ULSTEIN TENFJORD 5801-SD100C | 船用推进控制系统I/O模块 | 功能安全验证与海事兼容方案

描述

关键技术规格

• 产品型号: 5801-SD100C
• 制造商: Ulstein Tenfjord AS（现属Kongsberg Maritime）
• 所属系统: Ulstein Tenfjord 5800 系列船舶自动化平台（常用于DP动态定位、主推进控制）
• 模块类型: 数字量输入模块（Digital Input Module）
• 输入通道数: 16 点
• 输入信号类型: 24 VDC（干接点或有源开关兼容）
• 输入电压范围: 18–30 VDC（符合船用电源波动标准）
• 隔离方式: 光电隔离，通道间及现场/逻辑侧双重隔离
• 响应时间: ≤ 5 ms（典型值）
• 状态指示: 每通道绿色LED + 模块级“OK” LED
• 防护等级: IP20（适用于船用控制柜内安装）
• 认证标准: 符合 DNV GL（现DNV）船级社对自动化设备的电磁兼容（EMC）与环境适应性要求

功能定位与应用场景分析

ULSTEIN TENFJORD 5801-SD100C 是专为高可靠性船舶自动化系统设计的数字量输入接口模块，主要用于Ulstein Tenfjord 5800平台中采集关键设备的状态信号。在动态定位（DP）船舶、平台供应船（PSV）或豪华邮轮的推进控制系统中，该模块负责接收来自齿轮箱离合器位置开关、轴系转速继电器、液压系统压力开关、消防泵运行反馈等离散信号，并将其实时传递给中央控制器（如5800-CPU），作为逻辑联锁、故障诊断和自动切换决策的依据。

其设计充分考虑了海上恶劣环境——宽电压输入适应船舶电网波动，高隔离等级防止地电位差干扰，快速响应确保安全联锁及时触发。由于Ulstein Tenfjord系统多用于关键推进场景，任何I/O失效都可能导致DP失效或主机停机，因此5801-SD100C 的稳定性直接关系到船舶航行安全与作业连续性。

典型应用场景包括：

• 场景一：用于DP2/DP3级 offshore support vessel 的主推进控制系统，采集双机双桨的离合器啮合/脱开状态，确保动力分配逻辑正确。
• 场景二：作为机舱自动化系统（EAS）的组成部分，监控燃油/滑油低压、高温报警、舱底水高位等安全信号，触发声光报警或自动停机。
• 场景三：用于已服役15年以上的Ulstein建造船舶的维保替换——当原装模块因盐雾腐蚀或振动导致通道失效时，经验证的5801-SD100C 可恢复系统完整性，避免整套控制系统升级带来的高昂成本与船期延误。

质量标准与测试流程

在船舶应用中，一个失效的输入模块可能引发连锁反应，甚至导致船舶失去动力。因此，我们对每一块 5801-SD100C 执行严苛的海事级验证流程，确保其在交付时即满足船级社对功能完整性的隐含要求：

• 外观与清洁：所有模块经超声波清洗去除盐结晶与油污，并使用内窥镜检查PCB底部焊点，确保无电化学迁移（ECM）或腐蚀痕迹。
• 上机实测：模块被安装到真实的Ulstein Tenfjord 5800测试机架（含5800-CPU与电源单元），在24 VDC ±15%电源波动下连续运行72小时，模拟船舶电网环境。
• 功能诊断：通过专用测试夹具，对16个通道逐一施加18V/24V/30VDC信号，验证输入阈值、LED响应及CPU数据刷新一致性；同时注入短时脉冲干扰，测试抗抖动能力。
• 质保承诺：仅通过全部测试的模块方可出库，并提供12个月功能性质保，覆盖通道失效、通信中断及电源异常等风险。

兼容性与升级路径

为确保 5801-SD100C 在您的船舶系统中可靠运行，请务必核对以下关键信息：

• 系统版本：该模块适用于Ulstein Tenfjord 5800系列早期至中期版本（约2000–2012年交付船舶）。后期系统（如5900系列）已迁移至Kongsberg平台，不兼容此模块。
• 硬件匹配：必须安装于5800-I/O机架的指定槽位（通常为Slot 2–8），且需配合原厂端子排（如5801-TB100）使用，第三方端子可能导致接线定义错位。
• 替代关系：5801-SD100C 是SD100系列的标准版本，可直接替代5801-SD100A/B。若您的系统通道需求较低，也可评估是否可用8通道模块（如5801-SD050C）节省成本。