岸边集装箱起重机电控与操纵仿真系统设计

　上海港教育培训中心于2001年底引进美国Digitran公司的集装箱起重机操作模拟器。该起重机操作模拟器具有多种操作训练功能；能模拟集装箱和大件物品的装卸过程；能模拟装卸船舶舱盖板；能模拟不同气候条件下的作业，如风力和风向的变化、光照与亮度变化、雾天的变化等；能模拟各种岸桥、场桥机型的尺寸参数和运动参数；能模拟操作过程中发生的故障现象。

该　　起重机操作模拟器按三维模拟港口作业场景，满足各种作业条件要求；能根据学员操作过程中发生的各种动作，实时产生相应的振动感觉；能根据工作过程真实再现作业现场的声响效果。

　　该操作模拟器具有教学管理功能，能记录和统计分析学员操作情况，提供计算机考试系统。

　　训练器可以有不同复杂程度的培训：a：申请培训学员 b:有经验人员的技术全面掌握

　地铁驾驶培训器

　　解释说明：

　　1997年初，上海铁道大学电器仿真所根据北京地下铁道列车运行的特点，自行设计研制了北京地铁驾驶仿真器。图1一1是其系统功能结构图。该仿真器的计算机系统采用两台586微机，其中主机完成仿真运行计算和运行中参数显示以及与其它各子系统的连接和通信，另外，内插单显卡结合鼠标控制完成故障的解除功能。另一台作为控制计算机，配上触摸屏来完成参数的设置选择。这样的设计结构能够实现地铁驾驶员的现代化培训视景系统采用放像与生成动画相结合。因为地铁场景只有前进和后进两种情况，所以采用前视场景放像控制系统与线路险情生成叠加系统。用计算机控制激光放像

　　机实景放像调速，用计算机生成动画叠加在实景上来模拟线路障碍和异常情况。实时模拟操纵控制系统是用一个8031单片机来管理数据库的采集和状态输出的控制，采集的数据打包后通过 232串口送两台仿真主机，仿真主机中结果也打包后通过串口送给8031接口控制机，给操纵台仪表和信号灯显示。

　　吊具：在框架的四个角装有旋锁件，通过液压装置、旋锁机构、转动旋锁与集装箱的角件结合，用以起吊集装箱。

　　吊具工作原理：

　　在吊具的仿真中需要模拟旋锁的工作过程，所以要搞清旋锁的工作原理。固定式和伸缩式吊具旋锁的工作原理相同:在吊具四角各有一个旋锁箱，旋锁箱中有一个顶杆，顶杆在弹簧的作用下，突出于旋锁箱体底部。当旋锁进入集装箱顶角件空后，旋锁箱底面与集装箱角件项面接触，突出的顶杆即被压回项杆上端触及接触开关，吊具四角的指示灯和司机操作台上的指示灯红灯亮，即可转动旋锁;液压缸推动连杆，使旋锁转动90度，触及限位开关，指示灯绿灯亮，表明旋锁已闭合，即可开始起吊集装箱。在制造集装箱装卸桥仿真器时，这个基本工作原理是模拟出来的，还要解决好动作和指示灯的关系。

　　系统实现功能：

　　系统的任务和要求

　　装卸桥电控与操纵仿真系统应完成电动装卸机械驾驶岗位要求的全部训练内容，特别是针对装卸桥培训，还应完成如下任务:

　　1.装卸桥驾驶员的准培训 学员通过系统的操作使用，初步建立装卸桥驾驶操作的概念、较熟练地操作制元件，完成集装箱的装车或堆舱等基本技能。

　　2.装卸桥一般故障的判断和排除 学员应基本掌握通过声音温度和压力等现象，应用仪表和微机等工具判断诏的机械、电气和液压等类故障的位置和原因，并提出排除故障的建议。

　　3.对学员的操作实验进行客观的评价

　　对一学员对仿真系统的操作进行计算机评分，并指出操作缺陷。

　　功能结构：

　　根据我国港口培训工作的需求，提出一套港口起重机司机计算机仿真训练器的技术方案，使用先进的计算机、多媒体及自控技术，实现岸边集装箱装卸桥的起重机械仿真培训功能，从而利用计算机仿真培训系统部分或绝大部分地代替实机的操作培训，主要功能包括:

　　1.一套完整的司机室内的操作系统，具有起重机的起升、回转、变幅、行走四个机构仿真操作的功能;

　　2.实现从船上装卸货物实时操作的仿真功能，能实现机构起动、运行、制动时司机各种感觉;

　　3.带有一整套规范的司机操作教程和安全教育课程;

　　4.利用多媒体技术和先进的图象处理技术，可以根据需要模拟各种天气情况，如:晴天、阴天、雾及白天、夜晚作业情况及不同风速、风向对货物装卸的影响等;

　　5.教员在教练台能实使了解学员的操作情况和控制调整教学内容，如改变天气状况、设置故障模拟及处置等;

　　6.考评软件系统能够实现操作错误提示、实时评分功能及考核成绩报告等。

　　8:系统功能：

　　9：系统设备构成：

　　集装箱桥机司机仿真训练系统由司机操作台、教员台、视景系统、电气控制系统及多媒体操作与监控系统组成。

　　10：面向对象系统分析方法是虚拟现实系统的分析方法。