NO338814B1 - Rutingsanlegg for en undersjøisk elektronisk modul - Google Patents
Rutingsanlegg for en undersjøisk elektronisk modul Download PDFInfo
- Publication number
- NO338814B1 NO338814B1 NO20091612A NO20091612A NO338814B1 NO 338814 B1 NO338814 B1 NO 338814B1 NO 20091612 A NO20091612 A NO 20091612A NO 20091612 A NO20091612 A NO 20091612A NO 338814 B1 NO338814 B1 NO 338814B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- bus
- routing
- routing system
- electronic module
- underwater
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 18
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/40006—Architecture of a communication node
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L49/00—Packet switching elements
- H04L49/35—Switches specially adapted for specific applications
- H04L49/353—Support for fire wire switches, i.e. according to IEEE 1394
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Mounting Of Printed Circuit Boards And The Like (AREA)
- Instructional Devices (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
- Exchange Systems With Centralized Control (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrører et rutingsanlegg for en undersjøisk elektronisk modul
(SEM).
Undersjøiske elektroniske moduler brukes fortrinnsvis i undersjøiske styreenheter (SCU), eksempelvis brønnhodestyreenheter (WCU), for undersøkelse og utnyttelse av gass- og oljefelt under havbunnen. Gass- og oljefelt som undersøkes eller utnyttes ved hjelp av elektronisk kommunikasjon til brønnhoder eller til andre undersjøiske styreenheter, benevnes ofte "elektroniske felt" (e-felt).
Typisk er undersjøiske styreenheter og sensorer plassert i nærheten av et respektivt gass- eller oljefelt, og er forbundet med et kontrollsted på overflaten. I denne forbindelsen brukes det undersjøisk kommunikasjon. Eksempelvis blir prosessdata transmittert mellom kontrollstedet på overflaten og de undersjøiske styreenhetene. For å unngå bruk av individuelle kommunikasjons- og strømledninger for hver undersjøisk styreenhet, anordnes de undersjøiske styreenhetene i en nettverkstopologi på havbunnen. Et nettverkselement er forsynt med et modem for undersjøisk kommunikasjon med kontrollstedet på overflaten. Prosessdata rutes i nettverket frem til den respektive mottakeren, dvs. enten kontrollstedet på overflaten eller en bestemt undersjøisk elektronisk modul. Vanligvis brukes det en differensialseriebuss for nettverket.
Det er kjent ulike metoder for undersjøisk kommunikasjon. På den ene side har man elektriske eller optiske ledningsforbindelser, og på den annen side har man trådløse forbindelser. Ledningsforbindelsene kan deles i en første gruppe som innbefatter kommunikasjonsledninger for elektronisk eller optisk forbindelse adskilt fra elektriske strømledninger, og en andre gruppe hvor strømledninger brukes for elektronisk kommunikasjon. I sistnevnte tilfelle er det en fordel at det ikke er nødvendig med egne kommunikasjonsledninger.
Kjente undersjøiske styreenheter krever minst to inngangs-Aitgangsgrensesnittkort (I/O) for innhenting og/eller levering av digitale og analoge prosessdata. I tillegg krever de kjente undersjøiske styreenhetene et rutingskort for hvert nettverk/busselement som skal knyttes direkte til dem. Dersom således flere undersjøiske slave-styreenheter skal forbindes med en undersjøisk masterstyreenhet som innbefatter et modem, må samme antall rutingskort installeres i den undersjøiske masterstyreenheten. Antall nødvendige kort øker dersom prosessdata skal innhentes eller dersom en prosess skal styres. Disse kortene er plasskrevende og energikrevende.
Dokumentet «The NEMOfloor control module» viser en rutingsfasilitet for en subsea elektronisk modul, som omfatter på et enkelt kretskort: Midler for ruting av datapakker, minst ett inngangs-Aitgangsgrensesnitt for digitale/analoge prosessverdier, der nevnte prosessverdier er tilgjengelige via en differensialseriebuss.
Det er en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et rutingsanlegg for en undersjøisk elektronisk modul hvor man kan spare plass og energi i den undersjøiske elektroniske modulen.
Denne hensikt oppnås med et rutingsanlegg som angitt i krav 1.
Fordelaktige utførelser av oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige kravene.
Ifølge det som er beskrevet, innbefatter et rutingsanlegg for en undersjøisk elektronisk modul ett enkelt kretskort, anordninger for ruting av datapakker mellom segmenter av en differensialseriebuss, og minst ett inngangs-Aitgangsgrensesnitt for digitale og/eller analoge prosessverdier, hvilke prosessverdier er tilgjengelige via den nevnte differensialseriebussen. Dersom et slik rutingsanlegg brukes i en undersjøisk elektronisk modul, så blir både energiforbruket så vel som plassbehovet redusert betydelig sammenlignet med et tidligere kjent ruterkort i kombinasjon med flere tidligere kjente inngangs-Aitgangsgrensesnittkort, og grunnen til dette er at man kan utelate ekstra inngangs-/utgangskort. Her skal uttrykket "inngangs-Aitgangsgrensesnitt" innbefatte både ensrettede og dobbeltrettede grensesnitt, dvs. rene inngangsgrensesnitt, rene utgangsgrensesnitt og kombinerte inngangs-Aitgangsgrensesnitt.
Det er bygget en prototyp av et rutingsanleggsutførelse som innbefatter et foretrukket totalt antall på tre inngangs-Aitgangsgrensesnitt, nemlig et digitalt inngangsgrensesnitt, et digitalt utgangsgrensesnitt og et analogt inngangsgrensesnitt. I en slik utførelse kan to konvensjonelle inngangs-Aitgangsgrensesnitt utelates til tross for at det muliggjøres universell tilknytning for begge datatyper, dvs. både digitale og analoge. Derfor kan den undersjøiske elektroniske modulen gis en meget kompakt utforming.
I en forerukket utførelse innbefatter rutingsanlegget en mikrokontroller, en feltprogrammerbar gitteranordning (FPGA) og minst to ruterressurser som de nevnte anordninger for ruting, idet hver ruterressurs innbefatter en respektiv lokal transceiver (sender/mottaker) for en differensialseriebuss og en respektiv fjerntransceiver for differensialseriebussen, idet hver lokal transceiver er forbundet med den korresponderende fjerntransceiver og med den feltprogrammere gitteranordningen, som kan rute datapakker mellom ruterressursene.
Særlig kan transceiverne være halvdupleks transceivere for realisering av en PROFIBUS DP differensialseriebuss. Alternativt kan differensialseriebussen være en CAN-buss.
I de undersjøiske nettverkene kan det oppnås en høy feiltoleranse med en utførelse hvor hver av fjerntransceiverne er galvanisk isolert mot den korresponderende lokale transceiver, idet de nevnte fjerntransceiverne er flytende og de nevnte lokale transceiverne er relatert til en lokal elektrisk jording, idet hver av fjerntransceiverne innbefatter aktive busstilkoblingsanordninger og belastningsanordninger (eng. bias means).
Feil og defekter som skyldes spenningstopper, potensialforskj eller eller kortslutninger i en sjøvannskabel, kan unngås med en slik utførelse.
I en annen utførelse innbefatter hver fjerntransceiver aktive
busstilkoblingsanordninger og belastningsanordninger. Derved øker feiltoleransen, fordi det resterende buss/nettverket kan holdes i drift selv om en sjøvannskabel skulle være brutt, eksempelvis dersom den er kappet som følge av et uhell.
Fordelaktig er mikrokontrolleren og den feltprogrammere gitteranordningen forbindbare med en hovedstyreenhet i den undersjøiske elektronikkmodulen via en styrebuss. Dette muliggjør rask datautveksling mellom hovedstyreenheten og rutingsanlegget, særlig for kommunisering av datapakker til et modem som drives av hovedstyreenheten.
Fordelaktig muliggjør ruterressursene en varierbar overføringsbitrate. Kommunikasjonshastigheten i differensialbussen kan således innstilles til en kommunikasjonshastighet for eksempelvis en forbindelse til kontrollstedet på overflaten. En slik forbindelse kan eksempelvis være en kraftledning. Særlig kan bitraten i differensialbussen innstilles for full utnyttelse av den aktuelle maksimale kommunikasjonshastigheten i overflate (top side) forbindelsen. Særlig, i utførelser hvor mikrokontrolleren og den feltprogrammerbare gatematrisen kan forbindes med en hovedstyreenhet i den undersjøiske elektroniske modulen via styrebussen, kan bitraten for enhver tilknyttet fjern-slaveinnretning innstilles via rutingsanlegget. Hver rutingskanal er gjennomsiktig med hensyn til bitraten for dataene som går i kanalen.
I en annen utførelse kan den nevnte styrebussen forbindes med hovedstyreenheten via en plugg-og-fatning-forbindelse. Derfor kan kretskortet på enkel måte byttes dersom det foreligger en defekt eller det skal foretas en maskinvareoppdatering. Særlig kan kretskortet være utformet som et stablbart kort så som foreslått i PCI04-standarden, hvorved man kan redusere plassbehovet ytterligere.
Oppfinnelsen vedrører også en undersjøisk elektronisk modul for en undersjøisk styreenhet, hvilken undersjøiske elektroniske modul innbefatter et rutingsanlegg ifølge oppfinnelsen.
Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor
Fig. 1 viser et blokkskjema for den første siden av et rutingsanleggskretskort,
Fig. 2 viser et skjematisk sideriss av rutingsanleggskretskortet,
Fig. 3 viser et blokkskjema for baksiden av rutingsanleggskretskortet, og
Fig. 4 viser et blokkskjema for en ruterressurs.
I samtlige figurer er like deler gitt samme henvisningstall.
Rutingsanlegget 1 som er vist i frontrisset i fig. 1, er et enkelt trykket kretskort 2 som på sin første side har en mikrokontroller 3, en feltprogrammerbar gitteranordning 4 og fire ruterressurser 5 samt en dobbel D-Sub plugg-og-fatning-konnektor 6. Plugg-og-fatning-konnektoren 6 går gjennom kretskortet 2, har eksempelvis en 104-pin plugg på den ene siden av kretskortet 2 og en korresponderende fatning på den andre siden. Eksempelvis dreier det seg om en stablbar busskonnektor i samsvar med PC104-standarden. Dette muliggjør en stabling av rutingsanleggskortet med andre kort som har samme konnektortype. En slik kortstabel krever minimal plass i en undersjøisk elektronisk modul i en undersjøisk styreenhet.
Kretskortet 2 har et format eksempelvis i samsvar med PC104-standarden. Ved hjelp av plugg-og-fatning-konnektoren 6 kan det forbindes med styrebussen 8 i en undersjøisk elektronisk modul (ikke vist), særlig en hovedstyreenhet (ikke vist) i en slik modul. Styrebussen 8 er en 8-bit industristandardarkitektur (ISA)-buss i det viste eksemplet.
Alternativt kan det være en bredere ISA-buss, en PCI-buss eller eksempelvis en IEEE 1394-buss. Rutingsanlegget 1 kan imidlertid også brukes separat uten en stabel. Da kan den alternativt være forbundet med en undersjøisk elektronisk modul 7 via en buss i samsvar med I C-standarden. Rutingsanlegget 1, særlig mikrokontrolleren 3, kan også forbindes med en undersjøisk elektronisk modul via et RS-232-seriegrensesnitt (ikke vist) for vedlikeholdstilgang. Rutingsanleggskortet, dvs. kretskortet 2, kan også brukes alene, uten en PC104-stabel. Dersom det imidlertid forefinnes en PC104-forbindelse, så vil rutingsanlegget 1 kunne få strøm via denne. Det vil være mulig å bruke andre strømkilder, særlig når kortet brukes alene.
Hver ruterressurs 5 innbefatter en halv.dupleks lokal transceiver 9 for en differensial-seriebuss og en halv-dupleks fjern-transceiver 10 for differensial-seriebussen. Differensial-seriebussen er i eksemplet en RS-485 PROFIBUS DP. Alternativt kan det eksempelvis være en CAN-buss. Det vil også være mulig å bruke full-dupleks transceivere 9. Den undersjøiske elektroniske enheten 7 kan ha en slave av differensial-seriebussen forbundet med en master på overflaten, og kan også ha én eller flere individuelle differensial-seriebuss-mastere som har separate slaver som er tilknyttet ruterressursene 5.
Fjern-transceiverne 10 er galvanisk isolert mot resten av rutingsanlegget 1, særlig mot de lokale transceiverne 9. De er forsynt med aktive busstilkoblingsanordninger (ikke vist i denne figuren) og belastningsanordninger (ikke vist i denne figuren). Hver fjern-transceiver 10 er forbundet med ulike pinner i én enkelt 44-pin-plugg 11 for samtlige eksterne forbindelser. Særlig kan eksterne busselementer for differensial-seriebussen forbindes via de ulike pinnene i pluggen 11. Pluggen 11 kan også brukes for en RS-232-forbindelse med en serieport i en ekstern PC, særlig når rutingsanlegget 1 benyttes alene.
De lokale transceiverne 9 er forbundet med separate bussporter i den feltprogrammere gitteranordningen 4. Hver fjern-transceiver 9 er forbundet med en respektiv likestrøm/likestrømomformer (ikke vist i denne figuren) som kan innkobles individuelt ved hjelp av den feltprogrammerbare gitteranordningen 4. Vanligvis er en likestrøm/likestrømomformer bare innkoblet når et fjern-busselement er forbundet med den korresponderende ruterressursen 5, for derved å spare strøm.
Mulige busselementer som kan forbindes med pinnene i pluggen er eksempelvis andre undersjøiske styreenheter, dvs. deres elektroniske moduler 7, eller sensorer (ikke vist i denne figuren) som kan levere sine prosessdata via differensialseriebussen. Slike sensorer blir fordelaktig plassert utenfor den undersjøiske styreenheten, eksempelvis i brønntrær (ventiltrær) eller i rørledninger. Sensorene kan være sjøvannssensorer, trykksensorer eller eksempelvis temperatursensorer. Disse sensorene overvåker olje/gass/vann-produksj onen.
Mikrokontrolleren 3 og den feltprogrammerbare gitteranordningen 4 er direkte forbundet med syrebussen 8, gjennom hvilken de eksempelvis er tilgjengelige fra hovedstyreenheten i den undersjøiske elektroniske modulen 7 som rutingsanleggskortet er forbundet med ved hjelp av plugg-og-fatning-konnektoren 6. Mikrokontrolleren 3 tjener for innskriving av PC104-adressen i et register i den feltprogrammerbare gitteranordningen 4, og for å muliggjøre PC104-tilgang til den feltprogrammere gitteranordningen 4. I tillegg tjener den til lesing og skriving av samtlige registre i den programmerbare gitteranordningen 4 og for lagring av de på forhånd bestemte statusbetingelsene. Dette muliggjør inngang i en på forhånd bestemt status når strømmen settes på.
Den feltprogrammerbare gitteranordningen 4 har en maskinvareimplementering av all logikk for dekoding av PC104-grensesnittet. Den inneholder de fysiske registrene for ordrene og responsene. Ruterlogikken er fullstendig implementert i den feltprogrammerbare gitteranordningen 4. Det foreligger fire instanser for denne logikken i den feltprogrammere gitteranordningen 4, og hver av disse svarer til én av ruterressursene 5, og de styres av bits i ordreregistrene. Fire bits i et ruterstyreregister i den feltprogrammere gitteranordningen 4 muliggjør innkobling/utkobling av ruterressursene 5. Dersom én av bitsene er null, så vil den korresponderende ruterressursen 5 ikke videreføre data fra noen retninger. Dersom den feltprogrammerbare gitteranordningen 4 detekterer en maskinvarefeil i differensialseriebussen, vil den automatisk stenge den relevante ruterressursen 5.
En datapakke som innkommer i den feltprogrammere gitteranordningen 4, enten via styrebussen 8, dvs. fra hovedstyreenheten i den undersjøiske elektroniske modulen, eller fra én av ruterressursene 5, dvs. fra en ekstern kilde, rutes av den feltprogrammerbare matrisen 4 til den respektive bussdestinasjonen som er angitt i datapakkehodet. For overføring via styrebussen 8, er differensial-seriebuss-datapakkene innlagt i styrebuss-8-pakkene. Den feltprogrammerbare gitteranordningen er ansvarlig for innleggingen/uttaket av respektive datapakker som rutes til eller fra styrebussen 8. Da ruterressursene 5 er forbundet med individuelle porter i den feltprogrammerbare gitteranordningen 4, vil rutingsanlegget 1 virke som en svitsj, hvilket medfører minimale busskollisjoner.
Samtlige ruterressurser 5 kan arbeide med variable bitrater i fra 9600 bit/s og opp til 10 Mbit/s. Den feltprogrammerbare gitteranordningen 4 leverer en gjennomsiktig bitrate med en liten forsinkelse. Den lytter etter trafikk i begge ender. Den siden som detekterer trafikken først, forbindes med den andre siden. Fordi hver transceiver 9, 10 trenger 2 mikrosekunder for å stenge sin mottaker og omgjøre den til en sender, vil den feltprogrammerbare gitteranordningen 4 forsinke datapakkebitstrømmen med 2 mikrosekunder ved hjelp av et skifteregister (ikke vist).
De enkelte ruterressursene 5 kan betjene ulike nettverk-slaveavsnitt med samme eller ulik kommunikasjonshastighet, dvs. bitrater. I et PROFIBUS DP nettverk vil DP-masteren alltid bestemme kommunikasjonshastigheten for samtlige DP-slaver som er forbundet med denne DP-masteren. Hovedkommunikasjonskanalen er med en DP-master som er lokalisert på overflaten. Denne overflate-DP-masteren styrer DP-hastigheten og DP-protokollbussparameterne som fordeles til samtlige tilkoblede undersjøiske DP-slaver ved startsekvensen av DP-masteren.
Den maksimale differensial-seriebuss-bitraten bestemmes av de ulike kabelkarakteristikkene og av lengden til de ulike kablene i hvert differensial-seriebussnettverk. Den valgte bitraten innstilles manuelt av en ekspert ved oppsettingen av en masterbusskonfigurasjon. Den etterfølgende masterrestarten aktiveres, og de forbundne slaver, herunder ruterkanalene, vil respondere i samsvar med DP-masterens nye kommunikasjonshastighet. Dersom det er vanskelig for en ekspert å bestemme kommunikasjonshastigheten, så kan masteren utformes med øket bussbitrate etterfulgt av en ny forbindelsesresetting. På denne måten vil det være mulig å finne den høyest mulige bitraten for hvert differensial-seriebussnettverk. Denne prosedyren brukes i en planlagt kommisjoneringsaktivitet før starten av et fullstendig system.
I noen utførelser har strømledningene kommunikasjon via strømledningsmodemer og et strømledningsmodem kan da gi en utlesing av den maksimalt mulige bitraten via et diagnosegrensesnitt etter at modeminitialiseringen er fullført. Eksperten kan bruke denne informasjonen for innstilling av den høyest mulige differensial-seriebuss-bitraten ved oppsettet av masterbusskonfigurasjonen.
Fig. 2 er et skjematisk sideriss av kretskortet 2 med rutingsanlegget 1 på oversiden. På den andre siden er det anordnet tre dedikerte inngangs-Aitgangsgrensesnitt 12,
13, 14, nemlig et digitalt inngangsgrensesnitt 12, et digitalt utgangsgrensesnitt 13 og et analogt inngangsgrensesnitt 14. Hvert grensesnitt 12, 13, 14 har flere porter 11 for innhenting og utlesing av prosessdata.
Inngangs-Aitgangsgrensesnittene 12, 13, 14 er bedre vist i fig. 13, som rent skjematisk viser baksiden av kretskortet 2. Anordningen av rutingsanlegget 1 og inngangs-Aitgangsgrensesnittene 12, 13, 14 på begge sider av ett enkelt kretskort 2, medfører en ytterligere reduksjon av strømforbruket og plassbehovet, da det tidligere har vært nødvendig med tre separate inngangs-Aitgangskort. Med rutingsanlegget 1 i dette eksemplet, kan det nødvendige antall kort reduseres fra fire (to standard inngangs-Aitgangsgrensesnittkort, ett ruterkort, ett tilpasset inngangs-Aitgangskort) og til én. Strømforbruket så vel som plassbehovet blir derfor redusert til ca. % sammenlignet med tidligere kjent teknikk. Kommunikasjonsbitraten er varierbar, og muliggjør oppnåelse av en maksimal bussdataoverføringshastighet for hver enkelt undersjøisk installasjon, avhengig av omgivelsessituasjonen. I tillegg, som følge av busstilkoblingen, belastningen og den galvaniske isolasjonen, vil rutingsanlegget 1 være ufølsom med hensyn til eksterne forstyrrelser, så som brutte sjøvannskabler eller eksterne kortslutninger.
Inngangs-Aitgangsgrensesnittene muliggjør universelle forbindelser for digitale og/eller analoge prosessdatakilder. Digitale/analoge signalkilder kan tilknyttes ved portene 11. Hovedstyreenheten (ikke vist i denne figuren) i den undersjøiske elektroniske modul (ikke vist i denne figuren) har tilgang til inngangs-Aitgangsgrensesnittene 12, 13, 14 via styrebussen 8 og mikrokontrolleren 3, hvortil grensesnittene 12, 13, 14 er forbundet. I motsetning til ruterressursene 5, er de ikke direkte forbundet med styrebussen 8.
Det digitale inngangsgrensesnittet 12 kan eksempelvis brukes for innhenting av statusen for releer, særlig svitsjer og strømreleer, eller statusen til strømavfølingskretser. Det digitale utgangsgrensesnittet 13 kan eksempelvis brukes for setting/fjerning av statusen til et slikt relé, særlig strømresetting av et grensesnitt for en fjernsensor. Det analoge inngangsgrensesnittet 14 kan eksempelvis brukes for verdier fra isolasjonsovervåkingen av elektriske sjøvannskabler eller trykkmålinger eller temperaturmålinger i en undersjøisk styreenhet eller en rørledning. Eksempelvis kan isolasjonsovervåkingen av strøm- og differensialseriebuss-sjøvannskabler resultere i analoge spenninger i samsvar med motstandverdier mellom 100 kOhm og 18 MOhm. Dersom isoleringen skades, så vil motstandverdiene falle betydelig. Dette kan detekteres av mikrokontrolleren 3 i de digitaliserte spenningsverdiene, slik at derved den respektive ruterressursen (ikke vist i denne figuren) kan kobles ut. Det analoge inngangsgrensesnittet 14 innbefatter eksempelvis en 16-bit analog-digital-omformer. Samtlige inngangsverdier lagres slik at mikrokontrolleren 3 kan utlese dem og behandle dem videre. Eksempelvis kan mikrokontrolleren 3 enten svare de digitaliserte verdiene på tidsbaserte spørsmål fra kontrollstedet på overflaten, eller kan i seg selv overvåke verdiene og bare rapportere avvik fra på forhånd bestemte toleranseverdiintervaller.
De digitale/digitaliserte verdiene kan av mikrokontrolleren 3 lagres i registre i den feltprogrammerbare gitteranordningen (ikke vist i denne figuren) i form av ulike ringsløyfer. Derfra kan verdiene utleses med andre busselementer, særlig fra kontrollstedet på overflaten (ikke vist i denne figuren).
Fig. 4 viser én av ruterressursene 5 i form av et blokkskjema. Den lokale transceiveren 9 er plassert på den høyre siden og er forbundet med den feltprogrammere gitteranordningen 4. Fjerntransceiveren 10 er plassert på den venstre siden. Tre optokoplere 15 gir galvanisk isolasjon for fjerntransceiveren 10. Strøm for fjerntransceiveren 10 leveres fra en likestrøm/likestrømomformer 16. Den lokale transceiveren 9 er forbundet med jord i den undersjøiske elektroniske modulen 7. Transceiverne 9, 10 er utformet for en maksimal bitrate på 10 Mbit/s. Optokoplerne 15 er utformet for en maksimal bitrate på 25 Mbit/s.
Hver ruterressurs 5 har en feildetektor (ikke vist) som overvåker de innkommende
spenningsnivåene både på den lokale siden og på fjernsiden. Dersom spenningene i de to ledningene på én side adskiller mer enn en på forhånd bestemt forskjell på mer enn 10 bit ved den laveste bitraten på 9600 bit/s, blir den respektive ruterressursen 5 koblet ut. En av åtte statusbits i et ruterstatusregister i den feltprogrammerbare gitteranordningen 5 innstilles for indikering av hvilken ruterressurs 5 og på hvilken side (lokal/fjern) problemet er lokalisert. Ved å skrive et "1" i en statusbit som indikerer en feil, blir feilen fjernet og den korresponderende feildetektoren blir rearmert.
En respektiv styringsbit i ruterkontrollregisteret i den feltprogrammerbare
gitteranordningen 4 korresponderer til hver enkelt likestrøm/likestrømomformer 16. Dersom en bit er null, så blir den korresponderende likestrøm/likestrømomformeren 16 koblet ut, hvis ikke aktiveres den. Derfor kan man spare strøm ved bare å benytte den likestrøm/likestrømomformeren 16 som i realiteten er tilknyttet et annet busselement.
Claims (7)
1. Rutingsanlegg (1) for en undersjøisk elektronisk modul (7), innbefattende på et enkelt kretskort (2): - anordninger (5) for ruting av datapakker mellom segmenter av en differensialseriebuss, og - minst ett inngangs-Aitgangsgrensesnitt (12, 13, 14) for digitale og/eller analoge prosessverdier, hvilke prosessverdier er tilgjengelige via den nevnte differensialseriebussen.
2. Rutingsanlegg (1) ifølge krav 1,
karakterisert vedat det omfatter totalt tre inngangs-Aitgangsgrensesnitt (12, 13, 14), nemlig et digitalt inngangsgrensesnitt (12), et digitalt utgangsgrensesnitt (13) og et analogt inngangsgrensesnitt (14).
3. Rutingsanlegg (1) ifølge krav 1 eller 2,
karakterisert vedat nevnte anordninger for ruting omfatter: - en mikrokontroller (3), - en feltprogrammerbar gitteranordning (4) og - minst to ruterressurser (5), - idet hver ruterressurs (5) innbefatter en respektiv lokal transceiver (9) for en differensialseriebuss (B) og en respektiv fjerntransceiver (10) for differensialseriebussen (B), - idet hver lokal transceiver (9) er forbundet med den korresponderende fjerntransceiveren (10) og med den feltprogrammerbare gitteranordningen (4), som kan rute datapakker mellom ruterressursene (5).
4. Rutingsanlegg (1) ifølge et av de foregående krav,
karakterisert vedat hver av fjerntransceiverne (10) er galvanisk isolert mot den korresponderende lokale transceiveren (9), idet fjerntransceiverne (10) er flytende og de lokale transceiverne (9) er relatert til en lokal elektrisk jording, idet hver av fjerntransceiverne (10) innbefatter aktive busstilkoblingsanordninger og belastningsanordninger.
5. Rutingsanlegg (1) ifølge et av de foregående krav,
karakterisert vedat mikrokontrolleren (3) og den feltprogrammerbare gitteranordningen (4) kan forbindes med en hovedstyreenhet i den undersjøiske elektroniske modulen (7) via en styrebuss (8).
6. Rutingsanlegg (1) ifølge krav 5,
karakterisert vedat styrebussen (8) kan forbindes med hovedstyreenheten via en plugg-og-fatning-forbindelse (6).
7. Undresjøisk elektronisk modul (7) for en undersjøisk styreenhet, hvilken undersjøiske elektroniske modul (7) innbefatter en rutingsanlegg (1) ifølge et av de
foregående krav.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/EP2006/009307 WO2008037267A1 (en) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | Routing facility for a subsea electronics module |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20091612L NO20091612L (no) | 2009-04-22 |
NO338814B1 true NO338814B1 (no) | 2016-10-24 |
Family
ID=38124113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20091612A NO338814B1 (no) | 2006-09-25 | 2009-04-22 | Rutingsanlegg for en undersjøisk elektronisk modul |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8773277B2 (no) |
EP (1) | EP2074757B1 (no) |
CN (1) | CN101512983B (no) |
AT (1) | ATE458333T1 (no) |
BR (1) | BRPI0622023A2 (no) |
DE (1) | DE602006012383D1 (no) |
NO (1) | NO338814B1 (no) |
WO (1) | WO2008037267A1 (no) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010001200A1 (en) * | 2008-06-30 | 2010-01-07 | Freescale Semiconductor, Inc. | Fault management for a communication bus |
GB2509167B (en) | 2012-12-21 | 2015-09-02 | Subsea 7 Norway As | Subsea processing of well fluids |
GB2509165B (en) | 2012-12-21 | 2018-01-24 | Subsea 7 Norway As | Subsea processing of well fluids |
EP2801695A1 (en) * | 2013-05-08 | 2014-11-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Subsea electrical unit and system |
EP2853682A1 (en) * | 2013-09-25 | 2015-04-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Subsea enclosure system for disposal of generated heat |
GB2531032B (en) * | 2014-10-07 | 2021-01-06 | Aker Solutions Ltd | Subsea electronics module |
US9832549B2 (en) | 2016-03-14 | 2017-11-28 | Teledyne Instruments, Inc. | System, method, and apparatus for subsea optical to electrical distribution |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5892924A (en) | 1996-01-31 | 1999-04-06 | Ipsilon Networks, Inc. | Method and apparatus for dynamically shifting between routing and switching packets in a transmission network |
US6229576B1 (en) | 1998-04-03 | 2001-05-08 | Avid Technology, Inc. | Editing system with router for connection to HDTV circuitry |
ITMI981699A1 (it) * | 1998-07-23 | 2000-01-23 | Alsthom Cge Alcatel | Metodo e dispositivo per lo scambio bidirezionale di dati lungo lineee elettriche di bassa e media tensione |
US7203491B2 (en) | 2001-04-18 | 2007-04-10 | Space Data Corporation | Unmanned lighter-than-air safe termination and recovery methods |
US6873842B2 (en) | 2001-03-30 | 2005-03-29 | Xilinx, Inc. | Wireless programmable logic devices |
US7212574B2 (en) | 2002-04-02 | 2007-05-01 | Microsoft Corporation | Digital production services architecture |
AU2003255254A1 (en) * | 2002-08-08 | 2004-02-25 | Glenn J. Leedy | Vertical system integration |
KR100493106B1 (ko) | 2003-05-21 | 2005-06-02 | 삼성전자주식회사 | 디브이비 비동기 방식의 디지털 방송 수신기의 비동기전송 스트림 수신장치 및 그의 비동기 전송 스트림 전송방법 |
US20050273821A1 (en) | 2004-05-14 | 2005-12-08 | Hundley Michael R | Wireless connection system for a satellite dish and receiver |
US7733857B2 (en) | 2004-12-17 | 2010-06-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for sharing variables and resources in a multiprocessor routing node |
US7363844B2 (en) | 2006-03-15 | 2008-04-29 | James Barton | Remotely operated, underwater non-destructive ordnance recovery system and method |
-
2006
- 2006-09-25 CN CN2006800559349A patent/CN101512983B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-09-25 DE DE602006012383T patent/DE602006012383D1/de active Active
- 2006-09-25 AT AT06792254T patent/ATE458333T1/de not_active IP Right Cessation
- 2006-09-25 WO PCT/EP2006/009307 patent/WO2008037267A1/en active Application Filing
- 2006-09-25 US US12/441,985 patent/US8773277B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-09-25 EP EP06792254A patent/EP2074757B1/en not_active Not-in-force
- 2006-09-25 BR BRPI0622023-1A patent/BRPI0622023A2/pt not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-04-22 NO NO20091612A patent/NO338814B1/no not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
AMELIF: "The NEMO floor Control module", Real Time Conference, 2005. 14th IEEE-NPSS Stockholm, Sweden June 4-10, 2005, Dated: 01.01.0001 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20100020813A1 (en) | 2010-01-28 |
BRPI0622023A2 (pt) | 2011-12-20 |
US8773277B2 (en) | 2014-07-08 |
DE602006012383D1 (de) | 2010-04-01 |
CN101512983B (zh) | 2012-09-05 |
EP2074757B1 (en) | 2010-02-17 |
CN101512983A (zh) | 2009-08-19 |
NO20091612L (no) | 2009-04-22 |
WO2008037267A1 (en) | 2008-04-03 |
ATE458333T1 (de) | 2010-03-15 |
EP2074757A1 (en) | 2009-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO338821B1 (no) | Rutingsanlegg for en undersjøisk elektronisk modul | |
NO338814B1 (no) | Rutingsanlegg for en undersjøisk elektronisk modul | |
SA518391191B1 (ar) | مراقبة وسائل ميدانية عبر شبكة اتصال | |
RU2507695C2 (ru) | Передатчик ввода-вывода технологического процесса с двухпроводным контуром, получающий питание из двухпроводного контура | |
US10739745B1 (en) | Modular backplane for an industrial controller | |
CN102741505B (zh) | 具有网络接口的本质安全连接单元、本质安全器具及其网络接口 | |
US10191458B2 (en) | Apparatus and method for interfacing a plurality of remote devices to a programmable logic controller (PLC) | |
US20210144877A1 (en) | Modular interface system for connecting a control device and field devices | |
US7617011B2 (en) | Automation system | |
US8351176B2 (en) | Intrinsically safe DSL circuit | |
KR100644285B1 (ko) | 산업용 감시제어장치의 선로 이중화 장치 | |
CN203930476U (zh) | 一种船用车令传送及执行装置 | |
KR101080949B1 (ko) | Uart를 이용한 원격 검침 시스템의 스위칭 장치 | |
RU2419229C2 (ru) | Средство маршрутизации для подводного электронного модуля | |
KR200488268Y1 (ko) | 사물인터넷 디바이스 전원 개별 제어 장치 | |
RU2427963C2 (ru) | Средство маршрутизации для подводного электронного модуля | |
KR101236843B1 (ko) | 네트워크 전력 제어 시스템 | |
JP5556858B2 (ja) | ネットワーク管理システム | |
US20220209987A1 (en) | Modular switch for use in a data transmission and control system | |
KR200343521Y1 (ko) | 산업용 감시제어장치의 선로 이중화 장치 | |
JP2020204943A (ja) | テレメーター及びテレメーターシステム | |
JP2021103534A5 (no) | ||
ES1248244U (es) | Sistema de monitorización para una instalación de paneles fotovoltaicos | |
KR20170126652A (ko) | 스위칭 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: SIEMENS ENERGY AS, NO |
|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |