岸邊集裝箱起重機電控與操縱仿真系統設計

　上海港教育培訓中心于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，提供計算機考試系統。

　　訓練器可以有不同復雜程度的培訓：a：申請培訓學員 b:有經驗人員的技術全面掌握

　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，自行設計研制了北京地鐵駕駛仿真器。圖1一1是其系統功能結構圖。該仿真器的計算機系統采用兩臺586微機，其中主機完成仿真運行計算和運行中參數顯示以及與其它各子系統的連接和通信，另外，內插單顯卡結合鼠標控制完成故障的解除功能。另一臺作為控制計算機，配上觸摸屏來完成參數的設置選擇。這樣的設計結構能夠實現地鐵駕駛員的現代化培訓視景系統采用放像與生成動畫相結合。因為地鐵場景只有前進和后進兩種情況，所以采用前視場景放像控制系統與線路險情生成疊加系統。用計算機控制激光放像

　　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。實時模擬操縱控制系統是用一個8031單片機來管理數據庫的采集和狀態輸出的控制，采集的數據打包后通過 232串口送兩臺仿真主機，仿真主機中結果也打包后通過串口送給8031接口控制機，給操縱臺儀表和信號燈顯示。

　　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:在吊具四角各有一個旋鎖箱，旋鎖箱中有一個頂桿，頂桿在彈簧的作用下，突出于旋鎖箱體底部。當旋鎖進入集裝箱頂角件空后，旋鎖箱底面與集裝箱角件項面接觸，突出的頂桿即被壓回項桿上端觸及接觸開關，吊具四角的指示燈和司機操作臺上的指示燈紅燈亮，即可轉動旋鎖;液壓缸推動連桿，使旋鎖轉動90度，觸及限位開關，指示燈綠燈亮，表明旋鎖已閉合，即可開始起吊集裝箱。在制造集裝箱裝卸橋仿真器時，這個基本工作原理是模擬出來的，還要解決好動作和指示燈的關系。

　　系統實現功能：

　　系統的任務和要求

　　裝卸橋電控與操縱仿真系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 學員通過系統的操作使用，初步建立裝卸橋駕駛操作的概念、較熟練地操作制元件，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，并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

　　對一學員對仿真系統的操作進行計算機評分，并指出操作缺陷。

　　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、多媒體及自控技術，實現岸邊集裝箱裝卸橋的起重機械仿真培訓功能，從而利用計算機仿真培訓系統部分或絕大部分地代替實機的操作培訓，主要功能包括:

　　1.一套完整的司機室內的操作系統，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、制動時司機各種感覺;

　　3.帶有一整套規范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.教員在教練臺能實使了解學員的操作情況和控制調整教學內容，如改變天氣狀況、設置故障模擬及處置等;

　　6.考評軟件系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:系統功能：

　　9：系統設備構成：

　　集裝箱橋機司機仿真訓練系統由司機操作臺、教員臺、視景系統、電氣控制系統及多媒體操作與監控系統組成。

　　10：面向對象系統分析方法是虛擬現實系統的分析方法。