技术文章
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在近海天然气加工厂调试j1939通信问题
图1:林赛德北兰金A和B。
图2:发动机和水泵。
印度洋卡拉沙(澳大利亚)以北135公里处新建了一个近海天然气加工厂。海上设施的基本安全措施包括可靠的消防水泵,在发生火灾时能够提供足够的水。新平台配有两台机械式消防水泵。每个单位包括:
卡特彼勒D3516C船用发动机,16汽缸电子控制(ADAM3)柴油机,交付2350千瓦,每小时1800转,由彭卡特提供。在紧急情况下,此引擎设置为"运行到破坏"模式。只有紧急停车或超速才会关闭发动机,所有其他的信号只会引起警报。
4:7的变速箱
一种能取代4600米的苏尔泽泵 3 每小时水(1278升/秒),在1.2兆帕(12巴)压力下,当发动机以88%的功率运行时
一个与MODBUS和CAN总线(SAEJ1939)通信的TOPEC控制面板,一个操作触摸屏和一个与平台上的分布式控制系统(DCS)接口。
问题说明
在一个新平台上使用的装置遍布全球.当建造一个平台时,这些装置或安装部件被收集起来,并合并到一个大型的海上设施。在初始连接之后,调试阶段开始,并测试不同安装组件之间的所有链接是否正确。现在,这些链接由复杂的总线系统组成,如PROFIBUS、MODBUS、CAN总线、J1939、哈特或现场总线。在排除这些系统的故障时,数字万用表不再足以诊断和确定问题。下面的例子将说明如何使用示波器来确定潜在的问题和原因。
消防水泵系统试运行过程中发现的问题之一是发动机状态的两个值没有适当地转移到DCS。因此,DCS/消防水泵系统的这一部分无法关闭。
该发动机配备了许多传感器,向发动机控制模块(ECM)提供模拟信号。它使用这些信号控制发动机,并通过控制面板向操作员发出发动机状态信号。ECM通过J1939协议与CAN总线上的控制面板通信。控制面板接收信号,并通过屏幕向操作员提供信号,然后通过MODBUS通信链路将其传输到DCS。
这些特殊传感器的值在ECM中是可用的,但在控制面板上没有显示出来。但是其他传感器的值确实正确地到达,因此得出的结论是,J1939协议的CAN总线运行正常。因此,要么总线上没有所请求的值,要么控制面板上有问题。
测量的
图3:测量一个J1939/CAN总线的卡特彼勒D3516C船用发动机。
为了确定J1939值是否存在于CAN总线上,必须检查总线内容。SAEJ1939是在CAN协议之上的协议,J1939的消息编码在扩展的CAN消息。CAN总线使用差动信号线路来连续传输CAN消息。
A 手持示波器HS4 是连接到CAN总线的。用它的差速器输入可以直接连接到CAN接口的差速器线路来测量差速器通信信号。… 能解码器I/O 在…中 多通道示波器软件 用于分析CAN信号和解码CAN消息。… J1939解码器I/O 然后用于解码J1939的特定信息从CAN消息和显示所需的值。
图4:J1939/CAN总线信号、解码的CAN消息和J1939值
图4显示了被测量的差速器hs4Dff测量的差速器可以信号。解码后的CAN消息显示在 桌子 .从CAN消息解码的J1939值被添加到表中,并在 米 显示。
原因和解决办法
解码的J1939值与ECM中可用的值一致,因此可以在CAN总线上使用适当的值。然后检查了控制面板,结果发现控制面板的通信PLC设置不当,导致这些特定的消息无法显示。修正设置后,问题得到纠正,并在控制面板和DCS上正确显示了值。因此,该系统可以作为测试和功能签字.
结论
在排除像CAN和J1939这样的串行通信总线系统的故障时,必须使用适当的工具。万用表是不够的,因为它只能显示电连接是否可用。使用 手镜HS4 与… 多通道示波器软件,电子信号可以直接测量,并被解码成传输的实际值。在同一地点,还使用HS4DIFF手镜检查磁选机(MPU)的幅值,以核实与环形齿轮的正确距离和牙齿的质量,以及其他测量。它的多功能性,紧凑的尺寸和轻巧的重量使HS4手摇镜成为通常乘坐飞机、直升机和船只旅行的海上服务工程师的理想工具。
国际调试工程师托普茨?范德维恩的照片和资料。
图2:发动机和水泵。
印度洋卡拉沙(澳大利亚)以北135公里处新建了一个近海天然气加工厂。海上设施的基本安全措施包括可靠的消防水泵,在发生火灾时能够提供足够的水。新平台配有两台机械式消防水泵。每个单位包括:
卡特彼勒D3516C船用发动机,16汽缸电子控制(ADAM3)柴油机,交付2350千瓦,每小时1800转,由彭卡特提供。在紧急情况下,此引擎设置为"运行到破坏"模式。只有紧急停车或超速才会关闭发动机,所有其他的信号只会引起警报。
4:7的变速箱
一种能取代4600米的苏尔泽泵 3 每小时水(1278升/秒),在1.2兆帕(12巴)压力下,当发动机以88%的功率运行时
一个与MODBUS和CAN总线(SAEJ1939)通信的TOPEC控制面板,一个操作触摸屏和一个与平台上的分布式控制系统(DCS)接口。
问题说明
在一个新平台上使用的装置遍布全球.当建造一个平台时,这些装置或安装部件被收集起来,并合并到一个大型的海上设施。在初始连接之后,调试阶段开始,并测试不同安装组件之间的所有链接是否正确。现在,这些链接由复杂的总线系统组成,如PROFIBUS、MODBUS、CAN总线、J1939、哈特或现场总线。在排除这些系统的故障时,数字万用表不再足以诊断和确定问题。下面的例子将说明如何使用示波器来确定潜在的问题和原因。
消防水泵系统试运行过程中发现的问题之一是发动机状态的两个值没有适当地转移到DCS。因此,DCS/消防水泵系统的这一部分无法关闭。
该发动机配备了许多传感器,向发动机控制模块(ECM)提供模拟信号。它使用这些信号控制发动机,并通过控制面板向操作员发出发动机状态信号。ECM通过J1939协议与CAN总线上的控制面板通信。控制面板接收信号,并通过屏幕向操作员提供信号,然后通过MODBUS通信链路将其传输到DCS。
这些特殊传感器的值在ECM中是可用的,但在控制面板上没有显示出来。但是其他传感器的值确实正确地到达,因此得出的结论是,J1939协议的CAN总线运行正常。因此,要么总线上没有所请求的值,要么控制面板上有问题。
测量的
图3:测量一个J1939/CAN总线的卡特彼勒D3516C船用发动机。
为了确定J1939值是否存在于CAN总线上,必须检查总线内容。SAEJ1939是在CAN协议之上的协议,J1939的消息编码在扩展的CAN消息。CAN总线使用差动信号线路来连续传输CAN消息。
A 手持示波器HS4 是连接到CAN总线的。用它的差速器输入可以直接连接到CAN接口的差速器线路来测量差速器通信信号。… 能解码器I/O 在…中 多通道示波器软件 用于分析CAN信号和解码CAN消息。… J1939解码器I/O 然后用于解码J1939的特定信息从CAN消息和显示所需的值。
图4:J1939/CAN总线信号、解码的CAN消息和J1939值
图4显示了被测量的差速器hs4Dff测量的差速器可以信号。解码后的CAN消息显示在 桌子 .从CAN消息解码的J1939值被添加到表中,并在 米 显示。
原因和解决办法
解码的J1939值与ECM中可用的值一致,因此可以在CAN总线上使用适当的值。然后检查了控制面板,结果发现控制面板的通信PLC设置不当,导致这些特定的消息无法显示。修正设置后,问题得到纠正,并在控制面板和DCS上正确显示了值。因此,该系统可以作为测试和功能签字.
结论
在排除像CAN和J1939这样的串行通信总线系统的故障时,必须使用适当的工具。万用表是不够的,因为它只能显示电连接是否可用。使用 手镜HS4 与… 多通道示波器软件,电子信号可以直接测量,并被解码成传输的实际值。在同一地点,还使用HS4DIFF手镜检查磁选机(MPU)的幅值,以核实与环形齿轮的正确距离和牙齿的质量,以及其他测量。它的多功能性,紧凑的尺寸和轻巧的重量使HS4手摇镜成为通常乘坐飞机、直升机和船只旅行的海上服务工程师的理想工具。
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