在船舶密閉空間中，貨艙揮發性氣體、機艙燃油蒸汽、一氧化碳以及泵房易燃易爆氣體時刻威脅人員與航行安全。傳統氣體監測系統常面臨協議多樣、數據割裂的困境——PLC（如倍福）普遍采用實時以太網EtherCAT，而大量工業氣體傳感器仍依賴DeviceNET通信。構建統一、可靠的安全監測網絡成為當務之急。

解決方案：協議網關的核心作用

針對多協議融合難題，我們引入了EtherCAT轉DeviceNET智能網關作為系統樞紐：

1. 核心設備：選用支持EtherCAT主站與DeviceNET主/從站的雙協議網關
2. 網絡架構：

上層：網關通過EtherCAT高速鏈路直連倍福PLC，實現毫秒級數據交互。

下層：網關DeviceNET接口連接各區域氣體傳感器（如船用級可燃氣體、CO、O2傳感器），支持CANopen over DeviceNET的傳感器直接兼容。

3. 關鍵設計：

冗余供電：網關采用24VDC雙路冗余輸入，確保監測不間斷。

本質安全：網關與傳感器間通過安全柵隔離，滿足泵房等Zone 1防爆要求。

集中配置：倍福TwinCAT環境一站式配置網關映射與報警閾值。

應用效果與性能驗證

該系統已部署于多艘散貨船與油化船：

1. 實時性提升：EtherCAT周期通信確保PLC在<10ms內獲取全船傳感器數據，遠優于傳統RS485網絡（>100ms），顯著縮短報警響應時間。
2. 可靠性保障：連續12個月運行數據顯示，網關通信故障率<0.1%，支持-25℃~70℃寬溫運行，經受住機艙高溫高濕考驗。
3. 維護便捷性：統一協議網關替代多個獨立轉換器，機柜空間節省40%，故障定位時間平均減少60%。
4. 數據融合：PLC統一處理氣體濃度、設備狀態，聯動通風、切斷閥，自動生成符合IMO要求的報警記錄與趨勢報表。

設備技術參數

疆鴻智能JH-ECT-MDVN設備在EtherCAT一側為EtherCAT從站，在DeviceNet一側可以作為DeviceNet主站。

EtherCAT側輸入輸出各是500字節

支持DeviceNet主站

DeviceNet參數規格：

支持波特率：125kbit/s, 250kbit/s, 500kbit/s

最大連接數：63個從站

單個從站輸入最大：128字節

單個從站輸出最大：128字節

總結

EtherCAT轉DeviceNET智能網關成功打通了船舶新一代PLC與存量氣體傳感器間的通信壁壘。該方案以高實時性、強可靠性和簡化的架構，為貨艙、機艙、泵房等高風險區域構建了本質安全的氣體監測網絡，顯著提升船舶安全運營水平。實踐證明，協議融合網關是船舶智能化升級中兼顧先進性與實用性的關鍵技術紐帶，為航運安全提供了堅實的數字化基石。

審核編輯 黃宇