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(dòng)機(jī)和水泵,。
印度洋卡拉沙(澳大利亞)以北135公里處新建了一個(gè)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(shí)能夠提供足夠的水。新平臺(tái)配有兩臺(tái)機(jī)械式消防水泵,。每個(gè)單位包括:
卡特彼勒D3516C船用發(fā)動(dòng)機(jī),16汽缸電子控制(ADAM3)柴油機(jī),交付2350千瓦,每小時(shí)1800轉(zhuǎn),由彭卡特提供,。在緊急情況下,此引擎設(shè)置為"運(yùn)行到破壞"模式。只有緊急停車或超速才會(huì)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),所有其他的信號(hào)只會(huì)引起警報(bào),。
4:7的變速箱
一種能取代4600米的蘇爾澤泵 3 每小時(shí)水(1278升/秒),在1.2兆帕(12巴)壓力下,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以88%的功率運(yùn)行時(shí)
一個(gè)與MODBUS和CAN總線(SAEJ1939)通信的TOPEC控制面板,一個(gè)操作觸摸屏和一個(gè)與平臺(tái)上的分布式控制系統(tǒng)(DCS)接口,。
問題說明
在一個(gè)新平臺(tái)上使用的裝置遍布全球.當(dāng)建造一個(gè)平臺(tái)時(shí),這些裝置或安裝部件被收集起來,并合并到一個(gè)大型的海上設(shè)施。在初始連接之后,調(diào)試階段開始,并測(cè)試不同安裝組件之間的所有鏈接是否正確?，F(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(chǎng)總線。在排除這些系統(tǒng)的故障時(shí),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(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)的問題之一是發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的兩個(gè)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(dòng)機(jī)配備了許多傳感器,向發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)提供模擬信號(hào)。它使用這些信號(hào)控制發(fā)動(dòng)機(jī),并通過控制面板向操作員發(fā)出發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)信號(hào),。ECM通過J1939協(xié)議與CAN總線上的控制面板通信,。控制面板接收信號(hào),并通過屏幕向操作員提供信號(hào),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(shí)正確地到達(dá),因此得出的結(jié)論是,J1939協(xié)議的CAN總線運(yùn)行正常。因此,要么總線上沒有所請(qǐng)求的值,要么控制面板上有問題。
測(cè)量的
圖3:測(cè)量一個(gè)J1939/CAN總線的卡特彼勒D3516C船用發(fā)動(dòng)機(jī),。
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(kuò)展的CAN消息。CAN總線使用差動(dòng)信號(hào)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(cè)量差速器通信信號(hào)?！?能解碼器I/O 在…中 多通道示波器軟件 用于分析CAN信號(hào)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(hào),、解碼的CAN消息和J1939值
圖4顯示了被測(cè)量的差速器hs4Dff測(cè)量的差速器可以信號(hào)。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(cè)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(shí),必須使用適當(dāng)?shù)墓ぞ摺Ｈf用表是不夠的,因?yàn)樗荒茱@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(hào)可以直接測(cè)量,并被解碼成傳輸?shù)膶?shí)際值,。在同一地點(diǎn),還使用HS4DIFF手鏡檢查磁選機(jī)(MPU)的幅值,以核實(shí)與環(huán)形齒輪的正確距離和牙齒的質(zhì)量,以及其他測(cè)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(jī),、直升機(jī)和船只旅行的海上服務(wù)工程師的理想工具,。
國(guó)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(dòng)機(jī)和水泵,。
印度洋卡拉沙(澳大利亞)以北135公里處新建了一個(gè)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(shí)能夠提供足夠的水。新平臺(tái)配有兩臺(tái)機(jī)械式消防水泵,。每個(gè)單位包括:
卡特彼勒D3516C船用發(fā)動(dòng)機(jī),16汽缸電子控制(ADAM3)柴油機(jī),交付2350千瓦,每小時(shí)1800轉(zhuǎn),由彭卡特提供,。在緊急情況下,此引擎設(shè)置為"運(yùn)行到破壞"模式。只有緊急停車或超速才會(huì)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),所有其他的信號(hào)只會(huì)引起警報(bào),。
4:7的變速箱
一種能取代4600米的蘇爾澤泵 3 每小時(shí)水(1278升/秒),在1.2兆帕(12巴)壓力下,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以88%的功率運(yùn)行時(shí)
一個(gè)與MODBUS和CAN總線(SAEJ1939)通信的TOPEC控制面板,一個(gè)操作觸摸屏和一個(gè)與平臺(tái)上的分布式控制系統(tǒng)(DCS)接口,。
問題說明
在一個(gè)新平臺(tái)上使用的裝置遍布全球.當(dāng)建造一個(gè)平臺(tái)時(shí),這些裝置或安裝部件被收集起來,并合并到一個(gè)大型的海上設(shè)施。在初始連接之后,調(diào)試階段開始,并測(cè)試不同安裝組件之間的所有鏈接是否正確?，F(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(chǎng)總線。在排除這些系統(tǒng)的故障時(shí),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(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)的問題之一是發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的兩個(gè)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(dòng)機(jī)配備了許多傳感器,向發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)提供模擬信號(hào)。它使用這些信號(hào)控制發(fā)動(dòng)機(jī),并通過控制面板向操作員發(fā)出發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)信號(hào),。ECM通過J1939協(xié)議與CAN總線上的控制面板通信,。控制面板接收信號(hào),并通過屏幕向操作員提供信號(hào),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(shí)正確地到達(dá),因此得出的結(jié)論是,J1939協(xié)議的CAN總線運(yùn)行正常。因此,要么總線上沒有所請(qǐng)求的值,要么控制面板上有問題。
測(cè)量的
圖3:測(cè)量一個(gè)J1939/CAN總線的卡特彼勒D3516C船用發(fā)動(dòng)機(jī),。
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(kuò)展的CAN消息。CAN總線使用差動(dòng)信號(hào)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(cè)量差速器通信信號(hào)?！?能解碼器I/O 在…中 多通道示波器軟件 用于分析CAN信號(hào)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(hào),、解碼的CAN消息和J1939值
圖4顯示了被測(cè)量的差速器hs4Dff測(cè)量的差速器可以信號(hào)。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(cè)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(shí),必須使用適當(dāng)?shù)墓ぞ摺Ｈf用表是不夠的,因?yàn)樗荒茱@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(hào)可以直接測(cè)量,并被解碼成傳輸?shù)膶?shí)際值,。在同一地點(diǎn),還使用HS4DIFF手鏡檢查磁選機(jī)(MPU)的幅值,以核實(shí)與環(huán)形齒輪的正確距離和牙齒的質(zhì)量,以及其他測(cè)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(jī),、直升機(jī)和船只旅行的海上服務(wù)工程師的理想工具,。
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