Базовая структура морской распределенной системы управления техническими средствами

Все со­вре­мен­ные су­да в со­от­вет­ст­вии с тре­бо­ва­ни­я­ми пра­вил Ре­гис­т­ра и за­ру­беж­ных клас­си­фи­ка­ци­он­ных об­ществ до­лж­ны ос­на­щать­ся сис­те­ма­ми ав­то­ма­ти­за­ции тех­ни­чес­ких средств. Рос­сий­с­кий ры­нок и рын­ки стран СНГ на­пол­ни­лись мно­го­чис­лен­ной за­ру­беж­ной про­дук­цией, кон­ку­ри­ру­ю­щей как меж­ду со­бой, так с из­де­ли­я­ми оте­чес­твен­ных про­из­во­ди­те­лей. При этом оп­ре­де­ли­лась об­щая тен­ден­ция ав­то­ма­ти­за­ции су­дов на ос­но­ве мик­роп­ро­цес­сор­ных вы­чис­ли­тель­ных средств. Для пра­виль­ной ори­ен­та­ции на этом рын­ке не­об­хо­ди­ма оп­ре­де­лен­ная под­го­тов­ка спе­ци­а­лис­тов про­ек­т­ных бю­ро, су­дос­тро­и­тель­ных за­во­дов и за­каз­чи­ков су­дов, при­ни­ма­ю­щих ре­ше­ние по вы­бо­ру сис­те­мы уп­рав­ле­ния.

В на­сто­я­щей статье пред­став­ле­на струк­ту­ра ба­зо­вой сис­те­мы уп­рав­ле­ния тех­ни­чес­ки­ми сред­ства­ми су­дов на ос­но­ве ап­па­рат­но-про­грам­мных средств фир­мы Octagon Systems (США). Как по­ка­зы­ва­ет ана­лиз тех­ни­чес­ких ха­рак­те­рис­тик при­бо­ров сис­те­мы, при­ве­ден­ных в таб­ли­це 1, она удов­лет­во­ря­ет ши­ро­ко­му спек­т­ру тре­бо­ва­ний, пред­ъяв­ля­е­мых к сис­те­мам уп­рав­ле­ния на су­дах, и пре­жде все­го эк­сплу­а­та­ци­он­ным кли­ма­ти­чес­ким и ме­ха­ни­чес­ким тре­бо­ва­ни­ям, тре­бо­ва­ни­ям по над­еж­нос­ти, ка­чес­т­ву и эф­фек­тив­нос­ти, энер­го­по­треб­ле­нию, мас­се и га­ба­ри­там, удоб­ст­ву об­слу­жи­ва­ния и ре­мон­топ­ри­год­нос­ти, стан­дар­ти­за­ции и уни­фи­ка­ции и др. 

ЭВМ фир­мы Octagon Systems по всей со­во­куп­нос­ти тех­ни­ко-эко­но­ми­чес­ких ха­рак­те­рис­тик в мак­си­маль­ной сте­пе-­ни удов­лет­во­ря­ют су­до­вым ус­ло­ви­ям эк­сплу­а­та­ции и об­ла­да­ют на­ибо­лее вы­со­ки­ми по­ка­за­те­ля­ми ка­чес­т­ва и эф­фек­тив­нос­ти по срав­не­нию с дру­ги­ми сис­те­ма­ми оте­чес­твен­ных и за­ру­беж­ных про­из­во­ди­те­лей, та­ких как NORCONTROL AUTOMATION и AUTRONICA (Нор­ве­гия), SIEMENS, NORIS MARINE AUTOMATION, AEG и STL (Гер­ма­ния), TELEMECANIQUE (Фран­ция), VALMET (Да­ния) и др.

Пред­став­лен­ная в статье струк­ту­ра сис­те­мы мо­жет рас­смат­ри­вать­ся как пер­спек­тив­ная мо­дель су­до­вой АСУ ТП.

Статья в си­лу сво­е­го ма­ло­го объ­ема не пре­тен­ду­ет на пол­но­ту из­ло­же­ния всех во­про­сов. Она скон­цен­три­ро­ва­на на глав­ных из них, оп­ре­де­ля­ю­щих струк­ту­ру, со­став, ос­нов­ные ха­рак­те­рис­ти­ки сис­те­мы уп­рав­ле­ния.

Рас­смат­ри­ва­ет­ся сис­те­ма уп­рав­ле­ния для ти­по­во­го ва­ри­ан­та су­хог­руз­но­го суд­на со зна­ком ав­то­ма­ти­за­ции А2 в сим­во­ле клас­са суд­на, с од­но­валь­ной ме­ха­ни­чес­кой ус­та­нов­кой с ва­ло­ге­нера­то­ром и вин­том ре­гу­ли­ру­е­мо­го ша­га (ВРШ), элек­трос­тан­цией из трех ди­зель-ге­не­ра­то­ров и од­но­го ава­рий­но­го ди­зель-ге­не­ра­то­ра, и ти­по­во­го со­ста­ва об­ще­су­до­вых сис­тем, вклю­чая цен­траль­ный пост уп­рав­ле­ния (ЦПУ). При­ве­ден­ные дан­ные мо­гут быть лег­ко тран­сфор­ми­ро­ва­ны на кон­крет­ные про­ек­ты су­дов с дру­гим зна­ком ав­то­ма­ти­за­ции или дру­гим со­ста­вом энер­ге­ти­чес­кой ус­та­нов­ки и об­ще­су­до­вых сис­тем. Со­став, ко­ли­чес­т­во и ар­хи­тек­ту­ра пуль­то­вых сек­ций при этом мо­гут мо­ди­фи­ци­ро­вать­ся в со­от­вет­ст­вии с тре­бо­ва­ни­я­ми за­каз­чи­ка при со­хра­не­нии вы­чис­ли­тель­но­го яд­ра вер­хне­го уров­ня сис­те­мы уп­рав­ле­ния. Ко­ли­чес­т­во и фун­кци­о­наль­ное на­зна­че­ние тех­но­ло­ги­чес­ких стан­ций уп­рав­ле­ния мо­гут вы­би­рать­ся в со­от­вет­ст­вии с со­ста­вом тех­ни­чес­ких средств, то­по­ло­гией их раз­ме­ще­ния на суд­не и объ­емом ав­то­ма­ти­за­ции. Из­ме­не­ние ти­пов и ко­ли­чес­т­ва вход­ных-вы­ход­ных ка­на­лов мо­жет про­из­во­дить­ся сме­ной ин­ди­ви­ду­аль­ных мо­ду­лей вво­да-вы­во­да на тер­ми­наль­ных пла­тах в стан­ци­ях уп­рав­ле­ния без из­ме­не­ния их ба­зо­вой час­ти. Уни­фи­ка­ция сис­тем меж­ду со­бой при этом со­став­ля­ет 100%.

При­ве­ден­ная АСУ ТП ох­ва­ты­ва­ет прак­ти­чес­ки все ти­пы и клас­сы су­дов от реч­ных и су­дов «РЕ­КА-МО­РЕ» до мор­с­ких су­дов, от ма­лых во­до­из­ме­ща­ю­щих, глис­си­ру­ю­щих и су­дов с ди­на­ми­чес­ки­ми при­нци­па­ми под­дер­жа­ния и ма­лой пло­щадью ва­тер­ли­нии до круп­ных во­до­из­ме­ща­ю­щих су­хог­руз­ных и не­фте­на­лив­ных су­дов, от су­дов для ле­до­во­го пла­ва­ния до су­дов в тро­пи­чес­ком ис­пол­не­нии.

В со­став сис­те­мы уп­рав­ле­ния тех­ни­чес­ки­ми сред­ства­ми су­дов вхо­дят:

1. Сек­ция уп­рав­ле­ния дви­же­ни­ем суд­на в ру­ле­вой руб­ке (Ск. У-Д).
2. Сек­ция уп­рав­ле­ния тех­ни­чес­ки­ми сред­ства­ми суд­на в ру­ле­вой руб­ке (Ск. У-ТС).
3. Сек­ции уп­рав­ле­ния дви­же­ни­ем на вы­нос­ных мос­ти­ках (Ск. У-Д (М)).
4. Сек­ция уп­рав­ле­ния глав­ным дви­га­телем в цен­траль­ном пос­ту уп­рав­ле­ния — ЦПУ (Ск. У-ГД).
5. Сек­ция уп­рав­ле­ния вин­том ре­гу­ли­ру­е­мо­го ша­га (ВРШ) и вспо­мо­га­тель­ны­ми ме­ха­низ­ма­ми в ЦПУ (Ск. У-ВРШ).
6. Сек­ции уп­рав­ле­ния тех­ни­чес­ки­ми сред­ства­ми в ЦПУ (Ск. У-ТС).
7. Стан­ции ана­ло­го­вых и дис­крет­ных сиг­на­лов ава­рий­но-пред­уп­ре­ди­тель­ной сиг­на­ли­за­ции (Ст. АПС).
8. Стан­ция уп­рав­ле­ния глав­ным дви­га­те­лем с вин­том ре­гу­лиру­е­мо­го ша­га — ГД-ВРШ (Ст. У-ГД-ВРШ).
9. Стан­ция уп­рав­ле­ния элек­трос­тан­цией суд­на (Ст. У-ЭЭУ).
10. Стан­ции уп­рав­ле­ния об­ще­су­до­вы­ми сис­те­ма­ми (Ст. У-ОСС).
11. Па­не­ли груп­по­вой сиг­на­ли­за­ции (ПГС).
12. Стан­ция бес­пе­ре­бой­но­го пи­та­ния сис­те­мы (Ст. БП).

По то­по­ло­гии и ор­га­ни­за­ции уп­рав­ле­ния сис­те­ма яв­ля­ет­ся рас­пре­де­лен­ной. Фун­к­ции уп­рав­ле­ния рас­пределены меж­ду при­бо­ра­ми, а при­бо­ры оп­ти­маль­но размещены по по­ме­ще­ни­ям суд­на. Об­мен дан­ны­ми меж­ду при­бо­ра­ми сис­те­мы осу­щес­т­вля­ет­ся по пос­ле­до­ва­тель­но­му дуб­ли­ро­ван­но­му мо­но­ка­на­лу ти­па «об­щая ши­на».

Фи­зи­чес­кой сре­дой, обес­пе­чи­ва­ю­щей пе­ре­да­­чу сиг­на­лов, в про­стей­шем ва­ри­ан­те мо­жет быть ви­тая па­ра, но бо­лее пред­поч­ти­тель­ным яв­ля­ет­ся при­ме­не­ние тон­ко­го ко­ак­си­аль­но­го ка­бе­ля RG-58A/U или РК-50 с со­про­тив­ле­ни­ем 50 Ом. Он прост по кон­струк­ции, име­ет не­боль­шую мас­су и уме­рен­ную сто­и­мость, об­ла­дая в то же вре­мя хо­ро­шей элек­три­чес­кой изо­ля­цией и до­пус­кая ра­бо­ту на до­во­ль­но боль­ших рас­сто­я­ни­ях и вы­со­ких ско­рос­тях.

В ка­чес­т­ве мо­но­ка­на­ла об­ме­на дан­ны­ми меж­ду при­бо­ра­ми сис­те­мы ис­поль­зо­ван ка­нал ти­па Ethernet с ин­тер­фей­са­ми, со­вмес­ти­мы­ми с NE1000/NE2000. Про­тя­жен­ность ка­на­ла сег­мен­та­ми дли­ной 185 м мо­жет до­сти­гать 925 м (5 сег­мен­тов). Мак­си­маль­ное ко­ли­чес­т­во ЭВМ на один сег­мент — 30, мак­си­маль­ное ко­ли­чес­т­во ЭВМ в сис­те­ме — 87. Ско­рость пе­ре­да­чи до 10 Мбит/с.

По ти­пам ис­поль­зу­е­мых ЭВМ су­до­вая АСУ ТП яв­ля­ет­ся од­но­род­ной. Од­но­род­ной до­лж­на быть и опе­ра­ци­он­ная сис­те­ма со встро­ен­ны­ми мо­ду­ля­ми се­те­во­го об­ме­на, гра­фи­чес­ко­го ин­тер­фей­са, фай­ло­вой сис­те­мы, сис­те­мы вво­да-вы­во­да и др. Опе­ра­ци­он­ная сис­те­ма до­лж­на объ­еди­нять все ре­сур­сы в еди­ную вы­чис­ли­тель­ную сис­те­му, пред­ос­тав­ляя до­ступ к ним с лю­бой из стан­ций, и вмес­те с тем обес­пе­чи­вать про­сто­ту рас­ши­ре­ния сис­те­мы. Она до­лж­на осу­щес­твлять кон­троль ра­бо­тос­по­соб­нос­ти и уп­рав­ле­ние за­груз­кой ка­на­лов, ис­клю­чать кон­флик­т­ные си­ту­а­ции, обес­пе­чи­вать пред­ель­но до­сти­жи­мое быс­тро­дей­ст­вие и вы­со­кую над­еж­ность об­ра­бот­ки и пе­ре­да­чи ин­фор­ма­ции, а так­же вы­пол­не­ние не­сколь­ких за­дач од­нов­ре­мен­но и ха­рак­те­ри­зо­вать­ся ми­ни­маль­ным вре­ме­нем от­кли­ка на внеш­ние воз­дей­ст­вия. Из из­вес­т­ных в на­сто­я­щее вре­мя про­мыш­лен­ных опе­ра­ци­он­ных сис­тем ре­аль­но­го вре­ме­ни в на­и­боль­шей сте­пе­ни су­до­вым тре­бо­ва­ни­ям и ус­ло­ви­ям при­ме­не­ния удов­лет­во­ря­ет опе­ра­ци­он­ная сис­те­ма QNX.

Сис­те­ма уп­рав­ле­ния обес­пе­чи­ва­ет при­ем и об­ра­бот­ку:
а) и­по­ляр­ных и уни­по­ляр­ных ана­ло­го­вых сиг­на­лов на­пря­же­ни­ем 5 и 10 В;
б) то­ко­вых сиг­на­лов 4-20 мА;
в) сиг­на­лов от тер­мо­пар и тер­мо­соп­ро­тив­ле­ний;
г) дис­крет­ных сиг­на­лов ти­па «су­хой кон­такт» и «от­кры­тый кол­лек­тор»;
д) по­тен­ци­аль­ных сиг­на­лов 180-280 В и 10-32 В.

Сис­те­ма фор­ми­ру­ет вы­ход­ные сиг­на­лы уп­рав­ле­ния:
а) би­по­ляр­ные и уни­по­ляр­ные сиг­на­лы на­пря­же­ни­ем 5 и 10 В;
б) то­ко­вые сиг­на­лы 0-20 мA;
в) дис­крет­ные сиг­на­лы пе­ре­мен­но­го то­ка на­пря­же­ни­ем 24-280 (380) В и постоянного тока напряжением 5-60 В током 3 А (кратковременно до 5 А).

Об­щее ко­ли­чес­т­во вход­ных-вы­ход­ных ана­ло­го­вых сиг­на­лов — 160/16, дис­крет­ных — 1512.

Сис­те­ма име­ет сле­ду­ю­щий ти­по­вой со­став ус­тройств.

1.  Сек­ция уп­рав­ле­ния дви­же­ни­ем суд­на на хо­до­вом мос­ти­ке со­дер­жит:
   а) ма­шин­ный те­лег­раф, вклю­чен­ный в ли­нию элек­три­чес­ко­го ва­ла;
   б) па­нель уп­рав­ле­ния под­ру­ли­ва­ю­щим ус­трой­ст­вом;
   в) ин­ди­ка­то­ры ос­нов­ных па­ра­мет­ров ГД и ВРШ;
   г) па­нель уп­рав­ле­ния и сиг­на­ли­за­ции ГД;
   д) па­нель груп­по­вой ава­рий­но-пред­уп­ре­ди­тель­ной сиг­на­ли­за­ции.
2. Сек­ция уп­рав­ле­ния тех­нически­ми сред­ства­ми на хо­до­вом мос­ти­ке со­дер­жит:
   а) 14” ЭЛТ-мо­ни­тор (1024×768×256 мм; 30-56 кГц);
   б) 101/114-кла­виш­ную фун­кци­о­наль­ную кла­ви­а­ту­ру (IP-65, 446×190×37 мм);
   в) ука­за­тель­ное ус­трой­ст­во DuraPoint (IP-65, 12,8×10,8×2,5 cм);
   г) прин­тер ре­гис­тра­ции ма­нев­ров;
   д) 3,5” НГМД (720 кбайт/1,44 Мбайт);
   е) мик­ро­ЭВМ;
   ж) блок пи­та­ния (220 В/5 В-5 A);
   з) клем­мные ко­лод­ки с пред­ох­ра­ни­те­ля­­ми для раз­вод­ки пи­та­ния 220 В и 5 В.
3. Сек­ции уп­рав­ле­ния дви­же­ни­ем на вы­нос­ных мос­ти­ках со­дер­жат:
   а) ма­шин­ный те­лег­раф, вклю­чен­ный в ли­нию элек­три­чес­ко­го ва­ла;
   б) па­нель уп­рав­ле­ния под­ру­ли­ва­ю­щим ус­трой­ст­вом;
   в) ин­ди­ка­то­ры ос­нов­ных па­ра­мет­ров ГД и ВРШ;
   г) па­нель груп­по­вой сиг­на­ли­за­ции.
4. Сек­ция уп­рав­ле­ния и кон­тро­ля ГД со­дер­жит:
   а) ма­шин­ный те­лег­раф, вклю­чен­ный в ли­нию элек­три­чес­ко­го ва­ла;
   б) па­нель уп­рав­ле­ния и кон­тро­ля ГД;
   в) па­нель груп­по­вой сиг­на­ли­за­ции;
   г) ин­ди­ка­то­ры па­ра­мет­ров ГД;
   д) кон­трол­лер на 16 вход­ных/16 вы­ход­ных (0-20 мA) ана­ло­го­вых и 120 дис­крет­ных ка­на­лов вво­да-вы­во­да;
   е) мо­дуль пи­та­ния 5101 (220 В/5 В-3 А и 12 В-0,4 A);
   ж) тер­ми­наль­ные пла­ты с мо­ду­ля­ми вво­да-вы­во­да (5×24 и 2×16);
   з) клем­мные ко­лод­ки с пред­ох­ра­ни­те­ля­ми для под­во­да внеш­не­го пи­та­ния 220 В и 24 В.
5. Сек­ция уп­рав­ле­ния ВРШ и вспо­мо­га­тель­ны­ми ме­ха­низ­ма­ми со­дер­жит ор­га­ны уп­рав­ле­ния, ин­ди­ка­ции и сиг­на­ли­за­ции ВРШ и вспо­мо­га­тель­ны­ми ме­ха­низ­ма­ми.
6. Сек­ции уп­рав­ле­ния тех­ни­чес­ки­ми сред­ства­ми суд­на со­дер­жат:
   а) 20/21” ЭЛТ-мо­ни­тор (1024×768×256 мм; 30-56 кГц);
   б) 101-кла­виш­ную фун­кци­о­наль­ную кла­ви­а­ту­ру (IP-65, 446×190×37 мм);
   в) ука­за­тель­ное ус­трой­ст­во DuraPoint (IP-65, 12,8×10,8×2,5 cм);
   г) прин­тер ре­гис­тра­ции ава­рий­ных со­бы­тий;
   д) 3,5” НГМД (720 кбайт/1,44 Мбайт);
   е) мик­ро­ЭВМ;
   ж) блок пи­та­ния (220 В/5 В-5А);
   з) клем­мные ко­лод­ки с пред­ох­ра­ни­те­­ля­ми для раз­вод­­ки пи­та­ния 220 В и 5 В.
7. Стан­ции ава­рий­но-пред­уп­ре­ди­тель­ной сиг­на­ли­за­ции (АПС) со­дер­жат:
   а) кон­трол­лер АПС на 96 (0) ана­ло­го­вых и 96 (192) дис­крет­ных ка­на­лов;
   б) тер­ми­наль­ные пла­ты MPB-24 (8 шт.);
   в) мо­ду­ли УСО G4 и G5 фир­мы Grayhill;
   г) блок пи­та­ния;
   д) клем­мные ко­лод­ки с пред­ох­ра­ни­телями для раз­вод­ки пи­та­ния 220 В и 24 В.
8. Стан­ция уп­рав­ле­ния ГД-ВРШ и стан­ции уп­рав­ле­ния об­ще­су­до­вы­ми сис­те­ма­ми (ОСС) со­дер­жат:
   а) кон­трол­лер уп­рав­ле­ния на 192 дис­крет­ных ка­на­ла;
   б) тер­ми­наль­ные пла­ты MPB-24 (8 шт.) с мо­ду­ля­ми УСО G4;
   в) блок пи­та­ния;
   г) клем­мные ко­лод­ки с пред­ох­ра­ни­теля­ми для раз­вод­ки пи­та­ния 220 В и 24 В.
9. Стан­ция уп­рав­ле­ния элек­трос­тан­цией (ЭЭУ) со­дер­жит:
   а) кон­трол­лер уп­рав­ле­ния на 96 дис­крет­ных ка­на­лов вво­да-вы­во­да;
   б) кон­трол­лер син­хро­ни­за­ции на 16 вы­со­кос­ко­рос­т­ных ана­ло­го­вых и 48 дис­крет­ных ка­на­лов;
   в) блок за­щи­ты ди­зель-ге­не­ра­то­ров (БЗ-ДГ);
   г) тер­ми­наль­ные пла­ты MPB-24 (6 шт.) с мо­ду­ля­ми УСО G4;
   д) блок пи­та­ния;
   е) клем­мные ко­лод­ки с пред­ох­ра­ни­теля­ми для раз­вод­ки пи­та­ния 220 В и 24 В.
10. Па­не­ли груп­по­вой сиг­на­ли­за­ции со­дер­жат 12 групп сиг­на­ли­за­ции, а так­же сиг­наль­ные лам­пы ре­жи­мов вах­ты, кноп­ки вклю­че­ния-от­клю­че­ния па­не­лей и зву­ко­вой сиг­на­ли­за­ции, кви­ти­ро­ва­ния зум­ме­ра.
11. Стан­ция пи­та­ния со­дер­жит:
    а) сис­те­му бес­пе­ре­бой­но­го пи­та­ния (СБП) ти­па true on-line с двой­ной ин­вер­сией 220-380 В/220В-2,5 кВА;
    б) два бло­ка мо­ду­лей пи­та­ния (БMП) дат­чи­ков и ис­пол­ни­тель­ных ус­тройств 220 В/24 В — 1200 Вт;
    в) рас­пре­де­ли­тель­ный щит с ав­то­ма­ти­чес­ки­ми вы­клю­ча­те­ля­ми.

Вы­чис­ли­тель­ное яд­ро сис­те­мы об-­ра­зу­ют мик­ро­ЭВМ в пуль­то­вых сек­ци­ях и про­цес­сор­ные мо­ду­ли в кон­трол­ле­рах стан­ций уп­рав­ле­ния, объ­еди­нен­ные в сеть.

Мик­ро­ЭВМ обес­пе­чи­ва­ют уп­рав­ле­ние ви­де­о­мо­ни­то­ром, фун­кци­о­наль­ной кла­ви­а­ту­рой, ука­за­тель­ным ус­трой­ст­вом, на­коп­ите­ля­ми на жес­т­ких и гиб­ких дис­ках, при­нте­ра­ми и тех­но­ло­ги­чес­ки­ми стан­ци­я­ми сис­те­мы, вы­пол­ня­ют фун­к­ции файл-сер­ве­ров, об­ме­ни­ва­ют­ся ин­фор­ма­цией меж­ду со­бой и с при­бо­ра­ми сис­те­мы, ор­га­ни­зуя ра­бо­чие мес­та опе­ра­то­ров и обес­пе­чи­вая дис­тан­ци­он­ное уп­рав­ле­ние тех­ни­чес­ки­ми сред­ства­ми суд­на.

Ос­но­вой мик­ро­ЭВМ яв­ля­ет­ся од­ноп­лат­ный компь­ютер РС-450 фир­мы Octa­gon Systems (486 DX2-66 МГц,16 Мбайт ОЗУ).

Характеристики микроЭВМ

• раз­ме­ры: 250×250×100 мм;
• мас­са: 1,5-2,0 кг;
• энер­го­пот­реб­ле­ние: 5 В/4-4,5 А;
• тем­пе­ра­тур­ный ди­а­па­зон: от -40°С до +70°С, влаж­ность до 90%;
• виб­ра­ция: до 1,0g (22-500 Гц);
• удар: до 5g (80 уд./мин.);
• на­ра­бот­ка на от­каз (MTBF): до 100 000 ча­сов.

Про­цес­сор­ные мо­ду­ли кон­трол­ле­ров со­вмес­т­но с мо­ду­ля­ми вво­да-вы­во­да вы­пол­ня­ют фун­к­ции вво­да-вы­во­да и об­ра­бот­ки ин­фор­ма­ции, пос­ту­па­ю­щей от дат­чи­ков/ис­пол­ни­тель­ных ме­ха­низ­мов и ор­га­нов уп­рав­ле­ния/средств ото­бра­же­ния ин­фор­ма­ции пуль­то­вых сек­ций, и обес­пе­чи­ва­ют ре­а­ли­за­цию ав­то­ма­ти­чес­ко­го и дис­тан­ци­он­но­го уп­рав­ле­ния обо­ру­до­ва­ни­ем суд­на.

В ка­чес­т­ве про­цес­сор­ных мо­ду­лей кон­трол­лер­ных стан­ций ис­поль­зу­ют­ся про­цес­сор­ные пла­ты 5025A (486 SLC,25 Мгц, 4 Мбайт ОЗУ). Кон­трол­ле­ры ус­та­нов­ле­ны в стан­ци­ях уп­рав­ле­ния и в пуль­то­вой сек­ции уп­рав­ле­ния ГД.

Под­клю­че­ние внеш­не­го ка­бе­ля к при­бо­рам осу­щес­твля­ет­ся пос­ред­ст­вом клем­мных со­еди­ни­те­лей на тер­ми­наль­ных пла­тах MPB-24, до­пус­ка­ю­щих раз­вод­ку и под­клю­че­ние су­до­во­го ка­бе­ля с жи­ла­ми раз­ме­ром до 2,5 кв. мм. Тер­ми­наль­ные пла­ты MPB-24 с мо­ду­ля­ми УСО ус­та­нав­ли­ва­ют­ся на бо­ко­вых и за­дней мон­таж­ных па­не­лях в стан­ци­ях уп­рав­ле­ния.

Мо­ду­ли УСО G4/G5 поз­во­ля­ют лег­ко адап­ти­ро­вать сис­те­му к лю­бо­му про­ек­ту суд­на без из­ме­не­ния ба­зо­вой час­ти сис­те­мы, обес­пе­чи­вая со­гла­со­ва­ние ин­тер­фей­сов обо­ру­до­ва­ния суд­на с ин­тер­фей­сом сис­те­мы уп­рав­ле­ния. Они име­ют сиг­на­ли­за­цию ак­тив­но­го со­сто­я­ния, а так­же за­щи­ту от то­ков ко­рот­ко­го за­мы­ка­ния и пе­ре­груз­ки, галь­ва­ни­чес­кую раз­вяз­ку ка­на­лов как меж­ду со­бой, так и каж­до­го ка­на­ла с ис­точ­ни­ка­ми пи­та­ния дат­чи­ков и ис­пол­ни­тель­ных ус­тройств. Элек­три­чес­кая про­ч­ность галь­ва­ни­чес­кой раз­вяз­ки от 1000 до 4000 В.

Характеристики контроллеров

• раз­ме­ры: 130×252,7×150 мм;
• мас­са: 4,5-5,0 кг;
• энер­го­пот­реб­ле­ние: 5 В/1,5-2,0 А;
• тем­пе­ра­тур­ный ди­а­па­зон: от -40 до +70°С, влаж­ность до 90%;
• виб­ра­ция: до 5,0g (22-500 Гц);
• удар: до 20g (80 уд./мин.);
• на­ра­бот­ка на от­каз (MTBF): в среднем 100 000 ча­сов.

При­бо­ры име­ют ис­пол­не­ние IP-65 и вы­пол­не­ны в ти­по­вых стан­дар­т­ных кон­струк­ти­вах фир­мы Schroff (Гер­ма­ния).

В свя­зи с вы­со­ким ка­чес­т­вом из­го­тов­ле­ния ком­плек­ту­ю­щих из­де­лий, вхо­дя­щих в сис­те­му, га­ран­ти­ру­е­мым вы­со­ким уров­нем и глу­би­ной тех­но­ло­ги­чес­ко­го кон­тро­ля при их из­го­тов­ле­нии, а так­же в свя­зи с вы­со­кой сте­пенью без­от­каз­нос­ти и над­еж­нос­ти ра­бо­ты из­де­лий, под­твер­жден­ной про­дол­жи­тель­ным опы­том их эк­сплу­а­та­ции в раз­лич­ных ус­ло­ви­ях, сис­те­ма прак­ти­чес­ки не тре­бу­ет ком­плек­то­ва­ния на суд­не ЗИ­Па. Це­ле­со­об­раз­но ком­плек­то­вать толь­ко груп­по­вой ЗИП на каж­дую се­рию су­дов.

Энер­го­пот­реб­ле­ние сис­те­мы со­став­ля­ет 1,0-1,5 кВт. Пол­ная сто­и­мость ап­па­рат­ной час­ти око­ло $180 000.

При­ве­ден­ная ин­фор­ма­ция яв­ля­ет­ся спра­воч­ной. Она да­ет оцен­ку от­дель­ных ха­рак­те­рис­тик при­бо­ров и сис­те­мы в це­лом на ос­но­ве дан­ных фирм-из­го­то­ви­те­лей.

Пред­став­лен­ная в статье сис­те­ма яв­ля­ет­ся оп­ти­маль­ной по кри­те­рию «це­на/ка­чес­т­во». Дей­стви­тель­но, как по­ка­зы­ва­ет ана­лиз, сто­и­мость мо­жет быть умень­ше­на толь­ко за счет по­те­ри ка­чес­т­ва и над­еж­нос­ти. Это пре­жде все­го за счет при­ме­не­ния ком­плек­ту­ю­щих с по­ни­жен­ным тем­пе­ра­тур­ным ди­а­па­зо­ном (как след­ст­вие, ус­та­нов­ка вен­ти­ля­то­ров ох­лаж­де­ния в стан­ци­ях уп­рав­ле­ния), при­ме­не­ния про­цес­со­ров ни­же i386 и от­ка­за от со­вре­мен­ных опе­ра­ци­он­ных сис­тем ре­аль­но­го вре­ме­ни, ис­поль­зо­ва­ния не­дуб­ли­ро­ван­но­го мо­но­ка­на­ла Ethernet и не­дуб­ли­ро­ван­ных НЖМД, от­ка­за от галь­ва­ни­чес­кой раз­вяз­ки ана­ло­го­вых ка­на­лов, уве­ли­че­ния га­ба­ри­тов и мас­сы при­бо­ров и т. п.

Без­ус­лов­но, статья не да­ет од­ноз­нач­но­го от­ве­та по вы­бо­ру струк­ту­ры и па­ра­мет­ров сис­те­мы уп­рав­ле­ния, окон­ча­тель­ный вы­бор ос­та­ет­ся за про­ек­тан­том, стро­и­те­лем и за­каз­чи­ком суд­на. В статье лишь обоз­на­че­ны кон­ту­ры со­вре­мен­ной сис­те­мы уп­рав­ле­ния и на­ме­чен ди­а­лог с за­ин­те­ре­со­ван­ны­ми спе­ци­а­лис­та­ми. ●

 Ю.Н. Черныш — к. т. н., cтарший научный сотрудник СП «Морские автоматизированные системы» (Санкт-Петербург)

© СТА-ПРЕСС, 2025