K-CHIEF500网络型监测报警与控制系统 LN

2020/6/10
2020/6/10
2020/6/10
2020/6/10
2020/6/10
2020/6/10
2020/6/10
四、分布式处理单元DPU （DISTRIBUTED PROCESSING UNIT）
DPU是采用模块化设计、具有通信功 能的智能化远程I/O单元， 以单片机作为 微处理器，是系统的核心单元。
2020/6/10
DATACHIEF C20系统
2020/6/10
2020/6/10
ROS
ROS
Ethernet
Ethernet
WBU
WCU
WCU
WCU
WCU
ROS / GW no.1
Watch Calling system
C A N W.Call
ROS / GW no.2
Distributed Processing system
• 主要的控制功能：备用泵的控制、阀门遥控、PID控 制器、电站功率管理、压载水控制、空压机控制、空 调控制、分油机控制、辅锅炉控制、冷藏箱监视、火 灾报警等。
· 主要的监视与报警功能：
1、报警和监视显示； 2、过程模拟图、BAR图 和趋势曲线； 3、打印记录； 2402、0/6/1自0 检和故障诊断。
2020/6/10
• 在集散型系统中，如果操作站发生故障，现场控制站仍然 可以独立工作；反之，如果某现场控制站有故障，只会影 响它负责的部分监视点，不至于导致系统全盘瘫痪。
•在早期的集散型系统中，各子系统计算机与现场仪表之 间大多采用模拟量进行信号传输，所以在机旁和子系统 计算机之间需敷设大量的电缆。另外，模拟信号长距离 传输所引起的干扰也较严重。
络型机舱监视报警和控制系统 。
• 系统的主要组成单元：
•
分布式处理单元DPU；
现场操作站；
CAN现场总线网、Ethernet网和网关单 元（SGW和dPSC）；
值班呼叫单元（延伸报警单元）WBU、 WCU。
2020/6/10
K-chief 500系统的基本工作原理
• 系统网关（SGW）用来使CAN和Ethernet两种不同 的网络实现互联；dPSC用来实现同一CAN网中分 段总线（如Local CAN和Global CAN ）间的通信 。2020/6/10
三、k-chief 500系统的主要功能
• 可以根据需要选择系统功能，组成基本的报警监视系 统直至集报警监视、控制功能于一体的综合系统。
• 进入20世纪90年代后，随着现场总线技术的不断完 善，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。
2020/6/10
现场总线(FIELD BUS)
• 网络型系统当前的最新发展：现场总线系统（FCS ）。
• FCS的主要优点：用可靠的数字信号取代模拟信号 （4～20mA电流信号），把控制、报警、计算等功 能分散到系统最底层的现场传感器，实现彻底的分 散控制，从而也可以节省大量的硬件和信号电缆， 真正实现全数字、全分散和全开放的现场控制系统 。
• 机舱中采用的有代表性的现场总线：CAN、 LONWORKS、PROFIBUS、CC-LINK等。
2020/6/10
DCS 和FCS的比较
2020/6/10
DCS 和FCS的比较
DCS
FCS
现场总线技术实际上是采用串行数据传输和连接 方式代替传统的并联信号传输和连接方式。
2020/6/10
二、K-CHIEF 500系统的组成
• 通过DPU单元实现分散的监视或控制，再通过操作 站OS实现集中管理和操作。
• CAN现场总线与以太网组成的双网络系统各自采用 双冗余方案。CAN网主要用于现场信息的采集、转 换和控制。CAN总线分成Local和Global两个分段 ，两个分段各自又是双冗余的。Ethernet网是高速 网，负责系统信息的管理，OS之间的数据传送借助 于Ethernet网进行。
K-CHIEF500网络型监测报警与控制系统
一、概述
• 系统类型：集中型、分散型、网络型（全分布式）。 • 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（DCS）：采用集中和分散相结合的系
统结构，监视任务由多台微机分别完成，各子系统与 上位机进行通信，实现集中管理和信息共享。DCS 是一种对生产过程进行分散控制、集中监视和操作管 理的系统。 • 集散型系统通常由操作站(或称总站)、现场控制站(或 称分站)和通信总线三部分组成。
Distributed Processing Unit
Distributed Processing Unit
Distributed Processing Unit
2020/6/10
2020/6/10
2020/6/10
2020/6/10
• K-CHIEF 500系统的性质：
•
采用CAN现场总线网和Ethernet网的网
2020/6/10
• 一些公司应用传统控制网络技术对子系统进行改造 ，即在控制对象附近放置现场处理单元来实现模拟 信号的收发，而现场处理单元与子系统微机之间则 通过RS-485等网络进行数据交换。
• 这种改造虽然起到了一定的效果，但未能实现真正 意义上的全分布式控制，而且各公司所研制控制网 络的封闭性，也阻碍了船用现场控制设备间互换与 互操作的实现。
• DPU的主要功能：
DPU单元直接与传感器和执行器连 接，独立实现参数的监视、报警和控制；
对来自传感器的信号进行处理和监 视，向外设输出模拟量和开关量控制信号。
DPU用双芯屏蔽电缆（或双绞线） 连接到冗余的CAN总线上，与OS和 MO20S20/进6/10 行数据通信。
DPU单元
（DISTRIBUTED PROCESSING UNIT）
C A N line 1 C A N line 2
2020/6/10
LOS
Local Operator Station (LOS)
Commissioning tool
LOS
Local Operator Station (LOS)
Distributed Processing Unit
Distributed Processing Unit