技術(shù)文章
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在近海天然氣加工廠調(diào)試j1939通信問題
圖1:林賽德北蘭金A和B,。
圖2:發(fā)動機和水泵,。
印度洋卡拉沙(澳大利亞)以北135公里處新建了一個近海天然氣加工廠,。海上設(shè)施的基本安全措施包括可靠的消防水泵,在發(fā)生火災(zāi)時能夠提供足夠的水,。新平臺配有兩臺機械式消防水泵。每個單位包括:
卡特彼勒D3516C船用發(fā)動機,16汽缸電子控制(ADAM3)柴油機,交付2350千瓦,每小時1800轉(zhuǎn),由彭卡特提供,。在緊急情況下,此引擎設(shè)置為"運行到破壞"模式,。只有緊急停車或超速才會關(guān)閉發(fā)動機,所有其他的信號只會引起警報,。
4:7的變速箱
一種能取代4600米的蘇爾澤泵 3 每小時水(1278升/秒),在1.2兆帕(12巴)壓力下,當(dāng)發(fā)動機以88%的功率運行時
一個與MODBUS和CAN總線(SAEJ1939)通信的TOPEC控制面板,一個操作觸摸屏和一個與平臺上的分布式控制系統(tǒng)(DCS)接口,。
問題說明
在一個新平臺上使用的裝置遍布全球.當(dāng)建造一個平臺時,這些裝置或安裝部件被收集起來,并合并到一個大型的海上設(shè)施,。在初始連接之后,調(diào)試階段開始,并測試不同安裝組件之間的所有鏈接是否正確。現(xiàn)在,這些鏈接由復(fù)雜的總線系統(tǒng)組成,如PROFIBUS,、MODBUS,、CAN總線,、J1939,、哈特或現(xiàn)場總線。在排除這些系統(tǒng)的故障時,數(shù)字萬用表不再足以診斷和確定問題,。下面的例子將說明如何使用示波器來確定潛在的問題和原因,。
消防水泵系統(tǒng)試運行過程中發(fā)現(xiàn)的問題之一是發(fā)動機狀態(tài)的兩個值沒有適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)移到DCS。因此,DCS/消防水泵系統(tǒng)的這一部分無法關(guān)閉,。
該發(fā)動機配備了許多傳感器,向發(fā)動機控制模塊(ECM)提供模擬信號,。它使用這些信號控制發(fā)動機,并通過控制面板向操作員發(fā)出發(fā)動機狀態(tài)信號。ECM通過J1939協(xié)議與CAN總線上的控制面板通信,?？刂泼姘褰邮招盘?并通過屏幕向操作員提供信號,然后通過MODBUS通信鏈路將其傳輸?shù)紻CS,。
這些特殊傳感器的值在ECM中是可用的,但在控制面板上沒有顯示出來。但是其他傳感器的值確實正確地到達,因此得出的結(jié)論是,J1939協(xié)議的CAN總線運行正常,。因此,要么總線上沒有所請求的值,要么控制面板上有問題,。
測量的
圖3:測量一個J1939/CAN總線的卡特彼勒D3516C船用發(fā)動機。
為了確定J1939值是否存在于CAN總線上,必須檢查總線內(nèi)容,。SAEJ1939是在CAN協(xié)議之上的協(xié)議,J1939的消息編碼在擴展的CAN消息,。CAN總線使用差動信號線路來連續(xù)傳輸CAN消息。
A 手持示波器HS4 是連接到CAN總線的,。用它的差速器輸入可以直接連接到CAN接口的差速器線路來測量差速器通信信號,。… 能解碼器I/O 在…中 多通道示波器軟件 用于分析CAN信號和解碼CAN消息,?！?J1939解碼器I/O 然后用于解碼J1939的特定信息從CAN消息和顯示所需的值。
圖4:J1939/CAN總線信號,、解碼的CAN消息和J1939值
圖4顯示了被測量的差速器hs4Dff測量的差速器可以信號,。解碼后的CAN消息顯示在 桌子 .從CAN消息解碼的J1939值被添加到表中,并在 米 顯示。
原因和解決辦法
解碼的J1939值與ECM中可用的值一致,因此可以在CAN總線上使用適當(dāng)?shù)闹?。然后檢查了控制面板,結(jié)果發(fā)現(xiàn)控制面板的通信PLC設(shè)置不當(dāng),導(dǎo)致這些特定的消息無法顯示,。修正設(shè)置后,問題得到糾正,并在控制面板和DCS上正確顯示了值。因此,該系統(tǒng)可以作為測試和功能簽字.
結(jié)論
在排除像CAN和J1939這樣的串行通信總線系統(tǒng)的故障時,必須使用適當(dāng)?shù)墓ぞ?。萬用表是不夠的,因為它只能顯示電連接是否可用,。使用 手鏡HS4 與… 多通道示波器軟件,電子信號可以直接測量,并被解碼成傳輸?shù)膶嶋H值。在同一地點,還使用HS4DIFF手鏡檢查磁選機(MPU)的幅值,以核實與環(huán)形齒輪的正確距離和牙齒的質(zhì)量,以及其他測量,。它的多功能性,緊湊的尺寸和輕巧的重量使HS4手搖鏡成為通常乘坐飛機,、直升機和船只旅行的海上服務(wù)工程師的理想工具。
國際調(diào)試工程師托普茨?范德維恩的照片和資料,。
圖2:發(fā)動機和水泵,。
印度洋卡拉沙(澳大利亞)以北135公里處新建了一個近海天然氣加工廠,。海上設(shè)施的基本安全措施包括可靠的消防水泵,在發(fā)生火災(zāi)時能夠提供足夠的水,。新平臺配有兩臺機械式消防水泵。每個單位包括:
卡特彼勒D3516C船用發(fā)動機,16汽缸電子控制(ADAM3)柴油機,交付2350千瓦,每小時1800轉(zhuǎn),由彭卡特提供,。在緊急情況下,此引擎設(shè)置為"運行到破壞"模式,。只有緊急停車或超速才會關(guān)閉發(fā)動機,所有其他的信號只會引起警報,。
4:7的變速箱
一種能取代4600米的蘇爾澤泵 3 每小時水(1278升/秒),在1.2兆帕(12巴)壓力下,當(dāng)發(fā)動機以88%的功率運行時
一個與MODBUS和CAN總線(SAEJ1939)通信的TOPEC控制面板,一個操作觸摸屏和一個與平臺上的分布式控制系統(tǒng)(DCS)接口,。
問題說明
在一個新平臺上使用的裝置遍布全球.當(dāng)建造一個平臺時,這些裝置或安裝部件被收集起來,并合并到一個大型的海上設(shè)施,。在初始連接之后,調(diào)試階段開始,并測試不同安裝組件之間的所有鏈接是否正確。現(xiàn)在,這些鏈接由復(fù)雜的總線系統(tǒng)組成,如PROFIBUS,、MODBUS,、CAN總線,、J1939,、哈特或現(xiàn)場總線。在排除這些系統(tǒng)的故障時,數(shù)字萬用表不再足以診斷和確定問題,。下面的例子將說明如何使用示波器來確定潛在的問題和原因,。
消防水泵系統(tǒng)試運行過程中發(fā)現(xiàn)的問題之一是發(fā)動機狀態(tài)的兩個值沒有適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)移到DCS。因此,DCS/消防水泵系統(tǒng)的這一部分無法關(guān)閉,。
該發(fā)動機配備了許多傳感器,向發(fā)動機控制模塊(ECM)提供模擬信號,。它使用這些信號控制發(fā)動機,并通過控制面板向操作員發(fā)出發(fā)動機狀態(tài)信號。ECM通過J1939協(xié)議與CAN總線上的控制面板通信,?？刂泼姘褰邮招盘?并通過屏幕向操作員提供信號,然后通過MODBUS通信鏈路將其傳輸?shù)紻CS,。
這些特殊傳感器的值在ECM中是可用的,但在控制面板上沒有顯示出來。但是其他傳感器的值確實正確地到達,因此得出的結(jié)論是,J1939協(xié)議的CAN總線運行正常,。因此,要么總線上沒有所請求的值,要么控制面板上有問題,。
測量的
圖3:測量一個J1939/CAN總線的卡特彼勒D3516C船用發(fā)動機。
為了確定J1939值是否存在于CAN總線上,必須檢查總線內(nèi)容,。SAEJ1939是在CAN協(xié)議之上的協(xié)議,J1939的消息編碼在擴展的CAN消息,。CAN總線使用差動信號線路來連續(xù)傳輸CAN消息。
A 手持示波器HS4 是連接到CAN總線的,。用它的差速器輸入可以直接連接到CAN接口的差速器線路來測量差速器通信信號,。… 能解碼器I/O 在…中 多通道示波器軟件 用于分析CAN信號和解碼CAN消息,?！?J1939解碼器I/O 然后用于解碼J1939的特定信息從CAN消息和顯示所需的值。
圖4:J1939/CAN總線信號,、解碼的CAN消息和J1939值
圖4顯示了被測量的差速器hs4Dff測量的差速器可以信號,。解碼后的CAN消息顯示在 桌子 .從CAN消息解碼的J1939值被添加到表中,并在 米 顯示。
原因和解決辦法
解碼的J1939值與ECM中可用的值一致,因此可以在CAN總線上使用適當(dāng)?shù)闹?。然后檢查了控制面板,結(jié)果發(fā)現(xiàn)控制面板的通信PLC設(shè)置不當(dāng),導(dǎo)致這些特定的消息無法顯示,。修正設(shè)置后,問題得到糾正,并在控制面板和DCS上正確顯示了值。因此,該系統(tǒng)可以作為測試和功能簽字.
結(jié)論
在排除像CAN和J1939這樣的串行通信總線系統(tǒng)的故障時,必須使用適當(dāng)?shù)墓ぞ?。萬用表是不夠的,因為它只能顯示電連接是否可用,。使用 手鏡HS4 與… 多通道示波器軟件,電子信號可以直接測量,并被解碼成傳輸?shù)膶嶋H值。在同一地點,還使用HS4DIFF手鏡檢查磁選機(MPU)的幅值,以核實與環(huán)形齒輪的正確距離和牙齒的質(zhì)量,以及其他測量,。它的多功能性,緊湊的尺寸和輕巧的重量使HS4手搖鏡成為通常乘坐飛機,、直升機和船只旅行的海上服務(wù)工程師的理想工具。
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