随着自动控制技术在各种工业中获得应用、发展和成熟,船舶自动控制技术也得到迅速的发展,而动力装置的自动化是其最常见、最基本的形式. 当前船舶自动化的典型产品主要有: 综合船舶管理系统( IVMS), 综合平台管理系统(IPMS). 实现的技术方式主要以总线, 无线等为主. 以下主要就现场总线技术着重进行介绍。
现场总线的概念是随着微电子技术的发展,数字通信网络延伸到工业过程现场成为可能后,于1984年左右提出的. 现场总线一般定义为: 一种用于智能化现场设备和自动化系统的开放式、数字化、双向串行、多节点的通信总线. 该总线的种类主要有ProfiBus、Control-Net/DeviceNet、CAN、RS-422/RS-485等. ProfiBus家族包括ProfiBus-DP、ProfiBus-PA、ProfiBus-FMC. 目前该技术已在智能家居、汽车工业、电力工业等行业得到广泛应用。
在综合船舶管理系统中,主要包含了机舱自动化、航行自动化、信息一体化、装载自动化等于一体的多功能综合系统, 该系统通常由二个工作母站、若干个分控制系统及若干个工作分站组成, 通常一个工作母站设在机舱控制室另一个设在驾驶室. 两个工作母站完全独立, 可同时或单独操作, 并互为备用. 分控制系统将根据船舶的种类和自动化的程度而定,例如主机遥控、机舱监测报警、电站管理、泵浦控制、液位遥测和压载控制、冷藏集装箱监控、自动导航等. 作为分系统之一, 机舱自动化系统通过数字监控技术(包括单元系统模块技术,电子模块技术,系统I/O技术),光纤数字传输技术,网络技术(包括船用光纤,现场总线,工业ETHERNET等技术), 智能柴油机电控技术,全电力电子技术,微机电技术等,以集成化,网络化,标准化,模块化,智能化,系列化等方式, 实现机舱的综合自动化. 具有自动化程度高,可靠性高,维护简洁等特点。
以MAN为例, MAN B&W柴油机采用的是标准的MODBUS ASCII 总线制协议. 它的电路接口标准是RS-422, 这就为通讯模块的使用提供了条件.一个发送命令中包含了目标数据的地址,同样,一个接受命令中包含了所要求的数据以及要存储的地址. 数据的格式无论是模拟量还是数字量,发送和接收的都是一个字. 通过PLC点到点通讯模块的设置以及数据存储区数据的后处理,达到实时监控柴油机等设备参数的目的。
最近上海船舶运输科学研究所承担的SR1-VC2110项目已通过国家验收，该项目主要通过对船舶监控专用动态软件的运用，灵活配置标准化、系列化基础模块，通过组合实现船舶自动化的各种功能，构建包括船舶信息管理系统、主机遥控系统、船舶电站控制与管理系统等单项自动化系统或形成全船自动化系统系列，可批量实船应用，适用于各型船舶和海洋工程装备。
中国国际船舶交易网目前也已吸收了采用该总线技术的挖泥船定位及工作监控系统以及全船局域网通讯系统。
当然,随着IT, 通信与微电子技术的进一步发展,智能型传感器及无线网络技术也进入了船舶自动化及海工自动化领域,为更广领域,更多船种实现船舶自动化提供了更丰富的解决方案。
