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2010年光电子学和图像处理学国际会议

基于FameView对无人船用机舱监控系统的设计

Guo Jianming, Meng Qingsong, Huang Zhen, Zhang Shouping

Wuhan University of Technology Wuhan, Hubei, 430063, China

jmguo62@163.com

摘要—船用柴油机机舱的无人监控是现代船舶驾驶和操控的基本要求。在规定中，无人船用柴油机机舱的发展趋势和监测要求应该有所说明。举一个船用柴油机机舱的实际应用作为案例；分析无人柴油机机舱监控系统的各个模块。监控软件的程序设计和关键的技术对于基于FameView上位机监控系统的设计是着重研究的。实时监控功能和故障报警以及系统的稳定性，在实际上是甲板操作所允许的。

关键词：船用柴油机机舱；周期性无人值班；FameView；系统配置软件介绍

1.简介

根据“2006海上钢造船的分类规则”，船舶自动化系统应能保证主推进引擎，重要辅机服务的主推进发动机，主、辅锅炉、船用发电机和其他的电力和机械设备在无人驾驶的时候不断地运行。同时，由于轮机员在驾驶室里的责任，应该是唯一一个负责的员工，如果是的话本地控制站检测机器的任何故障，报警系统应使驾驶员知道相应的情况。这样的一个功能，可以作为替代在驾驶室、轮机员室和机械站之间的通信设备（通常是船舶控制中心或本地控制站）保证了周期性无人驾驶的实施。

因此，根据现场设备的运转情况，根据S7-200 PLC开发出开关量，本地的数据被各种数据采集卡读取并且要求值班轮机员应该了解故障报警，基于FameView为无人机舱监开发的一种监控系统的设计方式图纸完成了。该方法的实现满足无人值守的要求，保证了轮机员在监控画面上能直观地观察船用设备的运行状况，并进行功能查询和打印历史数据。

2.无人机舱监控系统的设计

机房的系统设备主要由主机系统、辅助系统、油箱系统组成，舵机系统，应急系统及设备子系统组成。每一个设备都应该每天保持24个小时的运行，监控系统需要监控主机系统的转速、水温和机油压力。该无人机舱监控系统的方框图如图1所示。它由局部监测层和上层控制层组成。

1）本地监控层负责设备的工作状态和工作参数的实时采集。它提供图形化的本地监控和故障报警。这一层主要由主监控计算机，一套S7-200PLC和报警板组成。

基于一些状态值（主要包括正向，反向，空载的条件下，齿轮箱报警、等）聚集在I-O模块和其他一些设备的工作参数（主要包括发电厂、转向器、油箱等），通过RS232串行通讯方式，PLC控制器传输实时数据至PC。

2#由数据采集卡组成的PC端（主要包括CAN总线、RS-485串行通信卡和RS-232串行接口）能够实现本地数据收集并在显示图1中显示出来。

模拟信号（如温度、压力、转速等）和两主机报警信号可以通过RS-485板收集在上位机上。辅助发动机系统的工作条件和工作参数的收集和传输通过CAN总线。

通过RS-232串口通信方式，2 # PC机实了船舶位置现实时GPS数据的坐标读数。在监控软件的分析完成后，所有的实时数据将会以图形化和动态化呈现，以保证机舱中的值班轮机员可以更方便的得到所有设备的工作状态。与此同时，报警信号会通过使用RS-485串行通信的报警板发出声光报警。

2）上位监控层由一个监控主机（1 # PC）和一个延伸报警板组成。事实上，通过以太网由2# PC发出和由1#PC接收的图形化的本地监控数据也保证了值班轮机员可以更方便的得到所有设备的工作状态信息。如上所述，报警信号会通过使用RS-485串行通信的报警板发出声光报警。

3.FRAMEVIEW 配置软件

配置软件是可实现数据采集和过程控制的特殊软件。它是处于监控等级的自动控制系统的软件平台和发展环境。它可以通过灵活和多样化的配置形式提供快捷的使用界面和方便的操作方法。迄今为止，世界上有数百个配置软件。国内配置软件的发展形势是乐观的。例如，采用北京Gekong公司的FameView，北京Yakong公司的Kingview和台湾Yanhua公司的Genie，它们在许多实际项目中都表现的很好。

FameView配置软件是一种由北京Jiekong技术有限公司开发的基于Windows，面向对象和图形化HMI人机软件。通常，它为工业自动化项目提供了监控平台。它有几个I/O驱动程序并且也被连接到可编程的控制器上。通过集成使用控制技术、图形技术、网络技术和数据库技术，软件实现了动态实时参数显示、进程参数的报警输出、历史数据的储存、报表输出和一些其他功能。另外，拥有强大的图形处理功能和批量数据转换功能的软件可以作为一种用户不需要使用任何程序语言开发有用的控制软件的便捷基础工具而使用。

因此，在本文中，FameView配置软件被用做开发者可以开发这个监控软件的开发平台。并且，接下来就是这个软件的关键步骤和实施方法。

4.实时监控软件的实施

在本文中所设计的无人机舱监控系统主要完成实现了数据显示、报警信号的显示、数据的存储、查询、打印和一些其他的数据管理功能。以下列出了所有关键的功能和实现的步骤。

A.通信功能的实现

1）安装驱动程序

本系统提供了一种可以满足各种用户需求的驱动程序。2#PC的部分数据由PLC200采集而其他的数据由本地设备采集。因此，作者选择了s7-ppi（使用PPI协议访问编程接口的串行驱动程序）和OPENCOM协议（可以定义为只读或只写通讯模式的开放串口接口驱动程序）。

同时，基于这样的事实，1#上位机采用工业以太网实现2#上位机的数据读取，配置系统的FMTCP（一种可以通过TCP网络协议作为客户端计算机服务器服务的以太网驱动器）被选为驱动程序。

2）定义形势/设备关系

首先应该选择设备的号码。然后，基于设备数据格式，该表格应填写相应的驱动模式，本地和远程参数。