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现场总线技术在船舶上的应用
来源:www.shuishangwuliu.com    时间:2023-01-08 14:31    点击:122   编辑:admin

CAN 是Controller Area Network 的缩写(以下称为CAN),是ISO国际标准化的串行通信协议。在当前的汽车产业中,出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求,各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同,由多条总线构成的情况很多,线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN,进行大量数据的高速通信”的需要,1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN 通信协议。此后,CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化,现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。

现在,CAN 的高性能和可靠性已被认同,并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。

CAN属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之目前许多RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言, 基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性:

首先,CAN控制器工作于多主方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据,且CAN协议废除了站地址编码,而代之以对通信数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到相同的数据,这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统,通信方式也只能以主站轮询的方式进行,系统的实时性、可靠性较差;

其次,CAN总线通过CAN收发器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连,而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态,CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中,当系统有错误,出现多节点同时向总线发送数据时,导致总线呈现短路,从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不受影响,从而保证不会出现象在网络中,因个别节点出现问题,使得总线处于“死锁”状态。而且,CAN具有的完善的通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现,从而大大降低系统开发难度,缩短了开发周期,这些是只仅仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。

另外,与其它现场总线比较而言,CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。这些也是目前 CAN总线应用于众多领域,具有强劲的市场竞争力的重要原因。

CAN 即控制器局域网络,属于工业现场总线的范畴。与一般的通信总线相比,CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。由于其良好的性能及独特的设计,CAN总线越来越受到人们的重视。它在汽车领域上的应用是最广泛的,世界上一些著名的汽车制造厂商,如BENZ(奔驰)、BMW(宝马)、PORSCHE(保时捷)、ROLLS-ROYCE(劳斯莱斯)和JAGUAR(美洲豹)等都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。同时,由于CAN总线本身的特点,其应用范围目前已不再局限于汽车行业,而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。CAN已经形成国际标准,并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。其典型的应用协议有: SAE J1939/ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。

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船舶工程技术(船舶电气技术)专业

培养目标:本专业培养适应现代化需要的德、智、体全面发展的,牢固掌握必须的科学基础知识和船舶电气自动化专业理论知识,有较强实践能力的高级工艺型技术人才。毕业生必须掌握船舶电气技术专业所必须的基础知识、基本理论和基本技能,并具有船舶电气系统施工工艺设计、设备安装及调试等能力。

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毕业生可适应的工作岗位:本专业毕业生可从事船舶电工工艺设计、设备安装及调试工作、船舶电站的使用及管理工作、船舶自动控制系统的操作及管理工作和工业企业电气设备的操作及管理工

船舶工程技术专业

培养目标:培养德、智、体全面发展,掌握必需的文化基础知识、专业知识和岗位技能,熟练掌握一门专业外语和计算机应用技术,熟练掌握现代造船技术所要求的各项岗位知识和技能,具有中级以上职业资格证书的高等职业技术人才。毕业后主要在修造船企业从事船舶制造与修理的各项技术工作,可以从事造船技术准备、造船生产设计的技术工作,担任生产设计员;从事修造船工艺制定及现场工艺指导的技术工作,担任工艺员;从事船舶 CAD/CAM 方面的技术工作,担任计算机辅助设计员;从事修造船生产、质量管理方面的技术工作,担任监造员、质量检验员;从事船体放样方面的技术工作,担任船体放样员;从事船舶制造与修理现场生产操作,担任装配工、班组长;从事修造船新技术、新工艺的引进与开发工作,担任技术改造员。所培养的人才是高级应用型、复合型技术人才。

开设的主要课程:画法几何与制图、工程力学、机械设计基础、电工基础、船用材料和加工工艺、船舶焊接工艺、船舶原理、船舶结构与制图、船舶结构设计、船舶建造与修理工艺、船舶舾装工程、船舶防腐与涂装工艺、船舶 CAD/CAM 、船舶生产设计、修造船生产管理等专业课程。

毕业生可适应的工作岗位:本专业培养的毕业生主要面向修造船企业和船舶设计、检验单位。可从事造船准备和造船生产设计的技术工作、担任生产设计员;从事修造船工艺制定及现场工艺指导的技术工作、担任工艺员;从事修造船生产和质量管理方面的技术工作、担任监造员、质量检验员;从事船舶 CAD/CAM 方面的技术工作、担任计算机辅助设计员;从事修造船新技术新工艺的引进与开发工作、担任技术改造员;还可从事船体放样方面的技术工作、担任装配工、班组长。

室内设计技术(舱室设计)专业

培养目标:本专业培养德、智、体全面发展的,具备室内设计、舱室设计、生产组织与管理能力和生产现场实际操作能力,主要从事室内设计、舱室设计的高级应用型技术人才。

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毕业生可适应的工作岗位:本专业培养的毕业生主要面向地方和造船企业单位,毕业生可从事室内设计专业中的设计、组织生产、管理、施工和预算等工作,还可从事舱室设计、施工、管理、工艺定购和预算等工作。毕业生可适应广告、平面设计等岗位,还可适应企业形象设计、管理、咨询等岗位。

船舶工程技术 ( 舾装专门化 ) 专业

培养目标:培养德、智、体全面发展,掌握必需的文化基础知识、专业知识和各项岗位技能,熟练掌握一门专业外语和计算机应用技术,熟练掌握现代造船舾装技术所要求的各项岗位知识和技能,毕业后主要从事船舶舾装安装技术工作的高技能、复合型人才。毕业后主要在修造船企业从事船舶舾装生产设计、舾装工艺制定、现场工艺指导、安装操作、安全与质量管理、生产调度等方面的工作。

开设的主要课程有:机械制图、工程力学、机械设计基础、电工基础、船舶焊接工艺、船舶与制图、船舶舱室舾装、船舶舾装设计与工艺、工程船舶舾装、船舶建造与板金工工艺、船舶 CAD / CAM 、船舶机装与电装工艺、修造船英语、船舶腐蚀与防护。

毕业生可适应的工作岗位:在修造船企业从事造船舾装施工准备、舱室设计、船舶设备选用等船舶舾装生产设计的技术工作,担任舾装生产设计员;从事修造船舾装工艺制定及现场施工工艺指导的技术工作,担任舾装施工员:从事船舶内外舾装现场生产操作,担任技术工人:从事安全与质量管理工作,担任安全员、质量检验员。

船舶工程技术 ( 涂装专门化 ) 专业

培养目标:培养德、智、体全面发展,掌握必需的文化基础知识、专业知识和各项岗位技能,熟练掌握一门专业外语和计算机应用技术,熟练掌握现代造船涂装技术所要求的各项岗位知识和技能,毕业后主要从事船舶涂装技术工作的高技能、复合型人才。毕业后主要在修造船企业从事船舶涂装生产设计、涂装生产计划和工艺制定、现场工艺指导、修船涂装成本核算、安全与质量管理、生产调度等方面的工作。

开设的主要课程有:涂装化学、机械制图、工程力学、机械设计基础、船用材料、电工基础、船舶焊接工艺、船舶与制图、船舶建造与修理工艺、修船经营与管理、船舶腐蚀与防护、船舶涂装、船舶涂料与配套、船舶特种涂装、船舶厚度测量、安全生产技术、修造船英语。

毕业生可适应的工作岗位:在修造船企业从事造船涂装施工准备、船舶涂装生产设计的技术工作,担任涂装生产设计员;从事修造船涂装工艺和生产计划制定及现场施工工艺指导的技术工作,担任涂装施工员;从事船舶厚度测量操作,担任厚度测量员;从事涂装安全与质量管理工作,担任安全员、质量检验员;从事修船经营与管理工作,核算修船涂装成本和定额,担任定额员。

船舶工程技术(船舶动力装置技术)专业

培养目标:本专业培养拥护党的基本路线,适应生产、管理第一线需要的德、智、体、美等全面发展的,具有良好职业道德,能适应市场经济发展需要,并具有一定工程实践能力和创新意识的高等技术及管理的应用性专业人才。

开设的主要课程:机械制图、工程力学、电工学、金属工艺学、热工、柴油机、辅机、动力装置、安装工艺、管系、轮机自动化等。

毕业生可适应的工作岗位:本专业培养的人才技术面较宽,包括柴油机、各种辅机(船用泵、压缩机、甲板机械、油分离机、制冷装置、空调装置、锅炉、海水淡化装置和船舶防污染装置等)、船舶管系、船舶动力装置、安装工艺和轮机自动化,毕业生不仅可以在船厂工作,也可以到有关企业、事业单位就职,人才适用范围广泛。

通信技术(船舶电子设备与通讯)专业

培养目标:本专业培养适应现代化需要的德、智、体全面发展的,牢固掌握必须的科学基础知识和船舶电子设备与通讯专业理论知识,有较强实践能力的高级工艺型技术人才。毕业生必须掌握船舶电子设备与通讯专业所必须的基础知识、基本理论和基本技能,并具有船舶电子设备与通讯系统施工工艺设计、设备安装及调试等能力。

主要课程:电路分析、电子技术、高频电路、微波天线、现代通信原理、船用无线电通信设备、船舶无线电导航设备、船内通信设备、电子测量与仪表、船用电子设备安装工艺、信息技术、专业英语。

毕业生可适应的工作范围:本专业毕业生可从事船舶电子设备工艺设计、设备安装及调试工作;还可从事船舶电子设备与通讯的使用及管理工作。

培养目标:本专业培养拥护党的基本路线、现代化建设所需要的德智体全面发展的,具有良好职业道德,能适应市场经济发展需要,并具有一定工程实践能力和创新意识的船机制造工艺与设备专业的高等技术应用型人才。

开设的主要课程:工程制图、工程力学、工程材料、机械设计基础、机械制造原理、船舶机械、船舶柴油机、电工电子技术、液压传动、机械制造工艺及装备、金属切削机床及数控加工、 CAD 、计算机应用。

毕业生可适应的工作岗位:本专业学生应学习该专业的基本理论、基本知识和基本技能,具备比较合理的知识结构和比较全面的职业技能,能够从事机械制造工艺规程的编制与实施,工艺装备的设计与制造,机床的安装、调试、维修及改装,掌握现代制造技术,能进行工厂的生产和技术管理,具有较强的创新意识。

模具设计与制造专业

培养目标 : 培养拥护党的基本路线、现代化建设所需要的德、智、体、美全面发展的,牢固掌握必须的科学基础知识和模具设计与制造专业理论知识、实用知识,有较强的实际动手能力,能适应市场经济需要,能胜任现代化生产第一线的制件成型工艺、模具设计与制造技术及生产经营管理的工作岗位,具有创新精神和实践能力的高技能人才

开设的主要课程 : 机械制图与公差、电工电子技术、机械设计基础、机械制造技术、模具设计、模具制造工艺、模具 CAD/CAM 、数控编程与加工技术、机械加工实习、数控加工实习、模具制造实习

职业岗位能力要求 :1. 学生必须掌握本专业的基础理论和基本技能,有较强的独立工作能力、综合实践能力、新信息获取能力。 2. 能在电子、汽车、航空、造船、兵器、轻工、家电等制造行业中完成冲压件、塑料件与压铸件等成形工艺的编制。 3. 能够完成冷冲模、塑料模、压铸模等模具的设计与制造。 4. 能够完成模具制造与加工车间常用设备(主要是数控设备)的操作与维护。 5. 具备一定的生产组织与技术管理能力。

职业岗位知识结构 :1. 掌握从事模具设计与制造这一职业岗位群所必需的机械制图、机械原理与零件、工程力学、电工、电子技术的基本理论和基础知识。 2. 掌握并能熟练运用该职业岗位群所必备的专业知识。 3. 掌握模具制造工艺规程的编制与实施的基本知识。 4. 具备一定的美学知识和审美意识,对工业产品、生活用品有一定的造型设计能力。 5. 能掌握计算机在本专业实际运用的能力,具备一定的计算机软件和硬件的应用能力,达到国家要求的水平考试能力(二级标准),掌握模具 CAD/CAM 技术。 6. 具有一定的科学文化素养,如数学、应用文写作等。 7. 具有一定的体育知识。

计算机辅助设计与制造专业

培养目标:三专业培养拥护党的基本路线,适应地区经济发展的需要,德智体美等方面全面发展,面向机械工业第一线专科层次的高等技术应用型专门人才。学生毕业后,主要在机械制造企业或设计部门从事应用 CAD 技术进行机械产品的设计与模具的设计、开发工作。

开设的主要课程:机械设计基础、计算机组成原理、计算机绘图、工程材料、工程力学、 C 语言、数据库基础与应用、 Internet 技术及应用、 CAXA2000 、 Photoshop 与 3Dmax 、工业产品工艺造型及设计、模具设计与制造。

毕业生可适应的工作岗位:本专业学生应掌握该专业必须的基本知识、基本理论与基本技能,掌握计算机的应用,具备利用计算机进行产品开发、设计与制造的能力,能够从事工业产品的技术改造工作,掌握模具的设计与制造方法,具有较强的创新意识。

轮机工程技术专业

培养目标

培养德智体全面发展,符合国际海事组织 (IMO) 制定的国际海员培训、发证、值班标准公约( STCW78/95 )和我国海船船员适任标准,具有热爱祖国,遵纪守法的基本素质,具有良好的职业道德和爱岗敬业精神,具有一定的军事理论知识和服从意识以及团队协作精神,能胜任现代化船舶机电管理技术要求、具有国际竞争能力的高级应用型专门人才。

开设的主要课程

高等数学、大学英语、计算机应用基础、轮机工程基础、工程热力学与传热学、轮机英语、船舶柴油机、船舶辅机、轮机维护与修理、船舶管理、船舶电气、轮机自动化、船舶用油与水处理、液压技术。