào)采集箱與24V DC電源電連接，信號(hào)采集箱輸入與采集現(xiàn)場(chǎng)傳感器輸出連接，其特征在于各信號(hào)采集箱之間，以及信號(hào)采集箱與控制室工作站電腦之間，通過現(xiàn)場(chǎng)控制總線CAN A和CAN B連接。
專利摘要船用現(xiàn)場(chǎng)控制器總線信號(hào)采集裝置，包括控制室工作站電腦之間通過局域網(wǎng)LAN A和LAN B連接，信號(hào)采集箱與24V DC電源電連接，信號(hào)采集箱輸入與采集現(xiàn)場(chǎng)傳感器輸出連接，其特征在于各信號(hào)采集箱之間，以及信號(hào)采集箱與控制室工作站電腦之間，通過現(xiàn)場(chǎng)控制總線CAN A和CAN B連接。基于CAN總線的分布式處理單元信號(hào)采集裝置，提供了按船舶結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)配置實(shí)際需求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工程設(shè)計(jì)的可能性，又增強(qiáng)了對(duì)分布式處理單元在實(shí)船項(xiàng)目中配套的靈活性，大大節(jié)約了船廠敷設(shè)電纜的人力成本及電纜費(fèi)用。由于采用雙冗余CAN總線，某一個(gè)分布式處理單元(DPU)甚至某一個(gè)信號(hào)采集箱(DPUCABINET)引起的故障，通常不至于造成整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。系統(tǒng)可靠，維護(hù)保養(yǎng)方便。
文檔編號(hào)G05B15/02GK201408419SQ200920071249
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者威 萬, 袁海軍 申請(qǐng)人:康士伯控制系統(tǒng)(上海)有限公司