瑞典最大的混合動力渡輪的自動化和驅動系統監測

Tellus 號是瑞典最大的混合動力渡輪，它服務于連接烏德瓦拉鎮和呂瑟希爾鎮之間約 2 公里長的 Gullmarsleden 航線，每趟可載運 80 輛汽車和 297 名乘客。這條航線是瑞典最繁忙的海上航線之一，每月運送 10 萬輛以上的車輛。Danfoss Editron 公司與倍福強強聯手，確保該渡輪能夠持續提供快速、可靠的運輸服務：Danfoss Editron 公司是芬蘭的造船企業供應商，專業研發生產各種電力驅動解決方案，倍福為其混合柴油/電力驅動系統的自動化和監測提供基于 PC 的控制技術。

Danfoss Editron 公司為中小型海船和內河船提供最先進的分布式直流電源系統，功率最高可達 6 MW。雖然這家船舶系統供應商在電力電子和電機方面依靠自己的技術和專業知識，但多年來它一直依賴倍福為 Editron 船舶系統提供控制組件。

嵌入式控制器用作驅動控制系統的核心

驅動和船舶控制系統分為船尾和船頭系統，它們相互之間、與舵手室中的控制裝置、以及與船體中的柴油發電機和電池系統進行通信。發電設備和推進系統中的 Danfoss 功率轉換器通過 CANopen 連接至用作驅動控制器的倍福 CX9020 嵌入式控制器，控制器之間通過 TwinCAT ADS 通信協議進行通信。網絡被設計成一個可靠的環形結構。

Danfoss Editron 公司系統技術部經理 Jussi Paakkunainen 說道：“在項目規劃和編程階段，倍福硬件支持各種現場總線，并且占用的控制柜空間也非常小，這些都為用戶帶來顯著的優勢。”

Editron 控制系統的典型配置包括兩臺 CX9020 嵌入式控制器，直接插接總線端子模塊和防護等級為 IP 67 的分布式 I/O 端子盒。“產品范圍包括數字量輸入和輸出、溫度測量，以及采集額外的模擬量信號。”Danfoss Editorron 公司系統技術部經理 Jussi Paakkunainen 在解釋所需的倍福 I/O 組件產品系列時說道。

該控制系統的優勢在于，可以根據系統的復雜性，采用分布式方法采集輸入和輸出信號。這就是 Tellus 項目的基本情況，該項目通過一個布式 I/O 單元對用于電力供電的配電柜進行溫度監測，而該單元通過 Ethernet TCP/IP 總線耦合器 BK9050 集成到控制網絡中。“特別是在改造項目中，使用這樣的分布式裝置有重要意義，因為在船上可用于額外安裝控制柜的空間往往是有限的。”Jussi Paakkunainen 強調道。他認為，在設計控制系統架構時，簡化分布式系統部分和控制單元之間的信號布線非常關鍵。

結構緊湊的模塊化控制技術優勢明顯

在項目規劃和編程階段，倍福硬件支持各種現場總線，并且占用的控制柜空間也非常小，這些都為用戶帶來顯著的優勢。CX9020 嵌入式控制器在這里也有用武之地，Jussi Paakkunainen 解釋道：“集成電力電子元器件的 CANopen 接口和基于 TCP/IP 的通信接口在保持結構緊湊性方面具有競爭優勢，而這往往會成為決定性的因素，在船上尤其如此。想要在機艙內找到一個合適的地方來安裝控制系統并不容易，但倍福的緊湊型硬件意味著我們可以很快克服這一障礙。我們只需將嵌入式控制器和相關硬件安裝在 Tellus 號上的一個壁柜中。”

在船舶控制方面，CX9020 負責接收來自駕駛室的信號，并將它們與柴油/電力發電機以及電池、逆變器、轉換器和電機控制中的信息一起進行處理。這樣既可保證所需的螺旋槳速度，也可保證系統性能所需的合適的發電水平。“混合動力系統的優化控制算法與 CX9020 嵌入式控制器一起工作，保障船舶平穩、高效、可靠運行。”Jussi Paakkunainen 總結說道。