CN206921265U - 一种总线式船用进水探测报警装置 - Google Patents

Abstract

一种总线式船用进水探测报警装置，包括CANBUS总线、PROFIBUS总线、MODBUS‑TCP总线、MODBUS‑RTU总线等；I/O设备与第一协议转换器之间连接CANBUS总线，第一协议转换器与PLC控制器之间连接CANBUS和PROFIBUS总线，PLC控制器与第二协议转换器之间连接MODBUS‑TCP总线，复示器与PLC控制器或第二协议转换器之间连接MODBUS‑RTU总线；进水探测传感器发出的信号依次通过I/O设备、第一协议转换器、PLC控制器、第二协议转换器处理，最后到达复示器，复示器接收信号显示进水信息，并同步发出声光报警信号。本装置运用分布式总线技术，使得进水探测传感器布置灵活，系统扩展性更加优越，能够满足不同类型进水探测报警，对舱室进水探测具有实用价值；采用主、备PLC控制器，实现PLC冗余，极大的降低了配置成本，提高运作稳定性。

Description

一种总线式船用进水探测报警装置

技术领域

本实用新型涉及一种船用进水探测报警装置，尤其是涉及一种总线式船用进水探测报警装置。

背景技术

船舶上安装进水探测报警系统的目的是为了及时了解船舶舱室意外进水的情况，以便及时采取相应的措施，保障生命财产安全。进水探测报警系统集监测、报警、显示为一体，当某一舱室进水时，传感器探头会送出一个开关量信号或连续的模拟量信号到控制箱，经事先设定并安装的复示器发出相应声光报警并连续指示或显示相应舱室编号。

目前，国内外的进水探测报警装置的布线大多跨度大且连线多，极大程度影响进水探测传感器布置位置的灵活性，对于复杂的船舶情况，极大的增加了船舶布线难度以及故障发生率；此外，装置大多采用单一类型PLC控制器，选择局限，经济效益低。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述问题，本实用新型提出一种总线式船用进水探测报警装置，简化线路，打破PLC单一性壁垒，提高经济效益。

技术方案：一种总线式船用进水探测报警装置，包括CANBUS总线、PROFIBUS总线、MODBUS-TCP总线、MODBUS-RTU总线、I/O设备、第一协议转换器、PLC控制器、第二协议转换器、复示器；

I/O设备外接进水探测传感器，I/O设备与第一协议转换器之间连接CANBUS总线，第一协议转换器与PLC控制器之间连接CANBUS总线以及PROFIBUS总线，CANBUS总线和PROFIBUS总线相互独立设置，PLC控制器与第二协议转换器之间连接MODBUS-TCP总线，复示器与PLC控制器或第二协议转换器之间连接MODBUS-RTU总线；

进水探测传感器发出的信号依次通过I/O设备、第一协议转换器、PLC控制器、第二协议转换器处理，最后到达复示器，复示器接收信号显示进水信息并同步发出声光报警信号。

第一协议转换器将接收到的信号进行协议转换后传递给PLC控制器，PLC控制器对该信号进行分析处理，并将分析处理完毕的信号直接传递给复示器，或者经过第二协议转换器进行协议转换后再传递给复示器。

进一步的，I/O设备与第一协议转换器之间的CANBUS总线为双路，分别为CANBUS总线Ⅰ、CANBUS总线Ⅱ，双路总线实现采集线路冗余，提高了系统的容错能力，增强了整个系统的可靠性。

进一步的，PLC控制器包括主PLC控制器、备PLC控制器；第一协议转换器与主PLC控制器之间连接PROFIBUS总线，第一协议转换器与备PLC控制器之间连接CANBUS总线Ⅱ；主PLC控制器与第二协议转换器之间连接MODBUS-TCP总线，备PLC控制器与复示器之间连接MODBUS-RTU总线。

进一步的，主PLC控制器正常工作时，备PLC控制器处于半休眠状态，此时，备PLC控制器只进行信号处理而不进行信号输出；当主PLC控制器故障，备PLC控制器输出处理完毕的信号给复示器。

最佳的，第一协议转换器包括CANBUS、PROFIBUS、MODBUS-TCP端口，可实现总线与通讯协议的互转，将I/O设备遵循的CANBUS总线协议转换为主PLC控制器或备PLC控制器所遵循的总线协议。

最佳的，第二协议转换器包括CANBUS、MODBUS-RTU、MODBUS-TCP端口，可实现总线与通讯协议的互转，实现PLC控制器与复示器之间的总线协议一致。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点是：运用分布式总线技术，使得进水探测传感器布置灵活，系统扩展性更加优越，能够满足不同类型进水探测报警，对船舶舱室进水探测具有实用价值；采用主、备PLC控制器，实现PLC冗余，极大的降低了配置成本，提高运作稳定性。

附图说明

附图为本实用新型的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

一种总线式船用进水探测报警装置，如图所示，包括CANBUS总线1、PROFIBUS总线2、MODBUS-TCP总线3、MODBUS-RTU总线4，I/O设备5、第一协议转换器6、PLC控制器7、第二协议转换器8、一组复示器9，CANBUS总线1为双路总线，分为CANBUS总线Ⅰ101和CANBUS总线Ⅱ102，PLC控制器7包括主PLC控制器701和备PLC控制器702，第一协议转换器6包括CANBUS、PROFIBUS、MODBUS-TCP端口，第二协议转换器8包括CANBUS、MODBUS-RTU、MODBUS-TCP端口，可实现总线与通讯协议的互转，I/O设备5和复示器9设有多个。

I/O设备5外接进水探测传感器，I/O设备5将接入的信号转换成其他类型信号并通过CANBUS总线Ⅰ101和CANBUS总线Ⅱ102输出给第一协议转换器6，第一协议转换器6通过PROFIBUS总线2将信号传递给主PLC控制器701，同时，通过CANBUS总线Ⅱ102将信号传递给备PLC控制器702，主PLC控制器701和备PLC控制器702同时对信号进行分析处理。

在主PLC控制器701正常工作时，备PLC控制器702处于半休眠状态，此时，备PLC控制器702只进行信号处理而不进行信号输出，主PLC控制器701将处理完毕的信号通过MODBUS-TCP总线3传递给第二协议转换器8，第二协议转换器8通过MODBUS-RTU总线4将信号传递给复示器9，复示器9接收信号显示进水信息，并同步发出声光报警信号；当主PLC控制器701出现故障，备PLC控制器702代替主PLC控制器701工作，备PLC控制器702将处理完毕的信号通过MODBUS-RTU总线4传递给复示器9，复示器9接收信号显示进水信息，并同步发出声光报警信号；当主PLC控制器701故障排除，备PLC控制器702重新回到半休眠状态。

I/O设备5既可以采集开关量信号，又可以采集模拟量信号。I/O设备5的采集端口通过串联10kΩ电阻R1后再并联16.8kΩ电阻R2，并将电阻R1与电阻R2组合成的等效电阻接入运算放大器的同相输入端，完成开关量信号的输入与输出，运算放大器将接入的开关量信号转换为0-3V电压信号，可根据不同电压等级，判定当前外接的进水探测传感器状态(断线、短路、闭合、断开)。I/O设备5的采集端口通过接入运算放大器，实现模拟量信号的输入与输出，运算放大器将接入的模拟量信号直接转换为4-20mA信号，根据传感器量程以及采样电流，通过采样电阻，量化出不同电压，根据比例，换算出当前外接的进水探测传感器采集值。

Claims (6)

1.一种总线式船用进水探测报警装置，其特征在于：包括CANBUS总线(1)、PROFIBUS总线(2)、MODBUS-TCP总线(3)、MODBUS-RTU总线(4)、I/O设备(5)、第一协议转换器(6)、PLC控制器(7)、第二协议转换器(8)、复示器(9)；

I/O设备(5)外接进水探测传感器，I/O设备(5)与第一协议转换器(6)之间连接CANBUS总线(1)，第一协议转换器(6)与PLC控制器(7)之间连接CANBUS总线(1)以及PROFIBUS总线(2)，CANBUS总线(1)和PROFIBUS总线(2)相互独立设置，PLC控制器(7)与第二协议转换器(8)之间连接MODBUS-TCP总线(3)，复示器(9)与PLC控制器(7)或第二协议转换器(8)之间连接MODBUS-RTU总线(4)；

进水探测传感器发出的信号依次通过I/O设备(5)、第一协议转换器(6)、PLC控制器(7)、第二协议转换器(8)处理，最后到达复示器(9)，复示器(9)接收信号显示进水信息并同步发出声光报警信号。

2.根据权利要求1所述一种总线式船用进水探测报警装置，其特征在于：I/O设备(5)与第一协议转换器(6)之间的CANBUS总线(1)为双路，分别为CANBUS总线Ⅰ(101)、CANBUS总线Ⅱ(102)。

3.根据权利要求2所述一种总线式船用进水探测报警装置，其特征在于：PLC控制器(7)包括主PLC控制器(701)、备PLC控制器(702)；第一协议转换器(6)与主PLC控制器(701)之间连接PROFIBUS总线(2)，第一协议转换器(6)与备PLC控制器(702)之间连接CANBUS总线Ⅱ(102)；主PLC控制器(701)与第二协议转换器(8)之间连接MODBUS-TCP总线(3)，备PLC控制器(702)与复示器(9)之间连接MODBUS-RTU总线(4)。

4.根据权利要求3所述一种总线式船用进水探测报警装置，其特征在于：主PLC控制器(701)正常工作时，备PLC控制器(702)处于半休眠状态，此时，备PLC控制器(702)只进行信号处理而不进行信号输出；当主PLC控制器(701)故障，备PLC控制器(702)输出处理完毕的信号给复示器(9)。

5.根据权利要求1所述一种总线式船用进水探测报警装置，其特征在于：第一协议转换器(6)包括CANBUS、PROFIBUS、MODBUS-TCP端口。

6.根据权利要求1所述一种总线式船用进水探测报警装置，其特征在于：第二协议转换器(8)包括CANBUS、MODBUS-RTU、MODBUS-TCP端口。