Модернизация системы судового освещения танкера "Tavrichesky Bridge"

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

Дипломный проект содержит: … страниц, … рисунков, … таблица, …библиографических источников, 6 графических работ.

Модернизация системы судового освещения

В работе предложена модернизация системы судового освещения танкера «Tavrichesky Bridge» технические характеристики судовой энергетической системы могут быть улучшены внедрением современных систем освещения, с микропроцессорными системами управления.

На основе анализа эргономических и технических показателей предложена система судового освещения на светодиодных элементах. Системы управления системами освещения включает в себя управляющий контроллер и локальные устройства - диммеры (контроллеры управляющие системой освещения).

Приведён расчёт сметы затрат на проектируемую разработку.

Рассмотрены вопросы охраны труда, защиты окружающей среды и пожарной безопасности.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СУДНА И СИСТЕМ СУДОВОГО ОСВЕЩЕНИЯ

1.1 ХАРАКТЕРИСТИКА СУДНА И СЭУ

1.2 СУДОВЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

1.3 ЗАЩИТА СУДОВЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ

1.4 СИСТЕМА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

1.5 ВЫВОДЫ

ГЛАВА 2 СИСТЕМЫ СУДОВОГО ОСВЕЩЕНИЯ

2.1 СУДОВОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

2.2 СВЕТОДИОДНЫЕ ИСТОЧНИКИ ОСВЕЩЕНИЯ

2.3 ВЫБОР ТИПА СВЕТИЛЬНИКОВ

2.4 ВЫВОДЫ

ГЛАВА 3 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМ ОСВЕЩЕНИЕМ

3.1 ФУНКЦИИ УПРАВЛЕНИЯ КОНТРОЛЛЕРА СИСТЕМЫ СУДОВОГО ОСВЕЩЕНИЯ

3.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОТОКОЛА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМ ОСВЕЩЕНИЕМ…31

3.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КАДРОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ И ФОРМАТИРОВАНИЯ КОМАНД В ASCII

3.4 ФУНКЦИИ ПРОГРАММ КОНТРОЛЛЕРА УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМ ОСВЕЩЕНИЕМ

3.5 КОНТРОЛЛЕР УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМ ОСВЕЩЕНИЕМ

3.6 ВЫВОДЫ

4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

5 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ПРОИЗВОДТСВЕ РАБОТ НА СУДНЕ

6 ЭКОЛОГИЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

Целью дипломного проекта является:

1) Модернизация системы судового освещения современного танкера продуктовоза;

2) Разработка блока питания в системе судового освещения и системы коммутации линий освещения на основе микропроцессорного блока;

3) Разработка алгоритма управления блоком питания системы судового освещения;

4) Выбор и расчёт режимов работы системы судового освещения;

5) Выбор светодиодов для судовых светильников стандартных типов, применяемых на судах.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СУДНА И СИСТЕМ СУДОВОГО ОСВЕЩЕНИЯ

1.1 ХАРАКТЕРИСТИКА СУДНА И СЭУ

Название: m/t Tavrichesky Bridge;

Флаг: Либерия;

Порт приписки: Монровия;

IMO №: 9292060;

Официальный номер: 12908;

Водоизмещение: 48000тыс.т.;

Длина: 182,32 м;

Ширина: 32,20 м;

Высота: 17,50 м;

Осадка: 12,19 м;

Дата закладки киля: 3.11.2005 г.

Дата постройки: 30.10.2006 г.

Место постройки: ”ADMIRALTY SHIPYARDs” St.Peterburg, Russia.

Классификационное общество: Lloyd's Register

Класс: + 100 A 1 Double Hull Oil Tanker, ESP, ShipRight (SDA,FDA,CM),*IWS, LI, SPM, EP

+LMC IGS, UMS, NAV 1, IBS Descriptive Notes: (PSWBT(10-2006),SCM).

Периодичность подтверждения: 1 раз в 5 лет.

Главный двигатель:MAN B&W. Тип двигателя: 6S50MC-C/8310 КВт;

Дизель-генераторы: 3 дизель-генератора. Тип: 2pcs x 8L20(1360 kw) и 1 pc x 4L20(715 kw), аварийный дизель: D 0824 LE 201 (110 kw).

Скорость:

-с грузом: 15,0 узлов;

-с балластом: 15,5 узлов.

1.2 СУДОВЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Вспомогательные генераторы

Основные характеристики приводных двигателей:

-два приводных двигателя: WARTSILA -тип: 8l20:

-мощность: 1360 KW;

-число оборотов в сек:15,0;

-номинальная скорость вращения:900 об/мин;

-число цилиндров:8;

-тип двигателя: 4-х тактовый, вертикальный, с тронковым поршнем, с турбонаддувом;

-направление вращения - по часовой стрелке (со стороны генератора), нереверсивный.

приводной двигатель WARTSILA -тип: 4l20:

-мощность: 715 KW;

-число оборотов в сек: 15,0;

-номинальная скорость вращения: 300 об/мин;

-число цилиндров: 4;

-тип двигателя: 4-х тактовый, вертикальный, с транковым поршнем, с турбонаддувом;

-направление вращения: по часовой стрелке (со стороны генератора), нереверсивный.

Основные характеристики генераторов

Генератор AVK:-2

- Саморегулирующийся генератор тип: DSG-99 L1-8;

- Тип приводного двигателя: дизель;

- Род тока:AC;

- Степень защиты: IP23;

- Система возбуждения: бесщёточный с самовозбуждением;

- Тип ротора: цилиндрический;

- Система охлаждения: воздушная;

- Класс изоляции: H;

- Полная мощность: 1600 кВА;

- Режим работы: продолжительный;

- Количество фаз, соединение: - 3;

- Напряжение:450 В, переменное;

- Ток: 2053 А;

- Частота: 60 Гц;

- Скорость: 900 об/мин;

- соsц: 0,80, кпд: 95 %;

Возбуждение: 30 В, вспомогательное возбуждение: 90 В;

Подшипник: скольжения, температура смазки: 45 С;

Глушение радио помех: N;

Вес: 7,2 т .

Генератор AVK:-1

-саморегулирующийся генератор тип: dsg-86 k1-8;

-тип приводного двигателя: дизель;

-род тока: AC;

-степень защиты: IP23;

-система возбуждения: безщёточный с самовозбуждением;

-тип ротора: цилиндрический;

-система охлаждения: воздушная;

-класс изоляции: H;

-полная мощность: 850 КВА;

-режим работы: продолжительный;

-количество фаз, соединение: -3;

-напряжение: 450 В, переменное;

-ток: 1091 А;

-частота: 60 Гц;

-скорость: 300 об/мин;

-соsц: 0,80, кпд: 95 %;

-возбуждение: 38 В, вспомогательное возбуждение: 85 В;

-подшипник: скольжения, температура смазки: 45 с;

-глушение радио помех: N;

-вес: 4,52 т.

1.3 ЗАЩИТА СУДОВЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ

судовое освещение танкер

Защита судовых источников электроэнергии основывается на применении автоматических воздушных выключателей (АВВ).

Таблица 1.1 - Виды автоматической защиты (ABB)

MASTER-PACT	NW25H1	NW32HA	NW12H1	HT250
Ui	1000 V	1000V	1000 V	-
Uimp	12 kV	12 kV	12 kV	-
Ue (V)	220/440	690 (V)	220/440	220-240
	480/690	-	480/690	208-277
Icu (kA)	65	-	65	-
	65	-	65	-
Icw	65 kA/1s cat. B	55kA/1s	65 kA/1s cat. B	-
Ics	100% Icu	-	100% Icu	-
Icm	-	121 kA peak	-	-



Рисунок 1.1 - Характеристики работы и срабатывания защиты в зависимости от нагрузки

На каждый генераторный агрегат на ГРЩ установлен АВВ, на котором настраиваются 4 вида защиты, с соответствующей задержкой на срабатывание.

1.4 СИСТЕМА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Для распределения электроэнергии на судне используют главный распределительный щит (ГРЩ) и аварийный распределительный щит (АРЩ), групповые щиты (ГЩ) и щит питания с берега (ЩПБ).

Главный распределительный щит

Характеристика:

-фирма изготовитель: JSC “NE”-«Admiralty Shipyard»;

-тип: ГРЩ 05-55.656564.001.05;

-шинопровод:450V-3200A, 230V-400A;

-контроль цепи:440V, 220V, 24V, 60 Hz AC, 24V DC;

-степень защиты: IP 22;

-масса: 4800 кг.

ГРЩ предназначен для приёма электроэнергии от судовых генераторов и управления ими, а также для распределения и подачи электроэнергии на другие щиты или непосредственно приёмникам.

Рисунок 1.2- Принципиальная однолинейная схема ГРЩ

Групповые распределительные щиты и местные распределительные щиты с потребителями запитываются от секций ГРЩ.

Конструкция ГРЩ

ГРЩ располагается в ЦПУ и состоит из 13 секций. Корпус ГРЩ отдельно стоящего типа. Корпус сконструирован из стальных углов для вибрационного сопротивления, и в котором дверцы и панели выполнены из 2.3 мм стальных щитов закрепленных один с другим задвижками для безопасности. Дверцы секций открываются как с лицевой стороны ГРЩ, так из задней стороны. Степень защиты ГРЩ IP22. Изоляционный материал: в основном используется фенол и специальная смола для тепло- и влагоизоляции.



Рисунок 1.3 - Структурная схема ГРЩ, (генераторные секции)

Аварийный распределительный щит

Характеристики:

-Фирма: JSC “NE”-«ADMIRALTY SHIPYARD»;

-Тип: АРЩ 05-55.656564.002.05;

-Шинопровод:450V-190A, 230V-120A;

-Контроль цепи:440V, 230V, 60Hz AC;

-Степень защиты: IP 22;

-Масса: 460 кг.

При нормальных условиях работы ответственные потребители питаются от ГРЩ через АРЩ. Если напряжение упадёт до нижнего уровня, то сработает магнитный контактор АРЩ и аварийный генератор будет автоматически запущен. Когда АДГ достигнет синхронной скорости и необходимого напряжения он подключается автоматическими переключателями к ответственным потребителям.



Рисунок 1.4- Однолинейная схема АРЩ

Конструкция АРЩ

АРЩ располагается в помещении АДГ и состоит из 3 секций:

- секция щита питания с берега и секция аварийного дизель генератора;

- секция панели фидеров 440 В;

- секция панели фидеров 220 В;

Корпус АРЩ отдельно стоящего типа. Корпус сконструирован из стальных углов для вибрационного сопротивления, и в котором дверцы и панели выполнены из 2,3 мм стальных щитов закрепленных один с другим задвижками для безопасности. Дверцы секций открываются как с лицевой стороны ГРЩ, так из задней стороны. Степень защиты ГРЩ IP22. Изоляционный материал: в основном используется фенол и специальная смола для тепло- и влагоизоляции.



Рисунок 1.5 - Струкурная схема АРЩ

К аппаратуре защиты распределительных устройств относятся: автоматические воздушные выключатели, автоматические выключатели, предохранители. Параметры защитной аппаратуры и их марки, используемые на данном судне рассмотрены ранее.

1.5 ВЫВОДЫ

Судовая электроэнергетическая система танкера «Tavrichesky Bridge», соответствует современным требованиям к электрооборудованию судов этого класса, вместе с тем вопросы экологии, затрат связанных с эксплуатацией, допускают возможности модернизации основных судовых систем, к которым относится также и система судового освещения.

Особенностью систем судового освещения является тот аспект, что этот вид электрооборудования относится к потребителям, работающим продолжительное время, а некоторые его системы (освещение машинного отделения) постоянно. Анализ работы систем судового освещения позволяет сделать вывод о значительном потреблении электроэнергии системами судового освещения:

-до 39,7 кВт, освещение надстройки;

-до 21,1 кВт освещение машинного отделения;

-1,2 кВт навигационное освещение.

Модернизация систем судового освещения видится в замене источников света новыми светодиодными лампами, при этом необходимо решить вопросы, защиты сетей с новыми значениями уставок защиты, доработку существующей арматуры с минимальными затратами, и решение задач управления источниками освещения с учётом использования специализированной преобразовательной техники - драйверов светодиодного освещения.

ГЛАВА 2 СИСТЕМЫ СУДОВОГО ОСВЕЩЕНИЯ

2.1 СУДОВОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

На судне применяется основное и аварийное освещение. Аварийное освещение предназначено для обеспечения помещений освещением в аварийных ситуациях. Система судового освещения получает питание от РЩ 220В, а аварийное освещение получает питание то аварийного распределительного щита.

АРЩ обеспечивает:

- аварийное освещение МО,

- общее аварийное освещение,

- аварийное освещение помещения АДГ,

- аварийное освещение рулевой и аварийного выхода из МО.

Также предусмотрено аварийное освещение МО от батарей - 24В.

Лампы освещения бывают следующего исполнения:

- общее,

- защищенное,

- взрывозащищенное,

- водозащищенное.

Внутри надстройки и жилых помещениях допускается установка светильников обычного исполнения. В рабочих помещениях машинного отделения - МО, труба - устанавливаются светильники водозащищенного исполнения. В особоопасных помещениях и на открытой палубе устанавливаются светильники взрывозащищенного исполнения.

Вся система освещения сосредоточена в 7 распределительных щитах. Шесть, из которых запитаны от главного трансформатора ГРЩ это: L - 1; L - 2; L - 3; L - 4; L - 5; L - 6. И один запитан от аварийного трансформатора АРЩ это: LЕ - 7.

В качестве источников света используют люминисцентные лампы и лампы накаливания различной мощности.

Таблица 2.1 - Осветительная арматура и светильники

№	Модель	Название осветительной арматуры	Мощность
1	2	3	4
1	fl220nf-0206gis	потолочная люминисцентная лампа	~220 В, 20 Вт*2, 60 Гц
2	fl220ws-0206giswnm	потолочная люминисцентная лампа	~220 В, 20 Вт*2, 60 Гц
3	fl240ws-0206giswnm	потолочная люминисцентная лампа	~220 В, 40 Вт*2, 60 Гц
4	fl240ws-1206giswnm	потолочная люминисцентная лампа аварийного освещения	~220 В, 40 Вт*2, 60 Гц
5	fl240nf-0206gis	потолочная люминисцентная лампа	~220 В, 40 Вт*2, 60 Гц
6	fl240nf-1206gis	потолочная люминисцентная лампа аварийного освещения	~220 В, 40 Вт*2, 60 Гц
7	fl240wf-0206gis	потолочная люминисцентная лампа	~220 В, 40 Вт*2, 60 Гц
8	fb108ns-w206gjan-hd	люминисцентный светильник над кроватью	~220 В, 8 Вт*1, 60 Гц
9	fm115sr-t206gjan	mirror light	~220 В, 15 Вт*1, 60 Гц
10	fd115ns-w206gjan-hd	люминисцентный настольный светильник	~220в, 15 вт*1, 60 гц
11	fd118ns-s206rdpwg	люминисцентный настольный светильник	~220 В, 18 Вт*1, 60 Гц
12	ip00-20pscg-b	подвесная лампа накаливания	~220 В, 100 Вт
13	ip0020psgh-b	подвесная лампа накаливания	~220 В, 100 Вт
14	ib00-20pscgh-b	л.н. bracket light	~220 В, 100 Вт
15	ik00-20ps-hd	лампа накаливания освещения переборки	~220 В, 100 Вт
16	ih60-20pn-w3bd	портативная переносная лампа накаливания	~220 В, 60 Вт
17	ih60-20pn-n3pd	портативная переносная лампа накаливания	~220 В, 60 Вт
18	ic40-20is-n3pd	л.н. светильник освещения морских карт	~220 В, 40 Вт
20	i060-20wr	л.н. down light	~220 В, 60 Вт
21	id00-20uws	л.н. chamber light	~220 В, 100 Вт
22	ir00-20w1	л.н. round ceiling light	~220 В, 100 Вт
23	a2-dm6020h	mast head light	~220 В, 60*2 Вт
24	a2-dp6020h	бортовое освещение порта	~220 В, 60*2 Вт
25	a2-dt6020h	st'bd side light
26	a2-ds4020h	кормовое освещение	~220 В, 40*2 Вт
27	a2-sw4020h	освещение якоря	~220 В, 40*2 Вт
28	mv-100w20h	маневровое освещение	~220 В, 100*1ВТ
29	a2-sr4020h	n.u.c. light	~220 В, 40*1 Вт
30	dc-100r20ah	освещение при грузовых операциях	~220 В,100*1Вт
31	is20-20bncb	панамский прожектор	~220 В, 20*1 Вт
32	is40-20bncw	суэцкие сигнальные огни	~220 В, 40*1 Вт
33	is40-20bncr	суэцкие сигнальные огни	~220 В, 40*1 Вт
34	is40-20bncg	суэцкие сигнальные огни	~220 В, 40*1 Вт
35	dds-84abc	портативная сигнальная лампа дневного света	= 24 В, 60 Вт
36	pf40si-20uwcn	sodium flood light (узкий)	~220 В,400*1Вт
37	pf40si-20uwcw	sodium flood light (широкий)	~220 В,400*1Вт
38	pf42si-20uwcn	sodium flood light (узкий)	~220 В,400*2 Вт
39	pf30h-20uwcf-n	галогеновая лампа	~220 В,300*1 Вт
40	pf50h-20uwcf-n	галогеновая лампа	~220 В,500*1 Вт
41	pf20h-20uwcf	галогеновая лампа	~220 В, 200*1 Вт
42	ps1ki-20uscf	л.н. поисковая лампа	~220 В, 1 КВт
43	b42s-206ssc	sodium ballast box	~220 В, 400*2 Вт
44	sr-1bne	одножильный вращающийся выключатель	~250 В, 16 А
45	sr-1bnr	аварийный одножильный вращающийся выключатель	~250 В, 16 А
46	rt-3bnes	розетка	~250 В, 16 А
47	rt-4bscd	розетка для ламп дневного света	= 24 В, 5 А
48	jbws-r4bnj	4-х жильный клемный ящик	~250 В, 20 А
49	jbws-r4bni	2-х жильный клемный ящик	~250 В, 20 А
50	sr-1bscea	control switch for flame proof	~250 В, 20 А
51	exrp-2530	розетка с выключателем для суэцкого поискового освещения	~250 В, 30 А
52	si-sq11d	одножильный тумблерный выключатель (поверхностного типа)	~250 В, 16 А
53	si-sq13d	трёхжильный тумблерный выключатель (поверхностного типа)	~250 В, 16 А
54	si-fq11d	одножильный тумблерный выключатель (утопленного типа)	~250 В, 16 А
55	si-fq13d	трёхжильный тумблерный выключатель (утопленного типа)	~250 В, 16 А
56	rs 1013pt	одиночная розетка поверхностного типа	~250 В, 16 А
57	rs 1090pt	двойная розетка поверхностного типа	~250 В, 16 А
58	s-1014pt	одиночная розетка утопленного типа	~250 В, 16 А
59	rt-fq2df	двойная розетка утопленного типа	~250 В, 16 А
60	1054 ifpt	одиночная розетка (ip44)	~250 В, 16 А
61	s-16/6 vi	тумблерный выключатель (ip44)	~250 В, 16 А
62	s-16/6-2 vi	тумблерный выключатель (ip44)	~250 В, 16 А
63	sd-f50i	регулятор освещённости	500 ВА
64	fx-220dc206g1g	люминисцентная лампа цилиндрического типа	~220 В, 20*2 Вт 60 Гц
65	fx-220dc206g2g	люминисцентная лампа цилиндрического типа	~220 В, 20*2 Вт 60 Гц
66	ex-61220c1a	потолочная лампа накаливания взрывозащищённого типа	~220 В, 100 Вт
67	ex-61220c2a	потолочная лампа накаливания взрывозащищённого типа	~220 В, 100 Вт
68	ex-61320g1	потолочная лампа накаливания взрывозащищённого типа	~220 В, 100 Вт
69	cr-11432b	розетка с выключателем	~440 В, 32 А
70	cp-4432b	штепсельный выключатель	~440 В, 32 А
71	sb20nf-6prs	switch box для насосного помещения	~250 В, 9 А
72	h-251 мк2	ручной фонарик	= 4 В, 5 А/Ч
73	zcn-p5010	двереограничительный переключатель

Сигнально-отличительные огни судна

Основные сигнально-отличительные огни:

- ходовые огни правого и левого борта - 60Вт;

- якорный кормовой огонь - 40Вт;

- кормовой огонь - 40Вт;

- якорный баковый огонь - 40Вт;

- мачтовый огонь на главной мачте - 60Вт;

- мачтовый огонь на носовой мачте - 60Вт.

2.2 СВЕТОДИОДНЫЕ ИСТОЧНИКИ ОСВЕЩЕНИЯ

Компания Macroblock, Inc. была основана в 1999 году в городе Hsinchu, Тайвань. Компания позиционирует себя как производителя аналого-цифровых решений при этом наибольшее внимание уделяется сектору электропитания и опто-электронных приложений. Среди микросхем для оптоэлектронных приложений производимых компанией основной группой являются микросхемы для питания и управления светодиодами (как отдельными, так и группами) - это т.н. драйверы светодиодов.

Драйверы делятся на 3 группы:

Цифровые драйверы - непосредственно драйверы светодиодов и индикаторов обладающие цифровым интерфейсом

Источники питания - микросхемы позволяющие питать значительное количество светодиодов (соединенных последовательно) напрямую от сети 220 В

Драйверы подсветки - микросхемы предназначенные для питания светодиодов подсветки различных устройств (преимущественно - портативных).

Для задачи судового освещения выбираем драйверы на микросхемах Macroblock, отличающихся следующими общими возможностями:

-отсутствие множества дополнительных элементов необходимых при использовании других схем питания и управления светодиодами. Например, при применении микросхем Macroblock отпадает необходимость в токоограничивающих резисторах, индуктивностях, диодах Шоттки, конденсаторах (три последних используются в импульсных схемах питания);

-светодиоды подключаются к микросхеме напрямую, уменьшение количества дополнительных элементов напрямую ведет к увеличению надежности устройства, уменьшению массогабаритных показателей и потребляемой устройством мощности;

-большой выходной ток каждого канала при 92% энергетической эффективности всей микросхемы (некоторые микросхемы могут обеспечивать ток более 100 мА на канал, без дополнительного теплоотвода);

-возможность регулировки тока всех светодиодов микросхемы (т.е. яркости) с помощью всего одного внешнего резистора (некоторые микросхемы имеют также цифровую регулировку);

-высокая частота обмена данными - до 25 МГц, наряду с возможностью каскадирования устройств эта особенность делает довольно простой реализацию динамической индикации, а также подключение больших групп светодиодов (точечные дисплеи, панно и др.);

-минимальные габариты микросхем (имеются исполнения в корпусах SOIC для поверхностного монтажа).

Реализуемые функции в драйверах светодиодов Macroblock

Компания MBI также применяет в своих микросхемах и собственные суперсовременные технологии:

-PrecisionDrive™ - Функция позволяет увеличить точность и качество выходных характеристик. Так, например, у микросхем использующих эту технологию отклонение выходного тока между всеми выходами не превышает 3%, а между отдельными микросхемами - 6%. Отклонение тока, обусловленное изменением прямого падения напряжения на светодиоде, ограничено на уровне 0,1% на вольт. Также учтены возможные изменения напряжения питания микросхем и изменения температуры окружающей среды (подразумевается, что обе характеристики находятся в рабочих пределах) - в случае таких изменений отклонение выходного тока не превысит 1 %. Функция реализована в микросхемах: MBI5026, MBI5025, MBI5027, MBI5028, MBI5168, MBI 5167.

-Error detection™ - функция позволяет определять в режиме реального времени неисправности (обрыв, кз) светодиодов подключенных к микросхеме. Происходит это следующим образом - используя сигнальные выводы OE, LE, CLK контроллер посылает соответствующую команду на микросхему, которая, в свою очередь, изменяет некоторые биты в исходящей по линии SDO двоичной последовательности, анализируя которую можно получить точный адрес неисправного элемента. Функция реализована в микросхемах: MBI5027, MBI5028, MBI5170.

-Сurrent-Adjustment™ - функция позволяет производить цифровую подстройку выходного тока микросхемы (баланса белого), при этом сохраняется возможность аналоговой регулировки (резистором). Функция реализована в микросхемах: MBI5028, MBI5170.

-Share-I-O™ - функция позволяет совместить, без увеличения количества выводов, возможности Error detection и Сurrent-Adjustment в одном корпусе.

Драйверы системы управления

Микросхемы, представляющие собой устройства последовательного ввода цифровой информации (например, от микроконтроллера) и параллельной ее выдачи (непосредственно на светодиоды), рисунок 2.1. По числу выходов на светодиоды микросхемы делятся на 8-ми битные (8 выходов) и 16-битные (16 выходов). По сути, это некоторая модификация КМОП регистров сдвига с защелкой, отличающая большим выходным током каждого канала (десятки и сотни миллиампер), а также множеством крайне полезных функций. 8-ми битные (восемь выходов) микросхемы:



Рисунок 2.1 - Структурная схема драйверов системы управления освещением

Источники питания

Принцип работы этих микросхем следующий - микросхема преобразует сетевое напряжение путем выпрямления и подает полученное нестабилизированное напряжение в виде импульсов тока на светодиодную цепочку (которая может насчитывать до 30 светодиодов определенного типа), рисунок 2.2. Микросхемы допускают параллельное соединение для увеличения выходного тока.

Рисунок 2.2 - Драйвер системы питания светодиодов системы судового освещения

Общая схема подключения:

Обобщённая схема подключения драйверов светодиодов с микроконтроллерами системы управления судовым освещением приведена на рисунке 2.3. Питание светодиодов освещения осуществляется непосредственно от имеющихся линий судового освещения, по ним же и передаются сигналы управления судовым освещением и тестирование светодиодов на КЗ или обрыв.

Рисунок 2.3 - Структурная схема системы судового освещения

Обобщенная структурная схема регулятора, приведена на рисунке 2.4:

Рисунок 2.4 - Структурная схема драйвера светодиодов

Объектами управления являются непосредственно светодиоды, выходными параметрами которых являются световой поток пропорциональный выходному току в цепи обратной связи регулятора тока. Обратную связь обеспечивает датчик - фоторезистор, если уровень освещённости падает ниже заданного, то регулятор плавно увеличивает ток светодиодов, тем самым увеличивая световой поток.

Выводы предназначены для плавного изменения тока регулятора, - запрос параметров тока светодиодов, - схема управления регулятора и анализатора системы тестирования работоспособности диодов, - система управления запросами тестовых сигналов.

Источники света (светодиоды)

Таблица 2.2 - Светодиодные источники света

Тип светодиодной лампы	Размеры (мм),	Количество светодиодов и тип	Свет, мощность потока	Мощность (Вт)/световой поток (лм)	Заменяемый аналог, люминисцентная лампа, мощность (Вт)
Т8 TUBE	600	SMD 120	Белый 5000-6500K	8/700- 900	25
T10	600	smd3528 120шт	Белый, мягкий 3000-4500K	8/600	25
Т8	1200	smd 3528 240шт	Белый 3000-4500K	18/1400-1800	50

Выбор ламп типа Т8 и Т10 обусловлен идентичностью световой арматуры, и не требует замены светильников стандартного исполнения, применение выбранных типов ламп позволяет осуществить модернизацию без замены самой арматуры, при этом необходимо выполнить минимальную доработку арматуры - удалить из неё балластные и пусковые устройства.

2.3 ВЫБОР ТИПА СВЕТИЛЬНИКОВ

Отдельные светильники необходимо заменить специальными, выполненными под светодиодные элементы. Это относится к светильникам находящихся в помещениях заливаемых водой, специального морского исполнения, работающие в условиях соленого и масляного тумана.

Светильник судовой общего освещения "Солза" ИУЕА.676259.004ТУ

Предназначен для общего освещения помещений судов.

Конструкция:

В качестве источников света в светильнике применены сверхъяркие светодиодные лампы белого "теплого" света, которые не требуют замены и не снижают яркость в течение всего срока службы.

Светильники не требуют технического обслуживания и утилизации по окончании срока службы. Подключение светильника к сети осуществляется при помощи разъемов, что значительно упрощает его монтаж.

Светильник не создает стробосткопического эффекта при установке его в помещениях с работающими механизмами, имеющими движущиеся части или узлы.

Условия Эксплуатации:

Рассчитан на безотказную работу при:

- температуре от 0° до +55

- относительной влажности 95+3% при температуре 25°С

- воздействии соляного морского тумана

Технические данные:

Род тока - переменный 50Гц или постоянный

Номинальное напряжение питающей сети:

переменного тока - 220 В;

постоянного тока - от 175 В до 320 В.

Потребляемая мощность при номинальном напряжении питания не более 25 Вт

Освещенность, создаваемая на расстоянии 1 м от светильника в пятне на площади 800х600 мм не менее 200 Лк

Масса 2.1 кг

Степень защиты IP55

Количество светодиодных ламп 16 шт

Срок службы 25 лет

Рассеиватель света прозрачный, бесцветный.

Таким образом, замена люминесцентных светильников обычного исполнения потребует простой замены ламп с доработкой, система управления освещением потребует применения контроллера освещения, сигналы управления транслируются по силовым сетям с применением специальных протоколов. Светильники машинного отделения могут быть заменены специальными светильниками типа «Солза».

2.4 ВЫВОДЫ

Применение светодиодных источников света позволит при освещении надстройки судна расходовать на эти цели около 14 кВт мощности, машинного отделения - 8 кВт, навигационное освещение потребует всего около 400 Вт, экономия составит порядка 40 кВт мощности.

Применение специализированных устройств управления освещением - драйверов, позволяет реализовать интеллектуальную систему управления с функциями оптимизации освещения. В качестве устройства обратной связи применим фоторезистор, который регистрируя мощность светового потока обеспечит пропорциональное управление освещением, с учётом солнечного и дневного.

ГЛАВА 3 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМ ОСВЕЩЕНИЕМ

3.1 ФУНКЦИИ УПРАВЛЕНИЯ КОНТРОЛЛЕРА СИСТЕМЫ СУДОВОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Модуль управления освещением предназначен для контроля параметров освещения (выходной ток драйвера светодиодов; ток нагрузки драйвера; состояние положения выключателей).

Модуль управления освещением предназначен для выполнения следующими функциями:

- включение линий освещения;

- контроль работоспособности светодиодов;

- обеспечение экономичного режима освещения;

- автоматическое управление яркостью свечения светодиодов.

1. Включение линий освещения включает функции максимального светового потока (включение всех светодиодов на полную нагрузку). При выполнении этой команды по силовым кабелям освещения передаются адрес драйвера и команды на включение линий управляемых с адресуемого драйвера.

2. Контроль работоспособности светодиодов в цепи коммутируемых адресуемым драйверам.

3. Снижение тока светодиодов в режиме «экономичное» освещение, коммутация выделенных линий при обеспечении экономичного освещения.

4. Автоматическое снижение яркости светодиодов в зависимости от степени освещенности помещений, реализация нормативных эргономических требований к освещению помещений.

3.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОТОКОЛА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМ ОСВЕЩЕНИЕМ

Структура протокола обмена данных должна обеспечивать надёжную передачу данных в условиях зашумленного сигнала, в большинстве случаев телеметрические системы съёма и передачи данных используют принципы:

- пакетной передачи сигналов с фиксированной длиной;

- обнаружение пакетов и синхронизация на основе кодированной преамбулы;

- точно известная скорость передачи данных;

- включение дополнительных (контрольных) выборок.

Наиболее совершенным, получившее наибольшее распространение является протокол MODBUS фирмы MODICON GOULD. Его структура определённая как Master (MS) и Slave (SL) устанавливает и прерывает контакт, обеспечивает идентификацию отправителя и получателя данных, устанавливает каким образом, происходит обмен сообщениями, обнаруживает ошибки. Протокол управляет циклом запроса и ответа, который происходит между устройствами MS и SL, как показано на рисунке 3.1.

Только MS может инициировать транзакцию. Транзакции бывают либо типа запрос/ответ (адресуется только один SL), либо широковещательные/без ответа (адресуются все SL). Транзакция содержит один кадр запроса и один кадр ответа, либо один кадр широковещательного запроса.

Рисунок 3.1 - Структура протокола Modbus. Протокол подразумевает на общей шине один MS и до 247 SL. Протокол поддерживает до 247 драйверов системы освещения (SL), каждому SL присвоен уникальный адрес устройства в диапазоне от 1 до 247

Характеристики протокола Modbus фиксированы, к ним относятся:

- формат кадра;

- последовательность кадров;

- обработка ошибок коммуникации и исключительных ситуаций;

- выполнение функций.

К характеристикам выбираемых пользователем относятся тип средства связи, скорость обмена, проверка на четность, число стоповых бит, и режим передачи (ASCII или RTU). Параметры, выбираемые пользователем, устанавливаются (аппаратно или программно) на каждой станции. Эти параметры не могут быть изменены во время работы системы.

При передаче по линиям данных, сообщения помещаются в «конверт». «Конверт» покидает устройство через «порт» и «пересылается» по линиям адресуемому устройству. Протокол Modbus описывает «конверт» в форме кадров сообщений. Информация, представляемая в адрес требуемого получателя, содержит инструкции: что получатель должен сделать; данные, необходимые для выполнения инструкций; и механизм контроля достоверности.

Сообщение, полученное SL, попадает в адресуемое устройство, которое вскрывает конверт, читает сообщение, и, если не возникло ошибок, выполняет требуемую задачу. Затем оно помещает в конверт ответное сообщение и посылает его «отправителю». Информация в ответном сообщении представляет собой адрес адресуемого устройства, выполненную задачу, данные, полученные в результате выполнения задачи, и механизм контроля достоверности. Если сообщение было широковещательным (сообщение для всех SL), на что указывает адрес 0, то ответное сообщение не передается.

Инициацию MS на посыл следующих сообщений другому SL в системах телеметрии магистральных нефтепроводов необходимо осуществлять по таймеру после прохождения определенного пользователем интервала времени, это вызвано соображениями энергосбережения. Все сообщения могут рассматриваться как запросы, генерирующие ответные сообщения от SL. Широковещательные сообщения могут рассматриваться как запросы, не требующие ответных сообщений от SL.

В системе Modbus существуют два режима передачи. Оба режима обеспечивают одинаковую совместимость при связи с SL. Режим выбирается в зависимости от оборудования, используемого как Master Modbus. Для каждой системы Modbus должен использоваться только один режим. Смешивание режимов не дозволительно. Режимы делятся на ASCII и RTU (Remote Terminal Unit).

Символы ASCII удобнее использовать при отладке, поэтому этот режим удобен для компьютеров, программируемых на языке высокого уровня, если система телеметрии использует стандартную платформу Windows. Режим RTU подходит для компьютеров, программируемых на машинных языках.

В режиме RTU данные передаются в виде 8-ми разрядных двоичных символов. В режиме ASCII каждый RTU символ сначала делится на две 4-х разрядных части (старший и младший), переводится в свой шестнадцатеричный эквивалент и затем используется в создании сообщения.

Таблица 3.1 - Характеристики режимов ASCII и RTU

Характеристика	ASCII (7-бит)	RTU (8-бит)
Система кодирования	Используются ASCII символы 0-9,A-F	8-битовая двоичная система
Число бит на символ
Стартовые биты	1	1
Биты данных (LSB вперед)	7	8
Четность	Вкл./Выкл.	Вкл./Выкл.
Стоповые биты	1 или 2	1 или 2
Контрольная сумма	LRC (Longitudinal Redundancy Check). LRC	CRC (Cyclical Redundancy Check). CRC_16

ASCII режим использует в два раза больше символов, чем RTU режим, но декодирование и управление данными - легче. К тому же, в режиме RTU символы сообщения должны передаваться непрерывным потоком. В режиме ASCII допустима задержка до 1 секунды между двумя соседними символами.

Существует два типа ошибок, которые могут возникать в системах судовой связи: ошибки передачи и программные или оперативные ошибки. Система Modbus имеет способы определения каждого типа ошибок.

Ошибки связи обычно заключаются в изменении бита или бит сообщения. Обнаруженные ошибки кадрирования, четности и контрольной суммы, прекращают дальнейшую обработку сообщения. Генерация ответного сообщения не инициируется, тот же результат достигается, использованием адреса несуществующего SL.

Устройство MS должно программироваться так, чтобы в случае не получения ответного сообщения в течение определенного времени, MS не фиксировал ошибку связи. Продолжительность этого времени зависит от скорости обмена, типа сообщения, и времени опроса SL. По истечению этого периода, MS должен быть запрограммирован на ретрансляцию сообщения.

Оба режима передачи, RTU и ASCII, включают в формат символа дополнительный бит четности. В режиме RTU это девятый бит в поле данных (8 бит данных и бит четности). В режиме ASCII это восьмой бит данных (7 бит данных и бит четности). Если контроль четности не используется, бит четности не передается. Все устройства в системе должны быть сконфигурированы одинаково.

Для обеспечения качества передачи данных система Modbus обеспечивает несколько уровней обнаружения ошибок. Для обнаружения множественного изменения битов сообщения система использует избыточный контроль: CRC и LRC. Какой контроль использовать зависит от режима передачи. RTU использует CRC, а ASCII использует LRC.

Сообщение (только биты данных, без учета старт/стоповых бит и бит четности) рассматриваются как одно последовательное двоичное число, у которого старший значащий бит (MSB) передается первым. Сообщение умножается на (сдвигается влево на 16 бит), а затем делится на , выражаемое как двоичное число (11000000000000101). Целая часть результата игнорируется, а 16-ти битный остаток (предварительно инициализированный единицами для предотвращения случая, когда все сообщение состоит из нулей) добавляется к сообщению (старшим битом вперед) как два байта контрольной суммы. Полученное сообщение, в приемнике делится на тот же полином, если ошибок не было, остаток от деления получается нулевым. Приемное устройство может рассчитать CRC и сравнить ее с переданной. Вся арифметика выполняется по модулю 2 (без переноса).

Устройство, используемое для подготовки данных для передачи, посылает условно самый правый (LSB) бит каждого символа первым. При расчете CRC, первый передаваемый бит, определен как MSB делимого. Так как арифметика не использует перенос, для удобства расчета CRC можно предположить, что MSB расположен справа. Поэтому порядок бит при расчете полинома должен быть реверсивным.

Пошаговая процедура расчета CRC-16 (таблица 1 приложение №3) представлена ниже:

Загрузить 16-ти разрядный регистр числом FFFFH.

Выполнить операцию XOR над первым байтом данных и старшим байтом регистра. Поместить результат в регистр.

Сдвинуть регистр на один разряд вправо.

Если выдвинутый вправо бит единица, выполнить операцию XOR между регистром и полиномом 1010 0000 0000 0001 (А001Н).

Если выдвинутый бит ноль, вернуться в шагу 3.

Повторять шаги 3 и 4 до тех пор, пока не будут выполнены 8 сдвигов регистра.

Выполнить операцию XOR над следующим байтом данных и регистром.

Повторять шаги 3-7 до тех пор, пока не будут выполнена операция XOR над всеми байтами данных и регистром.

Содержимое регистра представляет собой два байта CRC и добавляется к исходному сообщению старшим битом вперед.

Контрольная сумма в режиме ASCII это LRC представляющая собой - 8-ми разрядное число, передаваемое как два ASCII символа (hex). Контрольная сумма образуется путем конвертирования всех hex символов в двоичные числа, сложением этих чисел без учета переноса, и вычислением дополнительного кода полученного числа. В приемнике LRC заново рассчитывается и сравнивается с полученным LRC. При вычислении LRC двоеточие, CR, LF и любой другой не -ASCII символ отбрасывается.

В общем, интерпретация полей протокола Modbus в сообщении идентична для режимов передачи ASCII и RTU. Главное отличие заключается в типе проверки контрольной суммы, выполняемой над сообщением, и которое в два раза больше в режиме ASCII. Вместо передачи 80-ми разрядного двоичного символа, посылается эквивалент в виде пары 7-ми разрядных ASCII (0-9, A-F) символов.

3.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КАДРОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ И ФОРМАТИРОВАНИЯ КОМАНД В ASCII

В режиме ASCII начало кадра достигается использованием символа двоеточия `:', и символов возврата каретки (CR) и перевода строки (LF), указывающих на конец кадра. Символ перевода строки также служит как синхронизирующий символ, который указывает на то, что передающая станция готова для приема ответного сообщения.

Таблица 3.2 - Формат кадра сообщения в режиме ASCII

Начало кадра	Адрес	Функция	Данные	Контрольная сумма	EOF	Готовность приема ответного сообщения
:	2 символа 16-бит	2 символа 16 бит	N * 4 символа N * 16 бит	2 символа 16 бит	CR	LF

Поле адреса следует сразу за началом кадра и состоит из 2-х символов в режиме ASCII. Эти биты указывают пользователю адрес SL устройства, которое должно принять сообщение, посланное MS.

Каждый SL имеет уникальный адрес, и только адресуемое устройство может ответить на запрос, который содержит его адрес. Когда SL посылает ответ, адрес SL информирует MS, с какой SL на связи. В широковещательном режиме используется адрес 0. Все SL интерпретируют такое сообщение как выполнение определенного действия, но без посылки подтверждения.

Поле кода функции указывает, адресуемому SL, какое действие выполнить. Старший бит этого поля устанавливается в единицу SL в случае, если ответное сообщение содержит информацию об ошибке. В предлагаемой системе этот бит остается в нуле, если ответное сообщение повторяет запрос или в случае нормального сообщения.

Таблица 3.3 - Структура запроса и ответа режима ASCII.

MODBUS MS	ERROR CHECK	DATA	FUNCTION CODE (03)	ADDRESS (01)	MODBUS SL
	Информация используется приемным устройством для проверки сообщения	Относительный адрес регистра	Чтение регистра хранения	Запрос для SL с номером 1
	ADDRESS (01)	FUNCTION CODE (03)	DATA	ERROR CHECK
	Ответ от SL с номером 1	Чтение регистра хранения	Значение, содержащееся в указанном регистре хранения	Информация, используемая приемным устройством для проверки сообщения

В режиме ASCII в поле контрольной суммы используется LRC сообщения запроса и ответа (таблица 3.3), последовательность посылки полей каждый раз одна и та же - Адрес, Код функции, Данные и Контрольная сумма - независимо от направления.

Коды исключительных ситуаций приведены в таблице 3.4. Обнаружение SL одной их этих ошибок, инициирует ответное сообщение MS, содержащее адрес SL, код функции, код ошибки и контрольную сумму.

Таблица 3.4 - Коды исключительных ситуаций протокола Modbus

Код	Название	Смысл
01	ILLEGAL FUNCTION	Функция в принятом сообщении не поддерживается на данном SL. Если тип запроса - POLL PROGRAM COMPLETE, этот код указывает, что предварительный запрос не был командой программирования.
02	ILLEGAL DATA ADDRESS	Адрес, указанный в поле данных, является недопустимым адресуемому SL.
03	ILLEGAL DATA VALUE	Значения в поле данных недопустимы адресуемому SL.
04	FAILURE IN ASSOCIATED DEVICE	SL не может ответить на запрос или произошла авария.
05	ACKNOWLEDGE	SL принял запрос и начал выполнять долговременную операцию программирования. Для определения момента завершения операции используйте запрос типа POLL PROGRAM COMPLETE. Если этот запрос был послан до завершения операции программирования, то SL ответит сообщением REJECTED MESSAGE.
06	BUSY, REJECTED MESSAGE	Сообщение было принято без ошибок, но SL в данный момент выполняет долговременную операцию программирования. Запрос необходимо ретранслировать позднее.
07	NAK-NEGATIVE ACKNOWLEDGMENT	Функция программирования не может быть выполнена. Используйте опрос для получения детальной аппаратно-зависимой информации об ошибке.

Указания, что ответное сообщение это уведомление об ошибке, соответствует установке старшего бита поля кода функции в 1.

Рассмотрим пример чтения функции содержащей ошибку таблица 3.5.

Таблица 3.5 - Запрос, содержащий ошибку несуществующего адреса SL

Адрес SL	Функция	Старший байт адреса	Младший байт адреса	Старший байт числа ячеек	Младший байт числа ячеек	Контрол. сумма
0A	01	04	A1	00	01	4F

Этот запрос требует состояние ячейки с номером 1245 в SL с номером 10, и, если этот контроллер имеет 1К ячеек, то этот адрес является ошибочным. Соответственно, будет сгенерировано следующее ответное сообщение.

Таблица 3.6 - Ответ MS на ошибочный запрос SL

Адрес SL	Функция	Код исключительной ситуации	Контрольная сумма
0A	81	02	73

Значение в поле функции равно оригинальному значению с установленным в единицу старшим битом. Код исключительной ситуации 02 указывает на ошибочный адрес данных.

В таблицах 3.7 и 3.8, указаны типовые блоки отладки протокола Modbus, числа имеют шестнадцатеричный формат.

Таблица 3.7 - Чтение регистров SL.

Адрес	Функция	Старший байт адреса первого регистра	Младший байт адреса первого регистра	Старший байт числа требуемых регистров	Младший байт числа требуемых регистра	Поле контр. суммы
06	03	00	6B	00	03	89	LRC

Данный блок описывает чтение регистров 4108-4110 из SL с адресом 06. Это сообщение при форматировании в RTU и ASCII выглядит следующим образом:

Таблица 3.8 - Форматирование команд в код инструкций

ЗАПРОС	RTU	ASCII
Заголовок				:
Адрес	0000	0110	0	6
Функция	0000	0011	0	3
Начальный адрес	H.O.	0000	0000	0	0
	L.O.	0110	1011	6	В
Количество требуемых регистров	H.O.	0000	0000	0	0
	L.O.	0000	0011	0	3
Поле контрольной суммы		0111	0101	8	9
Трейлер			CR	LF
ОТВЕТ	RTU	ASCII
Заголовок				:
Адрес	0000	0110	0	6
Функция	0000	0011	0	3
Количество байт данных	0000	0110	0	6
Данные	H.O	0000	0010	0	2
	L.O.	0010	1011	2	B
	H.O.	0000	0000	0	0
	L.O.	0000	0000	0	0
	H.O.	0000	0000	0	0
	L.O.	0110	0011	6	3
Контрольная сумма	CRC	6	1
Трейлер		CR	LF
Длина пакета	11 байт	23 байта

Сообщения с номерами функций 1 - 6, 15 и 16 ссылаются на конкретные доступные переменные программируемого контроллера. Функция 1, 5 и 15 ссылаются на логические ячейки (0ХХХ(Х)), функция 2 на дискретные входы (1ХХХ(Х)), функция 4 на входные регистры (3ХХХ(Х)), функции 3,6 и 16 на внутренние регистры (4ХХХ(Х)). Все адреса ссылок в сообщениях MODBUS индексируются с нуля. Например, первый внутренний регистр в контроллере 584, будучи 40001-ым, имеет адрес ссылки 0. Точно также, ячейка 00127 будет иметь адрес 0126.

ASCII сообщение всегда почти в два раза длиннее RTU сообщения.

3.4 ФУНКЦИИ ПРОГРАММ КОНТРОЛЛЕРА УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМ ОСВЕЩЕНИЕМ

Функция «запрос» позволяет пользователю получить статус (1/0) логических ячеек. Широковещательный режим не поддерживается. Помимо полей адреса SL и функции, сообщение требует, чтобы информационное поле содержало логический адрес первой ячейки и число ячеек, статус которых необходимо получить.

Таблица 3.9 - Функция запроса логических ячеек контроллера RTU- сообщения

Адрес	Функция	Старший байт адреса первой ячейки	Младший байт адреса первой ячейки	Старший байт число ячеек	Младший байт числа ячеек	Контрольная сумма
06	01	00	13	00	25	B6	LRC

Адресация позволяет получить за один запрос до 2000 логических ячеек. Однако, некоторые приборы имеют ограничение на максимальное число ячеек, статус которых можно получить за один запрос. Ячейки нумеруются с нуля ( ячейка 1 = 0, ячейка 2 = 1 и т.д.).

Таблица 3.10. Пример ответного сообщения на предыдущий запрос

Адрес	Функция	Количество байт в поле данных	Статус ячеек 20-27	Статус ячеек 28-35	Статус ячеек 36-43	Статус ячеек 44-51	Статус ячеек 52-56	Контр. сумма
06	01	05	CD	6B	B2	0E	1B	D6

Данные в поле данных упакованы один бит на каждую ячейку. Ответное сообщение включает адрес SL, код функции, число байт в поле данных, данные и контрольную сумму. Младший значащий бит первого байта поля данных содержит первую адресуемую ячейку, за которой следуют остальные. Если число ячеек не кратно 8-ми, то остальные биты заполняются нулями в порядке от старших битов к младшим.

Статус ячеек 20-27 равен CDH = 1100 1101. Читая слева направо, видим, что ячейки 27, 26, 23, 22 и 20 установлены. Остальные данные разбираются так же. Так как было запрошено число ячеек не кратное 8-ми, старшие три бита в последнем байте данных (1BH) заполнены нулями.

Так как запрос обслуживается в конце рабочего цикла прибора, то данные в ответном сообщении отражают состояние ячеек на тот момент.

«Функция 2» - чтение дискретных входов позволяет пользователю получить состояние (ВКЛ/ВЫКЛ) входных дискретных линий адресуемого SL. Широковещательный запрос не поддерживается. В дополнение к адресу SL и номеру функции, запрос требует, чтобы информационное поле содержало начальный адрес и количество требуемых линий.

Адресация позволяет получить за один запрос до 2000 линий. Входные линии нумеруются с нуля (10001 = 0, 10002 = 1 и т.д.).

Таблица 3.11 - Запрос на чтение дискретных входов 10197-10218 из SL №6

Адрес	Функция	Старший байт Номера первой требуемой ячейки	Младший байт Номера первой требуемой ячейки	Старший байт количество требуемых ячеек	Младший байт количество требуемых ячеек	Контр. сумма
06	02	00	С4	16	00	13	LRC

Ответное сообщение включает адрес SL, код функции, количество байт данных, данные и поле контрольной суммы. Данные упакованы по биту на каждый вход (1 = ON, 0 = OFF). Младший бит первого байта содержит значение первого адресуемого входа, за которым следуют остальные. Если количество запрошенных входов не кратно 8, то остальные биты заполняются нулями. Количество байт данных всегда определяется как количество RTU данных. Так как SL обслуживает запрос в конце рабочего цикла, данные в ответе отражают состояние входов на данный момент.

Статус входов 10197-10204 = ACh = 1010 1100. Читая слева направо, видим, что входы 10204, 10202, 10200 и 10199 в состоянии ON. Все остальные байты данных распаковываются аналогично.

Таблица 3.12 - Ответ на запрос чтение дискретных входов SL №6

Адрес	Функция	Количество Байт данных	Дискретные входы 10197-10204	Дискретные Входы 10205-10212	Дискретные входы 10213-10218	Конт. сумма
06	02	03	AC	DB	35	2E	LRC

Так как было запрошено 22 линии, последний байт данных (35h = 0011 0101) содержит только 6 входов (10213-10218) вместо 8-ми. Два последних бита заполняются нулями.

«Функция 3» - чтение регистров позволяет получить двоичное содержимое 16-ти разрядных регистров адресуемого SL. Адресация позволяет получить за каждый запрос до 125 регистров. Однако, некоторые устройства имеют ограничение на максимальное количество регистров, получаемых за один запрос. Регистры нумеруются с нуля (40001 = 0, 40002 = 1 и т.д.). Широковещательный режим не допускается.

Таблица 3.13 - Запрос на чтение регистра SL №6

Адрес	Функция	Номер первого регистра	Число регистров для чтения (N)	Контр сумма
		Старший байт	Младший байт	Старший байт	Младший байт
06	03	00	6B	00	03	7E	LRC

Адресуемый SL посылает в ответе свой адрес, код выполненной функции и информационное поле. Информационное поле содержит 2 байта, описывающих количество возвращаемых байт данных. Длина каждого регистра данных - 2 байта. Первый байт данных в посылке является старшим байтом регистра, второй - младшим.

Так как SL обычно обслуживает запрос в конце своего рабочего цикла, данные в ответе отражают содержимое регистров в данный момент. Некоторые SL ограничивают количество регистров, передаваемых за один запрос. В этом случае для получения, большего числа регистров, необходимо выполнить несколько последовательных запросов.

«Функция 5» - запись одной ячейки, модифицирует одну логическую ячейку. Ячейки нумеруются с нуля (ячейка 1 = 0, ячейка 2 = 1 и т.д.).

Число 65280 (FF00H) устанавливает ячейку в 1, а число 0 - в 0. Другие числа не влияют на содержимое ячейки.

Таблица 3.14 - Ответ на запрос чтение регистра SL №6

Адрес	Функция	Количество байт данных	Старший байт регистра 40108	Младший байт регистра 40108	Старший байт регистра 40109	Младший байт регистра 40109	Старший байт регистра 40110	Младший байт регистра 40110	Контрольная сумма
06	03	06	02	2B	00	00	00	64	55	LRC

Данная функция может использоваться в широковещательном режиме.

Таблица 3.15 - Пример установки в 1 ячейки 0173 в SL №6

Адрес	Функция	Старший байт адреса ячейки	Младший байт адреса ячейки	Индикатор установки или сброс ячейки	Всегда 0	Контрольная сумма
06	05	00	AC	FF	00	3F	LRC

«Функция 6» - запись одного регистра, позволяет модифицировать содержимое одного регистра. Хотя запрос и является асинхронным, SL изменяет содержимое регистра только в конце рабочего цикла.

Когда в запросе указан адрес равный 0 (широковещательный запрос), все SL, подключенные к шине, загрузят соответствующий регистр указанным значением. В широковещательном режиме используются только функции 5, 6, 15 и 16.

Таблица 3.16 - Пример записи регистра 40136 значением 926 в SL с номером 6

Адрес	Функция	Старший байт адреса регистра 40136	Младший байт адреса регистра 40136	Старший байт значения 926	Младший байт значения 926	Контрольная сумма
06	06	00	87	03	9E	C1	LRC

«Функция 8» - тестовая функция, предназначена для проверки коммуникационной системы и не влияет на данные датчика.

Таблица 3.17 - Тестовые функции коммуникационной системы

Код	Действие
00	Вернуть запрос
01	Сбросить установки связи (без ответа)
02	Вернуть регистр диагностики
03	Изменить символ начала пакета
04	Перевести SL в режим прослушивания линии без посылки ответных сообщений (Listen Only Mode)
05	Сбросить счетчики и регистр диагностики
06	Вернуть счетчик сообщений, полученных с шины MODBUS.
07	Вернуть счетчик сообщений с неправильными контрольными суммами.
08	Вернуть счетчик сообщений, вызвавших исключительную ситуацию.
09	Вернуть счетчик сообщений, адресованных только данному SL.
10	Вернуть счетчик сообщений, адресованных данному SL и оставленных без ответа.
11	Вернуть счетчик сообщений, адресованному SL и вызвавшим исключительную ситуацию NACK.
12	Вернуть счетчик сообщений, адресованному SL и вызвавшим исключительную ситуацию BUSY.

Поле информации содержит 2 байта диагностического кода, указывающего SL выполнить определенное действие, и 2 байта необходимой, для данной диагностики, информации.

Таблица 3.18 - Пример запроса вернуть эхо (диагностический код 0) SL №6

Адрес	Функция	Старший байт диагностического кода	Младший байт диагностического кода	Старший байт данных	Младший байт данных	Контрольная сумма
06	08	00	00	00	00	0B	LRC

Таблица 3.19 - Пример ответа на запрос вернуть эхо (диагностический код 0) SL №6

Адрес	Функция	Старший байт диагностического кода	Младший байт диагностического кода	Старший байт данных В поле данных помещается необходимая для данного ответа информация.	Младший байт данных	Контрольная сумма
06	08	00	00	00	00	0B	LRC

«Функция 7» - чтение статуса предназначена для быстрого получения статуса некоторых событий контроллера, позволяет получать данные о статусе путём вызова функции имеющей небольшой размер.

Функция с номером 7 позволяет пользователю опрашивать состояние восьми ячеек контроллера. Эти ячейки могут программироваться для хранения информации состояния контроллера. Широковещательный режим не поддерживается. Назначение этих ячеек зависит от типа контроллера. В этой функции не требуется поле данных.

Таблица 3.20 - Пример запроса статуса SL с номером 6

Адрес	Функция	Контрольная сумма

Страница:

•  1 
•  2 

дипломная работа "Модернизация системы судового освещения танкера "Tavrichesky Bridge"" скачать

Подобные документы

• Светотехнический и электрический расчеты системы освещения ремонтного цеха

  Создание нормальной световой среды. Классификация ламп для освещения. Характеристика помещений и требования, предъявляемые к системе электрического освещения. Выбор системы электрического освещения, нормируемой освещённости. Расчет аварийного освещения.
  
  дипломная работа [541,7 K], добавлен 13.06.2016
  

• Проект системы освещения гальванического цеха

  Выбор системы общего искусственного освещения в цехе. Расчет электроснабжения системы освещения. Составление расчетных схем для рабочих и аварийных источников света. Мероприятия по эксплуатации данной системы. Техническое обслуживание светильников.
  
  курсовая работа [2,0 M], добавлен 24.12.2014
  

• Проектирование электрического освещения насосной станции

  Выбор источников света для системы равномерного освещения цеха. Светотехнический расчет системы освещения и определение единичной установленной мощности источников света в помещениях. Разработка схемы питания осветительной установки. Выбор проводов.
  
  курсовая работа [117,7 K], добавлен 10.11.2016
  

• Электроосвещение цеха промышленного предприятия

  Выбор системы освещения, освещенности, коэффициента запаса, источников света. Разработка схем питания осветительных установок рабочего и аварийного освещения цеха промышленного предприятия. Определение мощности ламп светильников рабочего освещения.
  
  курсовая работа [430,8 K], добавлен 25.08.2012
  

• Электроснабжение систем освещения корпуса заводоуправления

  Светотехнический расчет системы освещения корпуса заводоуправления. Нормирование освещенности, подбор светильников. Проект розеточной сети, выбор типа розеток. Расчет системы питания осветительных установок. Выбор защитной и пускорегулирующей аппаратуры.
  
  дипломная работа [605,1 K], добавлен 30.07.2015
  

• Светотехнический и электротехнический расчет освещения механосборочного цеха

  Выбор систем освещения помещений цеха и источников света. Расчет электрического освещения. Выбор напряжения и источника питания. Расчет нагрузки электрического освещения, сечения проводников по нагреву и потере напряжения, потерь напряжения в проводниках.
  
  курсовая работа [589,0 K], добавлен 22.10.2015
  

• Реконструкция электроснабжения в ООО "АП Княгининское" Княгининского района Нижегородской области с автоматизацией технологических процессов в молочно-товарном блоке

  Производственно-техническая характеристика электроснабжения. Расчет электротепловых нагрузок. Расчет освещения и облучения. Выбор вида и системы освещения, коэффициента запаса, нормируемой освещенности, типа светильников. Расчет освещения кормоцеха.
  
  курсовая работа [309,5 K], добавлен 24.04.2014
  

• Расчет освещения кузнечно-прессового цеха

  Светотехнический и электротехнический расчет помещения ремонтного бокса. Выбор системы освещения. Определение мощности источника света. Тип и размещение светильников. Расчёт освещенности; схема питания осветительных установок. Выбор аппаратов защиты.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.04.2016
  

• Расчет освещения ремонтно-механического цеха

  Выбор видов и систем освещения, размещение осветительных приборов. Расчет освещения методом удельной мощности. Выбор напряжения электрической сети, источников и схемы питания установки. Вид проводки и проводниковых материалов. Расчет сечения проводов.
  
  курсовая работа [148,3 K], добавлен 25.08.2012
  

• Расчет естественного освещения

  Виды производственного освещения: естественное, искусственное и совмещенное. Требования к системам производственного освещения в зависимости от характера зрительной работы, системы освещения, фона, контраста объекта с фоном. Основные источники света.
  
  презентация [1021,5 K], добавлен 28.05.2015
  

Другие документы, подобные "Модернизация системы судового освещения танкера "Tavrichesky Bridge""

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам