基于NXPLPC1766CAN总线舰船机舱自动延伸报警系统论文
基于CAN总线的船舶机舱延伸报警系统
基于CAN总线的船舶机舱延伸报警系统摘要：随着科学技术的发展，民船上船舶自动化程度也越来越高，船舶综合信息系统已经在机舱自动化中广泛用。
在舰艇方面，综合舰载网络系统也发挥着重要作用。
本文主要针对基于can总线的船舶机舱延伸报警系统进行简单的介绍。
关键词：can总线船舶机舱延伸报警系统中图分类号：u6 文献标识码：a 文章编号：1007-0745（2013）05-0245-01can是控制器局域网络（controller area network），是目前国际上应用最广泛的现场总线之一。
can 的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。
为了对舰船机舱设备及环境的运行状态进行实时的监控，对延伸报警的稳定性与可靠性进行提高，基于can总线，实现船舶机舱延伸报警系统的应用。
1、系统功能简介根据用户的实际要求，外来报警信号由系统主控进行接收，根据预定报警规则实现声光报警。
为保证系统的稳定性，系统各构成部分均采用双路供电，并且提供失电报警，系统运行前所有硬件均进行自动监测，在运行过程中，对于运行状态实时进行监测，一旦出现通信错误，则会自动进行修正及报警。
延伸报警单元与系统主控单元的数据是同步的，新接入的单元能够实时获取系统数据，并且都具备在线升级功能。
在系统中，两个主控单元之间能够在自动和手动之间切换，在主控连接到报警信号以后，根据预定规则，报警信号直接发送到公共延伸报警单元及值班延伸报警单元进行声光同步报警，与此同时，报警信号传送到非值班延伸报警单元，如果值班人没有对报警信号进行确认处理，此时，主控就会将报警信息在广播系统中进行声光报警。
2、硬件结构及功能在系统中，延伸报警单元与主控在硬件组成结构上比较类似，只是在功能方面存在一定的差别，系统在硬件组成上主要包含can总线模块、显示模块、声音报警模块、lpc1766最小系统、继电器输出控制模块。
而主控中则还包含信号输入模块，延伸报警单元与主控的硬件组成如图1所示：在系统中，所使用的双路供电电源分别通过单向二极管，然后经过自恢复保险丝进入dc-dc模块，模块主要是将24v电源降压到5v 后提供给系统，其中led主要是对5v工作电源及两个24v电源的供电状态进行指示。
基于PLC的船舶安全报警系统设计
基于PLC的船舶安全报警系统设计随着船舶的数量不断增加以及船舶行业的不断发展，船舶安全问题越来越被重视。
为了保障船舶的安全，需要设计一种基于PLC的船舶安全报警系统。
该系统可以在出现危险情况时及时报警，有效地保障船员和船上所有人员的安全。
PLC是Programmable Logic Controller（可编程逻辑控制器）的缩写，是一种用于工业控制系统的微处理器。
PLC能够处理各种复杂的输入和输出信号，并根据预先设定的逻辑程序进行控制。
因此，PLC非常适合用于设计船舶安全报警系统。
该报警系统的设计需要考虑以下因素：1.船舶的各个区域：不同的区域有不同的危险程度，需要设定不同的报警等级。
例如，机舱出现故障需要紧急停机，需要设置最高级别的警报。
而在船舶上，出现滞留的货物后无法脱离集装箱时，需要设置中等级别的报警。
在夜间航行时，需要设置所有区域的低级别报警。
2.传感器的安装：传感器是整个系统的核心。
利用传感器可以及时监测各个区域的状态，并根据预设的逻辑程序判断是否需要发出警报。
传感器需要安装在船舶的各个区域，例如引擎室、货仓、甲板等。
3.PLC程序编写：编写PLC程序是设计该系统的最重要的一步。
程序需要根据安全规则和船舶相关法规编写。
它需要排除错误信息，尽可能的减少警报遗漏或误报。
程序中需要定义的事件包括：船舶运行时出现的机械故障，电路故障以及所有危险事件。
4.报警设备的选择：报警设备应该是可靠性高、使用寿命长、网络连通性好、节能省电且能够快速获得电源的优质设备。
在设计时，需要考虑所有船员的操作方式，以确保设备的易用性和易维护性。
在设计船舶安全报警系统时，还需要考虑日常维护和修理，必须保证设备持久、稳定和便于维护。
该系统的成功运行需要与船舶的其他系统共同协作，例如船舶的电力系统和水系统，以及一般的通讯设备。
总之，基于PLC的船舶安全报警系统是保障船舶与船员安全的必要工具。
设计者需要明确系统的设计要求，并根据船舶的具体情况进行灵活的设计。
基于CAN总线的微机控制船舶机舱监测报警系统
１ ． 差错检 验功能 ， 传输时问短 ， 受干扰概率低 。 ２ ． Ｃ Ａ Ｎ为多主方式工作 ， 与之 相连 的任 一接 节点均 可在任意时刻主动地 向网络上 的其他 节点发 送信 息 ， 不 分主从 ， 且通信方式灵活 ， 无需站地址等节点信息 。 ３ ． Ｃ Ａ Ｎ的通信协议主要有 Ｃ Ａ Ｎ总线控制器完成 。 ４ ． 可进行 网络拓扑 ， 布线灵活 、 成本低 、 无行业 限制 。 四 系统 设 计 基于 Ｃ Ａ Ｎ现 场 总 线 的微 机 控 制 船 舶 机 舱 监 测 报 警 系 统 总 体 结 构 如 图 ２所 示 。
图 ２ 系统 总体 结 构 图
图１ 微型计算机监测报警 系统的结构框图
三ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
现场总线中的 Ｃ Ａ Ｎ总 线
１ ． 系 统 的硬 件 组 成 。 主要有 ： 监视设备 、 报警板 、 传 感器 、 打 印机 、 延 伸报 警箱等组成 ， 其 中监控微机承担对整个监测 系统 的管理 。 报警板可对经过采集模块处理的报警信号进行显示 。 （ １ ）Ｃ Ａ Ｎ 总线 选 择 。 根据船舶设计 和测试点 的具体 要求 ， 确定 测试 节点 的数 目， 依据规模 的大小 、 环境 因素 、 测 控点 与监控点 的 距离选择合适 的 Ｃ Ａ Ｎ总线 ， 并选择 与之匹配 的控制 器及 相关 接 口、 总线收发器和 Ｉ ／ Ｏ器件 。 （ ２ ）微 机 的选 择 。 根据 用 只 的 要 求 选 择 适 合 的 微 机 。 如 不 需 显 示 图 形， 可选择价格 相对 经济 的单 片机或简 单 的微 处理 器芯 片， 如需图形显示 ， 选择现有 的微机 。 （ ３ ）传感器 的选择 。 根据具体测试 参数 的不同选 择合适 传感器 ， 但 一般 都选择传感器 的精 度要 比控制 系统高一 个数量 级 ， 以弥 补 系 统 干 扰 和 后级 误 差 。 ２ ． 系统软件。
CAN总线在舰艇通信控制系统中的应用
Technology Application技术应用DCW223数字通信世界2019.011 CAN 总线介绍所谓CAN 指的是控制区域网络，广泛应用于当今设备级的通信系统中。
CAN 总线的主要功能是实现对系统中各个设备的工作状态进行实时的监控。
CAN 总线最初应用于汽车的电气控制系统中，达到对汽车电磁控制系统的分布式控制和实时控制。
正因为CAN 总线具有如下特点，现广泛应用于复杂通信系统的控制中。
（1）基于CAN 总线，系统可以在任何时刻向通信系统中的任何一个节点发送信息，其具有相对灵活的信息传输特性；（2）基于CAN 总线可将网络上各节点上信息进行优先级的划分，即根据各节点信息优先级的不同实现对不同系统的控制；（3）由于CAN 总线内部引入了仲裁技术，当网络中的每个节点同时发送信息时，系统会根据节点信息的优先级确定信息发送的先后次序，从而避免了各节点同时发送信息时造成的拥堵现象；（4）CAN 总线可以满足多种信息传输方式的要求，不仅可以点对点，还可以满足一点对多点的信息传输；（5）CAN 总线具有优越的信息传输距离及传输速度，基于CAN 总线数据最远传输距离可至十公里，最快传输速率可达1Mbps ；（6）当CAN 总线的某个节点在信息传输过程中出现错误时，系统会自动停止总线的功能，进而切断了系统总线与传输出问题节点之间的通信，从而保证其他节点的通信不受到干扰。
总之，鉴于CAN 总线具有如上所述的优势，其广泛应用于噪声高的环境通信，且其传输距离可以满足一般系统通信的要求。
因此，CAN 总线适用于小型分布式测控系统，并已经广泛应用于工业生产的自动化控制、机械加工的机床控制系统中。
本文主要研究CAN 总线在舰载通信控制系统中的应用。
2 舰载通信控制系统的需求分析现代舰载通信系统在正常工作状态需满足以下需求：（1）通信系统需要实时监控各通信设备的工作状态，并结合先进控制算法实现对各通信设备的控制；此外，当操作人员操作出现错误时，系统应及时发出警报并自动停止操作。
CAN总线的船舶机舱监测报警系统设计
Ｃ Ｎ总 线 的船舶 机舱 监 测报警 系统设 计 Ａ
王 常顺 ， 肖海 荣 ， 为 刚 潘
（ 山东交 通 学 院 信 息 ７ 程 系 ， 南 ２ ０ ３７ － 济 ５０ ）
摘 要 ： 对 我 国 造 船 业 的 发 展 现 状 和 现 有 系 统 中 存 在 的 一 些 问 题 ． 出 一 种 基 于 ＣＡＮ 总 线 针 提
Ｂｕｓ
Ｗ ＡＮＧ ａ ｇ ｓ ｕｎ， ＡＯ Ｈａ—ｏ ｇ， ＡＮ Ｗ ｅ — ａ ｇ Ｃｈ ｎ －ｈ ＸＩ ｉｒ ｎ Ｐ ｉｇ ｎ （ ｐ ｒ ｎ ｆＩｆｒ ｔ ｎ Ｅｎ ｉｅ ｒ ｇ ｈ ｎ ｏ ｇ Ｊａ ｔｎ ｎｖ ｒｉ ，Ｊ ’ａ ５ ０ ７，Ｃ ｉａ Ｄｅ ａｔ ｔｏ ｎｏｍａｉ ｇｎ ｅｉ ，Ｓ ａ ｄ ｎ ｉｏｏ ｇ Ｕ ｉｅｓｔ ｍｅ ｏ ｎ ｙ ｉｎ ｎ ２ ０ ３ ｈｎ ）
１ 系统 工 作 原 理 及 功 能
机 舱监测 报警 系统组 成结构 框 网如图 １ 示 所 整 个机舱 监测 报警 系统可 以分 为三层结 构 最 高层 是人 机交 互装 置 ． 要是 由分 布在 集控 室 的监 主 测装置 、 轮机 长远程 监测 装置 、 班轮 机员监视 装置 值 以及公共 场所 的监视装 置组 成 这些装置 都具有 显 示设 备运行 参数 及声光 报警 的功能 中间层 由协议
Ａｂｓｒ ｃ ： ｒ ｔｅ ｄｅ ｅｏ ｔ ａ ｔ Ｆｏ ｈ ｖ ｌｐｍｅ ｔｏ ｉ ａ’ ｓ ｐ ｉｄｎｇ ｎ ｓｕ ａ ｒ ｂ ｅ ｈ ｔｅ ｉｔｉ ｔ ｅ ｉｔｎ ｙ ｔ ｍ ， ａ ｎ ｆ Ｃｈ ｎ Ｓ ｈｉｂｕｌ ｉ ｉｄｕ ｔ ｎｄ ｐ ｏ ｌ ｍｓ ｔ ａ ｘｓ ｎ ｈｅ ｘ ｓｉ ｇ ｓ ｓｅ ｍｏ ｉ ｎ— ｔｒｎｇ ｎ ａａ ｍ ｙ ｔ ｍ ｏ ｈ ｓ ｐ’ ｎ ｎ ｒｏ ｏ ｉ ａ ｄ ｌｒ ｓ ｓｅ ｆｒ ｔ ｅ ｈｉ Ｓ ｅ ｇｉｅ ｏ ｍ ｂ ｓ ｄ ｏ ＣＡＮ ｓ ｗａ ｉ ｒ ｄ ｅ ｉ ｈ ｐ ｐ ｒ ｅ ｏ ａ ｄ ｉｎａ ａｅ ｎ ｂｕ ｓ ｎｔｏ ｕｃ ｄ ｎ ｔ ｅ ａ ｅ ．Ｓ ｎｓ ￣ ｎ ｓｇ ｌ ｃ ｎｄｔｏ ｉ ｇ ｃｒ ｕ ｔｕｓ ｄ ｎ ｈ ｍｏ ｉｏｉ ｇ ａ ｄ ｌｒ ｎ ｓ ｓｅ ｗｅｅ ｅ ｃ ｉｅ ｉ ｄｅａｌ ｎ ｈｉ ｐ ｐ ｒ ｏ ｉｉｎ ｎ ｉｃ ｉ ｅ ｉ ｔｅ ｎｔｒｎ ｎ ａａ ｍｉ ｇ ｙ ｔｍ ｒ ｄ ｓ ｒｂ ｄ ｎ ｔ ｉ ｔ ｓ ａ ｅ ．Ａｎ ｌｇ ｉｏａｅ ｉ ａｏ ｓ ｌｔｄ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ａ ｕ ｅ ｎ ｍｏ ｕ ｅ ｗａ ｅ ｉ ｎ ｄ ｉ ｒ ｒ ｔ ｖ ｉ ａ ａ ｅ ｔ ｈｅ ｃ ｒｕｉ ｎｅ ｆｒ ｎｃ ｎ ｔ ｓ ｓｅ ．Ｔｏ ｇ ｔ ｈ ｒ ａ— ｄ ｌｓ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ｎ ｏ ｄｅ ｏ ａ ｏｄ ｄ ｍ ｇ ｏ ｔ ｉｃ ｔ ｔｒｅｅ ｅ ｏ ｈｅ ｙ ｔｍ ｉ ｅ ｔｅ ｇ ｅ ｔ ｅ ｔｐｏ ｓｂｅ ｒ ｌａ ｉｉ ｎ ｏ ｍｕ ｉａ ｉｎ， ｐｒｔｃ ｉｎ ｃｒ ｕ ｔｗａ ｉｃ ｅ ｓ ｄ ｔ ｈ ＣＡＮ ｓ ｎｄ ｉ ｅ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ ｓ ｉｌ ｅｉ ｂｌｔ ｉ ｃ ｍ ｙ ｎ ｃ ｔｏ ｏ ｅ ｔｏ ｉｃ ｉ ｓ ｎ ｒ ａ ｅ ｏ ｔ ｅ ｂｕ ａ ｍｐｌｍｅ ｔ ｄ ｏ ｈｅ ＣＡＮ ｂｕ ｈ ｓｃ ｌ ａ ｅ ｅ ｕｎ ａ ｃ ． ｓ ｐ ｙ ｉａ ｌｙ ｒｒ ｄ ｄ ｎ ｙ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ： ｎ ｉ ｅ ｏ ｍ ｎ ｔｒｎｇ ａ ｄ ａ ａｎ ｙ ｔｍ ； ｂ ｒｄｕ ｄａ ｃ ｄ ｅ ｇ ｎ ｒｏ ｍｏ ｉｏ ｉ ｎ ｌｒ ｌｓ ｓｅ ｕｓ ｅ ｎ ｎ ｙ；ａ ｌｇ ｉｏａ ｉｎ ｎａｏ ｓ ｌｔｏ
基于LabVIEW与OPC的船舶机舱报警系统设计概要
基于LabVIEW与OPC的船舶机舱报警系统设计摘要：实现了一种全集成可变带宽中频宽带低通滤波器，讨论分析了跨导放大器-电容(OTA—C)连续时间型滤波器的结构、设计和具体实现，使用外部可编程电路对所设计滤波器带宽进行控制，并利用ADS软件进行电路设计和仿真验证。
仿真结果表明，该滤波器带宽的可调范围为1～26 MHz，阻带抑制率大于35 dB，带内波纹小于0．5 dB，采用1．8 V电源，TSMC 0．18μm CMOS工艺库仿真，功耗小于21 mW，频响曲线接近理想状态。
关键词：ButteO 引言船舶机舱监控系统是现代自动化船舶中最基本和最重要的系统，目前船舶集中监控系统大多采用分布式结构，而集散式控制、分布式控制的船舶自动化监控系统将逐步被以现场总线为基础的集中监控系统所取代，从而最大程度地实现船舶航行的安全性、可靠性和经济性。
相对于在传统开发环境(VB，VC++，C等)下开发机舱监控系统周期长，运行速度慢，调试和维护困难，系统采用LabVIEW作为编程语言，它编程高效、灵活、面向对象，其强大的图形编程能力及可视化编程环境得到很多软件开发人员的青睐。
PLC作为现代控制技术的重要支柱之一，以其可靠性高、抗干扰能力强等特点在现代控制系统中得到广泛的应用，它能适应船舶机舱的恶劣环境。
把LabVIEW与PLC相结合应用到船舶机舱系统，具有很好的应用价值和前景。
该系统运用Profibus现场总线控制，采用一种基于OPC的PC与SIEMENS PLC S7—300实时通讯的Lmb—VIEW实现方法，将虚拟仪器技术与PLC 技术结合到一起开发船舶机舱上位机控制系统，以实现良好的人机界面与可靠的系统控制。
实现LabVIEW与PLC S7—300的实时、稳定的数据交换，是该系统的关键与难点。
l 系统实现1．1 系统软硬件条件软件：LabVIEW 8．2，SIMATIC NET(OPCInclude)，Step7 v5．3 SQL 数据库。
PLC在船舶机舱监测报警系统中应用
PLC在船舶机舱监测报警系统中应用摘要：本文主要分析了PLC在船舶机舱监测报警系统中应用问题，介绍船舶机舱监测报警系统构建的基础上，重点探讨了系统数据采集方法以及软件实现过程，希望对于今后的船舶机舱监测报警系统的自动化发展具有一定帮助。
关键词：船舶机舱，监测报警，PLC，数据采集1引言船舶自动化中涉及到的船舶机舱监测报警系统则是重要一部分，在微型计算机发展飞速的背景下，在船舶机舱自动化方面的应用也越来越多，体现出更大的价值。
对于在集控室中的监测报警系统来说，其主要包括相应的设备的运行参数、运行状态以及相应的故障报警状态都能得以显示，这样在自动化的机舱中，轮机员能够更为有效进行分析和处理所出现的问题。
较短的开发周期、低廉价格、灵活组态以及简单的组成则是构成基于PLC 的船舶机舱监测报警系统的主要特点，在不同规模和类型下的的机舱报警系统能够充分利用PLC接口的灵活扩展特点，使得系统具有最低的冗余度。
另外，在船舱机舱综合监测报警系统中，相关的动力装置、辅机、主机的各种运行参数都应该进行有效的采集和处理，具体采集处理内容包括系统中的涉及到的转速、流量、液位、压力和温度等参数，能够实现实时报警和监测的综合功能，涉及到数量庞大的监测量以及较为复杂的不同控制要求。
利用PLC控制特点，此机舱监测报警系统能够有效处理相关的运行参数[1]。
其中，模拟量和开关量则是船舶机舱报警信息，系统中，充分利用三菱FX2N系列可编程控制器的特点，解决了相关的数据采集和处理技术的实时处理问题，研制相关的模拟量输入接口扩展电路板、开关量输入输出接口扩展电路板等，能够满足实际工况需要。
2 船舶机舱监测报警系统构建思考此船舶机舱监测报警系统则是由声光报警设备、模拟量输出接口电路、仪表显示设备、灯板、打印机、传感器、模拟量输入接口扩展电路、开关量输入输出接口扩展电路、上位机、PLC等组成。
在系统中，FX2N-4AD则是模拟量输入模块，而FX2N-48MT则是三菱FX2N中的基本功能模块，FX2N-4DA则是模拟量输出模块，在相应的串口通讯和RS-232技术下，模块FX2N-232-BD能够实现PLC与上位机的通讯功能，TCP／IP技术能够使得报警系统连接到上位机成为可能[2]。
基于PLC的船舶机舱监测报警系统的改进方案
Ｐ ｒ ｏ ｆ ｉ ｂ ｕ ｓ — ＤＰ状 态 机 ，它 的作 用 主要 是 实 现 智 能 终 端 与 协 议 识 别， 对Ｓ Ｐ Ｃ３芯 片 内部 Ｒ Ａ Ｍ 进行读写 ， 同时 完 成 对 下 位 机 双 口 Ｒ Ａ Ｍ Ｉ Ｄ Ｔ ７ １ ３ ０的读 写 控 制 ， 保证数据发送的安全 可靠 ， 避免 由
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基于 Ｐ ｒ ｏ ｆ ｉ ｂ ｕ ｓ — ＤＰ总 线 技 术 的 烟 支重 量 控 制 系 统 设 计 单片机 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２程 序设 计 如 图 ７所 示 。 首 先 对 单 片 机 系 统
基于CAN总线的船舶自动舵监控报警系统设计
基于CAN总线的船舶自动舵监控报警系统设计作者：周韬张显库李博来源：《现代电子技术》2019年第16期摘; 要：为了减少船舶驾驶人员使用自动舵设备航行时引发的事故，并且方便船舶相关人员查看相关故障信息。
以Visual Basic为编程语言，采用双CAN总线通信、串口通信，设计能实时监控自动舵信息并提供报警信息的系统，并详细说明该系统的构架、功能、信息传输接口和界面设计。
以某段航线为例，在该系统上进行仿真测试，结果表明，该系统能实时并且正确地显示航行信息，对超出安全阈值的信息能及时产生报警并且存入数据库。
该系统对减少船舶航行事故有很大帮助，对整体自动舵的安全使用很有意义。
关键词：自动舵; 监控报警系统; 显示航行信息; 仿真测试; 实时监控; 功能说明中图分类号： TN830.1⁃34; TP301.6; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码： A; ; ; ; ; ; ; ; ; 文章编号：1004⁃373X（2019）16⁃0117⁃050; 引; 言自动舵设备作为船舶驾驶台的重要组成部分，可以实现改变航向、航向保持、航迹保持等船舶航行功能，这些功能极大地减轻了船舶驾驶员的负担。
随着船舶航运的发展，大型商船越来越离不开自动舵设备的使用。
自动舵设备的普及，减轻了船员的工作强度，节省了燃油，在正常使用的情况下船舶可以更快地到达目的港。
然而，据悉，海难事故大多是人为产生的[1]，在船舶安装有自动舵设备后仍然会产生船舶碰撞、搁浅、上滩等事故。
由此可知，很有必要设置自动舵监控报警系统，以实时监控船舶的狀态，并且对故障进行报警和定位。
远洋船舶远程监控系统是船上人员与陆地端的船舶公司信息沟通的重要工具。
为了满足陆地端公司对远洋船舶更有效的监控，崔文彬等应用BP神经网络对船舶机舱监控系统进行改进[2]。
船舶日益现代化、智能化与快节奏营运，船舶的监控和管理是发展的趋势，船舶机舱远程在线监控可以减少事故的发生，但是机舱数据繁多，不易管理，孟维明等提出统一化分类的方法，为机舱数据标准化奠定了基础[3]。
基于PLC的船舶机舱监测报警系统设计
开发研究基于PLC的船舶机舱监测报警系统设计郭家建（福建船政交通职业学院，福建福州350007）摘要：基于PLC的船舶机舱监测报警系统利用传感器采集数据，通过CAN总线通讯方式将数据传送到PLC O采用组态软件设计监测报警系统的人机交互界面。
PIMS与PLC通信，实现对船舶机舱设备的监测与报警。
系统运行稳定、可靠性高。
关键词:船舶;机舱;监测报警；PLC伴随全球经济的复苏，全球化贸易越来越密切,而船舶作为全球贸易中最重要的运输工具，其作用越来越大。
人们对船舶航行的安全也越来越重视，在船舶机舱中包括主柴油机、副柴油机、船舶锅炉等设备,对船舶的安全运行起决定性作用。
机舱监测报警系统能够对船舶机舱设备进行实时监控，当监控采集的数据参数不在正常指标之内时，产生声光报警，方便船员及时地发现问题,并解决问题。
从而确保船舶航行安全,同时也方便船员对机舱设备的管理，改善其工作环境小。
基于PLC的船舶机舱监测报警系统相比传统单元组合式船舶机舱监测报警系统具备以下优点:响应更及时、稳定性更好、准确性更高。
1船舶机舱监测报警系统的组成船舶机舱监测报警系统包含传感器、PLC、工控机等硬件设备。
利用传感器采集数据，采用CAN总线通讯方式将数据传递给PLC.PLC再传递给工控机。
在PLC及工控机上编写程序,对数据进行分析处理，以实现机舱监测报警的功能。
船舶机舱监测报警系统中，数据的采集、通讯是一个重要的部分,而系统程序的编写则是系统功能实现的关键。
监测报警系统中工控机是上位机，PLC是下位机。
上位机主要用于人机交互,下位机主要用于数据采集及系统控制。
2监测报警系统数据采集监测报警系统采用CAN总线技术和PLC技术进行数据的采集。
CAN总线是ISO国际标准化的串行通信协议，CAN 总线被广泛地应用于工业自动化、船舶等方面。
CAN总线技术相对于其他现场通信技术有如下优点:（1）易于实现。
可以采用多种介质进行传输，通信距离远,节点数上限为110个,很好地满足了船舶机舱需要采集大量数据的要求。
基于CAN总线的船舶集中监测报警系统
随着 工业 和科 学 技 术 的飞 速发 展 ， 船 舶 设 备 和 系统 的组成 及结构 日趋 复杂 ， 功 能不 断完善 ， 自 动 化程度 不 断提高 。船 舶集 中监测 和报 警 系统作
ｌ 集 中监测 Ｊ
８
无符号数
… …
，
…
监测 数据 值 … ～
ｂ １ ｂ Ｏ
ｂ３
ｂ ２
ｂ ｙ ｔ ｅ ３
～
Ｃ ＡＮ 总线 为支 持多 主机通 信方 式 ， 采 用 短 帧数据 结构 ， 具有 速率快 、 抗 干扰 能力强 、 可靠 性好 、 灵 活 易用 、 容错性 好 和链接 方便 等优 点 。
基于 Ｃ ＡＮ 总线设 计 的 船舶 集 中监 测 系 统 结
构见图 １ 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ４ — ２ １
的Ｃ ＡＮ 控 制器 ， 并且 具 有 先进 的全 局 验 收 滤 波
２ ０ １ ３ 年第 ４ 期
张
伟： 基于 Ｃ ＡＮ 总 线 的 船 舶 集 中 监 测 报 警 系 统
１ ４ １
器， 全 局 验 收 滤 波 器 可 以识 别 所 有 Ｃ ＡＮ 总线 的 标 准 帧和扩 展 帧标示 符嘲 。
包括 数据 处理 模 块 、 Ｃ ＡＮ 控 制 模 块 、 显示 与报 警
模块 、 数码 管驱 动模块 等 Ⅲ 。主程序 流程 见 图 ５ 。
Ｃ ＡＮ 通 信 收 发 模 块 电 路 见 图 ２ ， 使 用 Ｔ Ｊ Ａ１ ０ ４ ０芯 片 作 为 Ｃ ＡＮ 收 发 器 ， 主要 功 能是 将
ｌ 监测ｌ ｌ 监测ｌ Ｉ 监测ｆ ｆ 监测Ｉ ｉ 监测Ｉ
基于PLC的机舱延伸报警系统设计
（ １ ．Ｂｏ ｈ ａ ｉ Ｓ ｈ ｉ ｐ ｂｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｖｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ，Ｈ ｕ ｌ ｕ ｄ ａ ｏ １ ２ ５ ０ ０ ５ ） （ ２ ． Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏｍｐ ａ ｎｙ ｉ ｎ Ｃｈ ａ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｃｈｕ ａ ｎ ｑ ｉ ｎ ｇ Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ，Ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０１ ８ ）
１ 引 言
无 人机舱已经成为新造船舶 的一个常 规要求 ＿ １ ｑ］ 。要 实现无 人机舱其 中的关键技术之一就是机舱延 伸报警系统 的设计 。先进而可靠 的机舱延伸报警系统是 现代船舶实 现 自动化和智能化 的必 配 系统 。它在 保 障船舶安 全行 驶 ， 推 动船舶 自动化程度提高方面起着重要作用 。可编程序控 制
度和船舶运行的安全性能 。 关键词 无人机舱 ； Ｐ Ｉ ￡；延伸报警 ； 硬件设计 ；软件设 计
ＴＰ ３ ９ １ Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ １ ６ ７ ２ — ９ ７ ３ ０ ． ２ ０ １ ３ ． １ ０ ． ０ ２ ３
中 图分 类 号
Ｅｘ ｔ ｅ ｎ ｄ ｅ ｄ Ａｌ ａ ｒ ｍ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ Ｍａ ｒ ｉ ｎ ｅ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ Ｒｏ ｏ ｍ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｐ ＬＣ
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基于NXPLPC1766及CAN总线的舰船机舱自动延伸报警系统研究
基于NXPLPC1766及CAN总线的舰船机舱自动延伸报警系统研究摘要：采用NXPLPC1766及CAN总线实现船舶机舱自动延伸报警系统能够更好的监控船舶机舱的运行状况及环境，使自动延伸报警更具稳定性及可靠性。
软件设计采用模块化思想，实现了自我监控、设置运行参数及声光报警的多样式等功能，在船舶中应用，结构简单、功能完善，可以实现自动监控和自动延伸报警。
关键词：CAN总线自动延伸报警预警系统船舶自动化程度增加，促进了船舶综合信息系统的应用，它以机舱自动化为核心，而报警系统则是机舱自动化最关键的环节。
报警系统目前可分为集中型、集散型和分布型三种[1]。
集中型结构简单，分布型可靠性高，集散型结合了两者的优势，结构简单且便于控制，可靠性高，对系统主控实施冗余设计，满足了系统管理要求及可靠性。
本文基于CAN总线设计船舶机舱自动延伸报警系统，利用集散控制方式，不但具有报警功能，还可以实时监控系统运行状态及CAN 通信。
一、硬件结构延伸报警单元的硬件结构与系统主控时基本类似的，不过功稍微有些区别。
系统主控可分为CAN总线模块、显示模块、LPCI766最小系统、继电器输出控制模块、声音报警模块和外部信号输入模块等[2]。
系统硬件基本框图结构如图1所示。
此项系统中，每一个单元都采用双路供电模式，这两路电源经过不同的单向二极管，通过自恢复保险丝后会进入DC—DC模块，在这个模块中将24V的电源转换成系统使用的5V电源。
这时候应用三个LED将双路供电的24V电源运行情况及转换后的5V电流工作情况分别指示出来。
LCD、LED会将8类报警信息在主控及延伸报警单元显示出来，环境亮度改变，LED亮度也会自动随之发生变化。
采用2个LED灯显示通信状态，若CAN 处于正常通信状态，一个LED灯会闪动；无故障时另一个LED灯是常灭的状态，出现通信故障会常亮。
ISDl730语音芯片、外接报警器和板上蜂鸣器是3种报警实现的方式。
需要注意的是，控制信号和中断方式只能存在一种。
基于CAN总线的船舶机舱延伸报警系统
基于CAN总线的船舶机舱延伸报警系统仲伟波;丁修方【期刊名称】《江苏大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(033)003【摘要】To monitor the devices running status and improve the marine engine room environment reliability and stability in real time, an auto extended alarm system was designed based on NXP LPC1766 with CAN bus. The distributed control and double master control with hot backup and redundance structure were adopted with good man-machine interface. Based on modules, the software was designed to realize the functions of main control unit auto/manual-switching, self-monitoring system running status, setting and acousto-optic alarm system parameters in various mode. The structures of the system hardware and software were designed to be used in several vessels successfully after functional testing, reliability testing and environmental suitability testing. The results show that the multiplex real-time alarm system can respond sound and light signals according to the predetermined rules. The system can satisfy the requirements of stability, reliability, expansibility and connectivity for modern marine engine room automation and extended alarm.%为了实时监控舰船机舱环境和设备运行状态,提高延伸报警的可靠性和稳定性,基于NXPLPC1766及CAN总线实现了一个舰船机舱自动延伸报警系统.系统采用集散控制方式和双主控热备冗余结构,具有良好的人机接口；采用模块化思想进行软件设计,实现了主控人工、自动切换,系统运行状态自我监测,运行参数设置和多种形式的声光报警等功能；给出了系统硬件结构、软件结构:并对系统进行功能测试、可靠性测试和环境适应性测试,且将系统成功应用于多条船舶中.结果表明:该系统能够实时侦听多路报警信号并按预设规则进行声光报警,且功能完善、结构简单,能够满足现代舰船机舱自动监控与延伸报警要求.【总页数】6页(P316-321)【作者】仲伟波;丁修方【作者单位】江苏科技大学电子信息学院,江苏镇江212003;江苏科技大学电子信息学院,江苏镇江212003【正文语种】中文【中图分类】TP274【相关文献】1.用51微处理器和CAN总线实现延伸报警系统的研制 [J], 张志旺2.基于51单片机和CAN总线的延伸报警系统的研制 [J], 丁修方3.基于CAN总线的微机控制船舶机舱监测报警系统 [J], 蔡新梅4.CAN总线的船舶机舱监测报警系统设计 [J], 王常顺;肖海荣;潘为刚5.CAN总线技术在船舶机舱自动化报警系统中的应用 [J], 李轩青因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
论文：基于CAN总线技术的机舱报警系统
收稿日期:2009-03 作者简介:黄玮(1958—),男,工程师,研究方向为船舶电气。
基于C AN 总线技术的机舱报警系统黄 玮(中海发展股份有限公司,广东广州510220) 摘要:讨论以C AN 总线技术为核心的自动化船舶机舱报警系统,分别从硬件结构和软件功能上描述了采用C AN 现场总线技术构成的自动化船舶机舱报警系统及其实现的功能。
关键词:自动化船舶机舱;报警系统;C AN 总线中图分类号:TP39 文献标识码:B 文章编号:1006-2394(2009)09-0058-02Cab in A l ar m Syste m Ba sed on CAN BusHUANG W ei(China Shi pp ing Devel opment Co .LT D,Guangzhou 510220,China )Abstract:A cabin alar m syste m based on CAN bus is intr oduced .And the hard ware structure and the s oft w are functi on of the aut omatic cabin alar m syste m based on CAN bus are described .Key words:aut omatic shi p cabin;alar m syste m;CAN bus1 CAN 总线概述CAN (Contr oller A rea Net w ork ),即控制局域网,是一种具有高可靠性、支持分布式和实时控制的串行通信网络。
CAN 为多主方式工作,网络上任意节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息,而不分主从,且无需站地址等节点信息,通信灵活。
CAN 协议模型结构只有3层,即只取OSI 模型底层的物理层、数据链路层和顶层的应用层。
物理层使用双绞线,数据链路层采用了具有优先级控制的载波侦听及冲突检验机制(CS MA /CD )。
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基于NXPLPC1766及CAN总线的舰船机舱自动延伸报警系统
研究
摘要：采用nxplpc1766及can总线实现船舶机舱自动延伸报警系统能够更好的监控船舶机舱的运行状况及环境，使自动延伸报警更具稳定性及可靠性。
软件设计采用模块化思想，实现了自我监控、设置运行参数及声光报警的多样式等功能，在船舶中应用，结构简单、功能完善，可以实现自动监控和自动延伸报警。
关键词：can总线自动延伸报警预警系统
船舶自动化程度增加，促进了船舶综合信息系统的应用，它以
机舱自动化为核心，而报警系统则是机舱自动化最关键的环节。
报警系统目前可分为集中型、集散型和分布型三种[1]。
集中型结构简单，分布型可靠性高，集散型结合了两者的优势，结构简单且便于控制，可靠性高，对系统主控实施冗余设计，满足了系统管理要求及可靠性。
本文基于can总线设计船舶机舱自动延伸报警系统，利用集散控制方式，不但具有报警功能，还可以实时监控系统运行状态及can通信。
一、硬件结构
延伸报警单元的硬件结构与系统主控时基本类似的，不过功稍
微有些区别。
系统主控可分为can总线模块、显示模块、lpci766
最小系统、继电器输出控制模块、声音报警模块和外部信号输入模块等[2]。
系统硬件基本框图结构如图1所示。
此项系统中，每一个单元都采用双路供电模式，这两路电源经
过不同的单向二极管，通过自恢复保险丝后会进入dc—dc模块，在这个模块中将24v的电源转换成系统使用的5v电源。
这时候应用三个led将双路供电的24v电源运行情况及转换后的5v电流工作情况分别指示出来。
lcd、led会将8类报警信息在主控及延伸报警单元显示出来，环境亮度改变，led亮度也会自动随之发生变化。
采用2个led灯显示通信状态，若can处于正常通信状态，一个led灯会闪动；无故障时另一个led灯是常灭的状态，出现通信故障会常亮。
isdl730语音芯片、外接报警器和板上蜂鸣器是3种报警实现的方式。
需要注意的是，控制信号和中断方式只能存在一种。
如果数据是从外部进入主控系统，可通过光电耦合器隔离将系统干扰降低。
can通信通过tjal040收发器与系统自带的can控制器实现，它们利用高速光电耦合器隔离实现相互间的连接。
将一个120 的电阻串联于输出管脚和连接线之间可以提升总线抗干扰能力。
二、软件结构
为系统的每个节点都赋予一个标识，能够有效监控系统的节点运行情况。
每个节点发出can数据包的id中已经包括了标志。
系统应用的扩展帧每帧都有13字节组成，每一个字节数均代表了不同的含义和典型值。
字节数0表示帧信息，典型值为0 x 88；字节数1-4，分别表示id0-id3，典型值分别为：数据包类型、数据源地址、数据目的地址及0 x 00；字节数5-12分别表示data0-
data7，他们所表示的典型值分别为数据目的地址、数据源地址、数据类型、具体数据0、具体数据1、具体数据2、具体数据3和具体数据4。
需要注意的是，数据包id主要起到了明确其优先权的作用；data0- data2依据上表信息可看出是为了标明数据的目的地址、源地址及类型等。
系统中数据包的优先级情况为：等级1：主控板间的切换数据及热备数据；等级2：主控板数据广播；等级3：延伸板同步申请；等级4：由延伸板向主板发回的非同步数据；等级5：主控板正常发送的同步数据。
主控是系统核心，主要实施监控通信状态、读入并处理外部信息数据、显示系统运行工作状态及系统人机接口等作用。
延伸报警单元依据主控机提供的报警信息实现声光报警功能。
分为公共区域与非公共区域两类，公共区域只要接收到报警数据就会发出声光报警，非公共区域则要先分析本单元的值班状态或群呼状态，只有处于值班状态、群呼状态情况下才会进行声光报警，不然只产生发光报警。
三、总结
基于nxplpc1766及can总线的船舶机舱自动延伸报警系统采用了集散控制方式，结构采用双主控热备冗余设计，实现了多路信号的实时监听及声光报警。
这种设计将全船及系统的可靠性极大提升了，进一步研究和其他网络的互联，能深化监控报警水平，实现船舶机舱延伸报警系统的自动化、智能化，具有推广应用价值。
参考文献
[1]沈苏海，乔红宇，shen suhai，qiao hongyu. 基于冗余lan&can总线设计的船舶报警及监控系统[j]. 船电技术. 2011，31（6）：51-54.
[2]仲伟波，丁修方，zhong weibo，ding xiufang. 基于can总线的船舶机舱延伸报警系统[j]. 江苏大学学报（自然科学版）. 2012，33（3）：316-321.。