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第十三章 基于现场总线的主机遥控系统 自20世纪90年代以来，现场总线开始应用于船舶机舱主机遥控和监视报警等系统。目前，现场总线技术已成为船舶自动化的发展趋势。本章以AUTOCHIEF C20（简称AC C20）主机遥控系统为例，介绍基于现场总线的主机遥控系统。 AC C20型主机遥控系统是一种集控制、报警和安全保护于一体的综合推进控制系统。AC C20型主机遥控系统能适用于连接定距桨的可逆转主机之外，还可适用于各种连接变距桨的不可逆转主机，以及各种通过减速齿轮箱连接螺旋桨的各种中、高速柴油主机。此外AC C20主机遥控系统还能适用于MAN B＆W ME系列和SULZER RT-FLEX系列等智能型电喷主机。 第一节 AC C20主机遥控系统 的结构组成 AC C20主机遥控系统主要由驾驶台操作单元BMU、集控室操作单元 CRMU、主机接口单元 MEI、电子调速器单元DGU和主机安全单元ESU）等组成。 驾驶台主要安装驾驶台操作单元和车令打印机。 集控室主要布置有集控操作单元、主机起/停和转速定手柄和指示面板单元。 机舱设有机旁控制面板、按钮式车钟、主机接口模块、数字调速系统和主机安全单元等。 第二节 AC C20网络控制系统 一、AC C20网络结构 AC C20主机遥控系统是网络化的控制系统。系统的AC C20的各组成部分都是由单板计算机控制的相对独立的子系统，各个子系统通过CAN总线互联，形成一个CAN总线控制网络，网络中的每个子系统称为网络的一个节点，不同的节点可根据需要安装在船舶的不同位置，具有分布式安装的特点，因此被称为分布式处理单元DPU，每个DPU均有各自的微处理器和输入、输出接口电路，能够对各种模拟量或开关量传感器输入的信号进行检测，并向不同的外部设备输出模拟量或开关量。DPU在机械构造、电气特性和电路原理方面采用标准化设计，但不同的DPU加载不同的应用软件，以适应不同的任务需求。 分布式处理单元DPU均设置有两个CAN总线接口，并通过过程总线星型耦合器或直接与两套CAN总线互联。正常工作时，其中一套CAN总线工作，另一套备用，当工作网络出现故障时能够自动进行热切换。CAN总线的这种设计称为双冗余网络设计。 AC C20主机遥控系统就是通过CAN网络中的各个DPU协同工作来实现主机遥控系统的各种功能的。 二、分布式处理单元 分布式处理单元（DPU）是KONGSBERG公司的AC C20主机遥控系统的核心部件，其采用模块化设计具有智能化远程I/O功能，所有监视和自动控制的功能均由这些DPU单元实现。DPU作为传感器和执行器的接口，对来自模拟量、开关量传感器信号进行处理、监视和报警，或向不同设备输出模拟量、开关量控制信号。 AC C20主机遥控系统所用的DPU模块可分为通用模块和专用模块。通用模块包括开关量输入、开关量输出、模拟量输入、模拟量输出等；专用模块专门用于主机遥控。包括主机接口单元（MEI）、主机安全单元（ESU）、转速检测（RPMD）和数字调速器（DGU）。专用模块在机械和电气特性上与通用模块完全一致，只是在输入通道的设计上考虑了主机遥控的特殊需要。 (1)模拟量输入模块（RAi-16） RAi-16是一个具有16个通道的模拟量输入模块，每个通道的输入类型可以是电压、电流或电阻信号，具有内建的量程和量纲转换功能和参数越限报警功能。除此之外，模块还包含一个计数器通道，计数频率为5～500Hz。此模块适用于检测机舱的各种温度、压力、液位和转速等模拟量信号。必要时，RAi-16也可当作开关量输入模块来使用。 （2）开关量输入模块（RDi-32、RDi-32A） RDi-32和RDi-32A都是具有32个通道的开关量输入模块，RDi-32为触点输入，RDi-32A为24VAC或24 VDV电压信号输入。当输入状态异常时，能够发出开关量报警，并由发光二极管（LED）指示每个输入通道的输入状态。用于检测各种机舱设备的运行状态、阀门位置等开关量信号。 （3）模拟量输出模块（RAo-8） RAo-8是一个具有8个通道的模拟量输出模块，输出信号可以选定为±10VDC的电压信号或者是±20mA的电流信号。用于模拟量指示输出和控制量信号输出。 （4）开关量输出模块（RDo-16） RDo-16是一个具有16通道的开关量输出模块