KONGSBERG RDIOR420 | 数字量输入/输出单元 | 船舶控制系统信号扩展与冗余集成方案

描述

关键技术规格

• 产品型号: RDIOR420
• 制造商: Kongsberg Maritime AS (Norway)
• 所属系统: K-Chief 600 / K-Pos / K-Thrust 等基于K-Platform的船舶自动化系统
• I/O配置:
  • 16路数字量输入（DI）：24 VDC，符合IEC 61131-2 Type 1，光电隔离
  • 16路继电器输出（DO）：NO/NC触点，最大250 VAC / 2 A 或 30 VDC / 2 A
• 通信接口: 双冗余 CAN bus（符合 ISO 11898），速率 125 kbps，支持热插拔与自动地址分配
• 供电要求: 24 VDC（18–32 VDC），典型功耗 < 5 W
• 防护等级: IP20（安装于船用控制箱内），PCB涂覆三防漆（防潮、防盐雾、防霉菌）
• 工作温度范围: -25°C 至 +70°C
• 认证标准: DNV GL, ABS, LR, BV, IEC 60533（船舶电气设备电磁兼容性）, IEC 60945（船用环境）

功能定位与应用场景分析

KONGSBERG RDIOR420 是 K-Chief 600 船舶自动化系统中实现“集中监控、分散控制”架构的关键现场层组件。其设计目标是在高振动、高湿度、强电磁干扰的海洋环境中，可靠地采集本地开关信号（如泵运行状态、阀门限位、报警触点）并驱动执行机构（如风机启停、电磁阀控制）。通过双冗余 CAN 总线，RDIOR420 与主控站（如 CCR 中的 CPU 模块）保持实时通信，即使单路总线故障，系统仍可无缝运行，满足船级社对关键控制回路的可用性要求。

该模块采用模块化、导轨安装设计，支持在线更换，极大缩短海上维修窗口。其继电器输出具备高负载能力，可直接驱动中小型接触器，减少中间继电器数量，简化系统架构。

典型应用场景包括：

• 场景一：安装于主机滑油泵站本地控制箱，采集泵运行/故障信号，并接收K-Chief指令启停备用泵，实现滑油压力自动维持。
• 场景二：部署于液化气（LPG/LNG）船货控室，控制货泵电磁阀与氮气吹扫阀，输出信号经本质安全栅后接入危险区域。
• 场景三：作为已服役10年以上K-Chief 500/600系统的标准替换模块，在不更改现场接线与上位逻辑的前提下，恢复失效I/O通道，保障船舶PMS（计划维护系统）数据完整性。

质量标准与测试流程

在船舶应用中，I/O模块失效可能导致推进中断、货物失控或安全系统降级。因此，我们对每一块 RDIOR420 执行基于真实K-Chief网络的端到端验证：

• 外观与清洁：检查外壳无盐蚀、端子无绿锈、继电器无粘连；使用电子级清洁剂去除盐分残留，确保长期绝缘性能。
• 上机实测：模块接入 K-Chief 600 测试平台（含主CPU和双CAN冗余网络），连续运行 72 小时，监测通信心跳、温度稳定性及继电器动作计数。
• 功能诊断：
  • 对16路DI逐点注入24 VDC信号，验证输入响应与软件状态同步；
  • 对16路DO分别带载2 A阻性负载，测试触点压降（<0.5 V）与寿命模拟（10,000次循环）；
  • 模拟单路CAN断线，验证冗余切换时间（<100 ms）及无数据丢失；
  • 执行IEC 60533浪涌与静电放电测试（±8 kV接触放电）。
• 质保承诺：仅通过全部测试项的模块方可出库，并附带测试报告（含CAN切换日志、继电器负载曲线），提供12个月功能性质量保证。

兼容性与升级路径

为确保 RDIOR420 在您的 K-Chief 系统中正确集成，请注意以下关键兼容性要素：

• 系统版本要求：RDIOR420 需 K-Chief 600 软件版本 ≥ V3.1；早期 V2.x 系统需升级主CPU固件后方可识别。
• 地址配置方式：模块支持自动地址分配（通过背板拨码）或软件配置；若混用新旧模块，需确认地址冲突策略。
• 替代关系：RDIOR420 是当前标准型号；若仅需输入或输出，可分别选用 RDIIR420（纯DI）或 RDIOR410（8DO）以优化成本；Kongsberg 已确认该系列仍在生命周期内。