岸邊集裝箱起重機電控與操縱仿真係統設計

　上海港教育培訓中心於2001年底引進美國Digitran公司的集裝箱起重機操作模擬器。該起重機操作模擬器具有多種操作訓練功能；能模擬集裝箱和大件物品的裝卸過程；能模擬裝卸船舶艙蓋板；能模擬不同氣候條件下的作業，如風力和風向的變化、光照與亮度變化、霧天的變化等
；能模擬各種岸橋、場橋機型的尺寸參數和運動參數；能模擬操作過程中發生的故障現象。

該　　起重機操作模擬器按三維模擬港口作業場景，滿足各種作業條件要求；能根據學員操作過程中發生的各種動作，實時產生相應的振動感覺；能根據工作過程真實再現作業現場的聲響效果。

　　該操作模擬器具有教學管理功能
，能記錄和統計分析學員操作情況，提供計算機考試係統。

　　訓練器可以有不同複雜程度的培訓：a：申請培訓學員 b:有經驗人員的技術全麵掌握

　地鐵駕駛培訓器

　　解釋說明：

　　1997年初，上海鐵道大學電器仿真所根據北京地下鐵道列車運行的特點，自行設計研製了北京地鐵駕駛仿真器。圖1一1是其係統功能結構圖。該仿真器的計算機係統采用兩台586微wei機ji
，其qi中zhong主zhu機ji完wan成cheng仿fang真zhen運yun行xing計ji算suan和he運yun行xing中zhong參can數shu顯xian示shi以yi及ji與yu其qi它ta各ge子zi係xi統tong的de連lian接jie和he通tong信xin，另ling外wai
，內nei插cha單dan顯xian卡ka結jie合he鼠shu標biao控kong製zhi完wan成cheng故gu障zhang的de解jie除chu功gong能neng。另ling一yi台tai作zuo為wei控kong製zhi計ji算suan機ji，配pei上shang觸chu摸mo屏ping來lai完wan成cheng參can數shu的de設she置zhi選xuan擇ze。這zhe樣yang的de設she計ji結jie構gou能neng夠gou實shi現xian地di鐵tie駕jia駛shi員yuan的de現xian代dai化hua培pei訓xun視shi景jing係xi統tong采cai用yong放fang像xiang與yu生sheng成cheng動dong畫hua相xiang結jie合he。因yin為wei地di鐵tie場chang景jing隻zhi有you前qian進jin和he後hou進jin兩liang種zhong情qing況kuang，所suo以yi采cai用yong前qian視shi場chang景jing放fang像xiang控kong製zhi係xi統tong與yu線xian路lu險xian情qing生sheng成cheng疊die加jia係xi統tong。用yong計ji算suan機ji控kong製zhi激ji光guang放fang像xiang

　　機實景放像調速，用計算機生成動畫疊加在實景上來模擬線路障礙和異常情況。實時模擬操縱控製係統是用一個8031單片機來管理數據庫的采集和狀態輸出的控製

，采集的數據打包後通過 232串口送兩台仿真主機
，仿真主機中結果也打包後通過串口送給8031接口控製機
，給操縱台儀表和信號燈顯示。

　　吊具：在框架的四個角裝有旋鎖件
，通過液壓裝置、旋鎖機構、轉動旋鎖與集裝箱的角件結合，用以起吊集裝箱。

　　吊具工作原理：

　　在吊具的仿真中需要模擬旋鎖的工作過程，所以要搞清旋鎖的工作原理。固定式和伸縮式吊具旋鎖的工作原理相同:在(zai)吊(diao)具(ju)四(si)角(jiao)各(ge)有(you)一(yi)個(ge)旋(xuan)鎖(suo)箱(xiang)
，旋(xuan)鎖(suo)箱(xiang)中(zhong)有(you)一(yi)個(ge)頂(ding)杆(gan)，頂(ding)杆(gan)在(zai)彈(dan)簧(huang)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)，突(tu)出(chu)於(yu)旋(xuan)鎖(suo)箱(xiang)體(ti)底(di)部(bu)。當(dang)旋(xuan)鎖(suo)進(jin)入(ru)集(ji)裝(zhuang)箱(xiang)頂(ding)角(jiao)件(jian)空(kong)後(hou)，旋(xuan)鎖(suo)箱(xiang)底(di)麵(mian)與(yu)集(ji)裝(zhuang)箱(xiang)角(jiao)件(jian)項(xiang)麵(mian)接(jie)觸(chu)，突(tu)出(chu)的(de)頂(ding)杆(gan)即(ji)被(bei)壓(ya)回(hui)項(xiang)杆(gan)上(shang)端(duan)觸(chu)及(ji)接(jie)觸(chu)開(kai)關(guan)，吊(diao)具(ju)四(si)角(jiao)的(de)指(zhi)示(shi)燈(deng)和(he)司(si)機(ji)操(cao)作(zuo)台(tai)上(shang)的(de)指(zhi)示(shi)燈(deng)紅(hong)燈(deng)亮(liang)
，即(ji)可(ke)轉(zhuan)動(dong)旋(xuan)鎖(suo);液壓缸推動連杆，使旋鎖轉動90度(du)，觸(chu)及(ji)限(xian)位(wei)開(kai)關(guan)
，指(zhi)示(shi)燈(deng)綠(lv)燈(deng)亮(liang)，表(biao)明(ming)旋(xuan)鎖(suo)已(yi)閉(bi)合(he)
，即(ji)可(ke)開(kai)始(shi)起(qi)吊(diao)集(ji)裝(zhuang)箱(xiang)。在(zai)製(zhi)造(zao)集(ji)裝(zhuang)箱(xiang)裝(zhuang)卸(xie)橋(qiao)仿(fang)真(zhen)器(qi)時(shi)，這(zhe)個(ge)基(ji)本(ben)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)是(shi)模(mo)擬(ni)出(chu)來(lai)的(de)
，還(hai)要(yao)解(jie)決(jue)好(hao)動(dong)作(zuo)和(he)指(zhi)示(shi)燈(deng)的(de)關(guan)係(xi)。

　　係統實現功能：

　　係統的任務和要求

　　裝卸橋電控與操縱仿真係統應完成電動裝卸機械駕駛崗位要求的全部訓練內容，特別是針對裝卸橋培訓
，還應完成如下任務:

　　1.裝卸橋駕駛員的準培訓 學員通過係統的操作使用，初步建立裝卸橋駕駛操作的概念
、較熟練地操作製元件，完成集裝箱的裝車或堆艙等基本技能。

　　2.裝卸橋一般故障的判斷和排除 學員應基本掌握通過聲音溫度和壓力等現象，應用儀表和微機等工具判斷詔的機械、電氣和液壓等類故障的位置和原因

，並提出排除故障的建議。

　　3.對學員的操作實驗進行客觀的評價

　　對一學員對仿真係統的操作進行計算機評分，並指出操作缺陷。

　　功能結構：

　　根據我國港口培訓工作的需求，提出一套港口起重機司機計算機仿真訓練器的技術方案
，使用先進的計算機

、多(duo)媒(mei)體(ti)及(ji)自(zi)控(kong)技(ji)術(shu)，實(shi)現(xian)岸(an)邊(bian)集(ji)裝(zhuang)箱(xiang)裝(zhuang)卸(xie)橋(qiao)的(de)起(qi)重(zhong)機(ji)械(xie)仿(fang)真(zhen)培(pei)訓(xun)功(gong)能(neng)
，從(cong)而(er)利(li)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)仿(fang)真(zhen)培(pei)訓(xun)係(xi)統(tong)部(bu)分(fen)或(huo)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)地(di)代(dai)替(ti)實(shi)機(ji)的(de)操(cao)作(zuo)培(pei)訓(xun)，主(zhu)要(yao)功(gong)能(neng)包(bao)括(kuo):

　　1.一套完整的司機室內的操作係統，具有起重機的起升、回轉
、變幅
、行走四個機構仿真操作的功能;

　　2.實現從船上裝卸貨物實時操作的仿真功能，能實現機構起動
、運行

、製動時司機各種感覺;

　　3.帶有一整套規範的司機操作教程和安全教育課程;

　　4.利用多媒體技術和先進的圖象處理技術，可以根據需要模擬各種天氣情況，如:晴天
、陰天、霧及白天
、夜晚作業情況及不同風速、風向對貨物裝卸的影響等;

　　5.教員在教練台能實使了解學員的操作情況和控製調整教學內容
，如改變天氣狀況、設置故障模擬及處置等;

　　6.考評軟件係統能夠實現操作錯誤提示、實時評分功能及考核成績報告等。

　　8:係統功能：

　　9：係統設備構成：

　　集裝箱橋機司機仿真訓練係統由司機操作台
、教員台
、視景係統、電氣控製係統及多媒體操作與監控係統組成。

　　10：麵向對象係統分析方法是虛擬現實係統的分析方法。