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橋式起重機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)裝置港口工程培訓(xùn)設(shè)備

一、橋式起重機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)裝置港口工程培訓(xùn)設(shè)備整體技術(shù)性能：

1、實(shí)訓(xùn)操作系統(tǒng)：

1.1具有岸邊集裝箱橋式起重機(jī)的訓(xùn)練功能，并可再擴(kuò)展到其他機(jī)型的訓(xùn)

練功能：

1.1.1輪胎式集裝箱門式起重機(jī)；

1.1.2斗輪堆取料機(jī)；

1.1.3門座式起重機(jī)；

1.2座椅、面板開關(guān)、控制器等操作均采用實(shí)機(jī)部件，駕駛臺布局及仿真場

景比例與實(shí)機(jī)一致；

1.3建立六自由度岸橋起重機(jī)動(dòng)態(tài)模擬器，能夠真實(shí)再現(xiàn)岸橋起重機(jī)操作過

程中各部位的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，其仿真動(dòng)態(tài)與模擬對應(yīng)的實(shí)際起重機(jī)一致；

1.4模擬器應(yīng)具備良好的兼容性和可擴(kuò)充性，為以后增加其他類型起重機(jī)的

訓(xùn)練軟件，可不需要增加或改變主要的硬件配置；

1.5模擬器可進(jìn)行起重機(jī)司機(jī)考試，考核程序和內(nèi)容符合國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，

并可根據(jù)考核程序的變化而稍做調(diào)整；

1.6模擬器針對起重機(jī)司機(jī)的培訓(xùn)和考核，要求系統(tǒng)硬件組成簡單，便于管

理維護(hù)，應(yīng)具有較高的可靠性、較好地穩(wěn)定性，使用方便。

   2.電氣原理及控制

2.1智能電工、電子實(shí)訓(xùn)模塊

   2.1.1電工部分：

1）電位、電壓的測定，2）電源的外特性，3）基爾霍夫定律的驗(yàn)證，4）

RLC串聯(lián)諧振電路，5）戴維南定理驗(yàn)證，6）單相交流電路功率因數(shù)，

7）三相交流電路，8）楞次定律的驗(yàn)證，9）變壓器，10）伏安法測電阻，

11）電阻的串聯(lián)，12）電阻的并聯(lián)，13）電阻混聯(lián)，14）電阻的分壓電

路，15）電源電動(dòng)勢的內(nèi)阻測定，16）電流表和電壓表的擴(kuò)程，17）歐

姆定律，18）負(fù)載獲得大功率的條件，19）直流電橋測電阻，20）燈

絲伏安特性的測定，21）基爾霍夫定律，22）基爾霍夫第二定律，

23）支路電流法，24）樓梯燈開關(guān)控制，25）疊加定律，26）星形和三

角形電路等交互換，27）互易定理，28）諾頓定理，29）電壓控制電流

源(vccs)的測試，30）RL串聯(lián)部分，31）RC串聯(lián)電路的阻抗和電壓三角

形，32）RCL并聯(lián)諧振電路，33）電容器的并聯(lián)，34）電容器的串聯(lián)，

35）電容器的混聯(lián)，36）電容器的充放電，37）電容器在交直流中的作

用，38）負(fù)載獲得大功率的條件，39）驗(yàn)證純電感、純電容電路電流、

電壓相位，40）單相交流電路實(shí)驗(yàn)，41）電流互感器原理，42）電壓互

感器原理，43）日光燈電路，44）三相負(fù)載的星形聯(lián)接，45）三相負(fù)載

的三角形連接，46）一階RC電路的過渡過程，47）一階RL電路的過

渡過程，48）二階電路的過渡過程，49）RC選頻網(wǎng)絡(luò)，50）電磁感應(yīng)現(xiàn)

象的研究，51）互感現(xiàn)象，52）通電、斷電自感現(xiàn)象，53）磁耦合線圈

的同名，54）磁耦合線圈的異名端，55）接觸器點(diǎn)動(dòng)控制，56）接觸器

自鎖控制，57）具有過載保護(hù)的正反轉(zhuǎn)控制，58）接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)

控制，59）按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制，60）雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制，61）

接觸器控制星形三角形控制，62）時(shí)間繼電器控制星形三角形控制，63）

QX3-13型自動(dòng)星形三角形控制，64）直接起動(dòng)及能耗制動(dòng)控制，65）銑

床主軸與進(jìn)給電機(jī)的控制，66）電壓控制電流源(vcvs)的測試。

2.1.2電子部分：

1）晶體三極管的輸入輸出特性，2）低頻小信號放大器電路實(shí)驗(yàn)，3）負(fù)反饋對放大器性能的影響，4）差動(dòng)放大器的研究，5）單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，6）單相橋式整流、濾波電路實(shí)驗(yàn)，7）串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，8）正弦波振蕩器，9）555時(shí)差基電路的應(yīng)用，10）計(jì)數(shù)譯碼顯示實(shí)驗(yàn)，11）二極管正向特性，12）二極管反向特性，13）測試三級管電源放大倍數(shù)，14）共發(fā)射極電路，15）發(fā)光二極管實(shí)驗(yàn)，16）帶負(fù)載單級小信號電壓放大，17）分析Ce對低頻特性的影響，18）電壓負(fù)反饋偏置電路，19）分壓式電流負(fù)反饋偏置電路，20）用熱敏電阻穩(wěn)定工作點(diǎn)電路，21）用二極管穩(wěn)定工作，22）共基極放大電路，23）共集電極放大電路，24）場效應(yīng)管測試電路，25）共源極基本放大電路，26）結(jié)型場效應(yīng)管放大器，27）場效應(yīng)管分壓式自偏壓，28）場效應(yīng)管共漏極電路，29）場效應(yīng)管共柵極電路，30）兩級阻容耦合放大電路，31）單管阻容放大實(shí)驗(yàn)電路，32）直接耦合放大電路，33）兩管直接耦合放大電路，34）射極輸出電路增強(qiáng)帶負(fù)載能力的阻容耦合電路，35）用電阻提高后級發(fā)射極電位，36）用穩(wěn)壓管提高后級發(fā)射極電位，37）變壓器耦合放大電路，38）甲類功率放大電路，39）乙類功率放大電路，40）串聯(lián)電流負(fù)反饋電路，41）串聯(lián)電壓負(fù)反饋電路，42）、并聯(lián)電壓負(fù)反饋電路，43）并聯(lián)電流負(fù)反饋電路，44）共基共射極放大電路，45）自舉射極輸出電路，46）射極輸出電路，47）用電容衰減高頻電壓，48）NPN-PNP直接耦合放大電路，49）場效應(yīng)管三極管組成放大電路，50）用負(fù)反饋消除自激振蕩，51）負(fù)反饋在磁頭放大電路中的應(yīng)用，52）晶體管開關(guān)作用，53）RC移相振蕩電路，54）RC橋式振蕩電路，55）雙T選頻網(wǎng)絡(luò)電路，56）變壓器反饋式振蕩電路，57）電容三點(diǎn)式振蕩電路，58）電感式振蕩電路，59）差動(dòng)放大電路的基本形式，60）長尾式差動(dòng)放大是民路，61）三管OTL互補(bǔ)對稱電路，62）四管OTL互補(bǔ)推挽功率放大電路，63）差動(dòng)輸入單端輸出，64）差動(dòng)輸入雙端輸出，65）單端輸入單端輸出，66）雙電源長尾式差動(dòng)放大電路，67）具有恒流源的差動(dòng)放大電路，68）集成功率放大器，69）反相運(yùn)算基本電路，70）運(yùn)放用作交流比例放大，71）Vos的簡易測量，72）Ib的簡易測量，73）Ios的簡易測量，74）CMRR的簡易測量，75）Vicm的簡易測量，76）Aod的簡易測量，77）Vopp的簡易測量，78）SR的簡易測量，79）引到反相端輔助調(diào)零措施，80）引到同相端輔助調(diào)零措施，81）同相輸入求和運(yùn)算，82）基本同相放大接法，83）利用三極管的基極電流實(shí)現(xiàn)對IOS的溫度補(bǔ)償，84）反相輸入保護(hù)措施，85）對電容負(fù)載進(jìn)行校正的措施，86）使互補(bǔ)管工作在甲乙類的擴(kuò)大輸出電流措施，87）同相輸入保護(hù)措施，88）利用穩(wěn)壓管保護(hù)器件，89）電源極性錯(cuò)接的保護(hù)，90）反相運(yùn)算基本電路，91）傳感元件通過電橋的形式將物理量變成電量，92）硅光電二極管放大電路，93）利用三極管來保護(hù)器件，94）反相運(yùn)算基本電路，95）電源起動(dòng)瞬間過壓保護(hù)，96）基本同相運(yùn)算電路，97）差動(dòng)輸入運(yùn)算電路，98）可調(diào)增益的差動(dòng)運(yùn)算電路，99）反相輸入求和運(yùn)算，100）對電容負(fù)載進(jìn)行校正的措施，101）雙端輸入求和運(yùn)算，102）基本積分電路，103）EC考慮泄漏陰時(shí)的積分運(yùn)算電路，104）提高積分時(shí)間常數(shù)的措施，105）快速積分電路，106）模擬一階段微分方程的電路，107）、模擬二階段微分方程的電路，108）基本功微分電路，109）基本對數(shù)運(yùn)算電路，110）實(shí)用微分電路，111）利用間接方法得到近似微分，112）反對數(shù)放大的基本電路，113）簡單的過零比較電路，114）利用三極管對數(shù)特性組成的對數(shù)運(yùn)算電路，115）具有滯迥特性的比較電路，116）雙限比較電路，117）利用二極管作為上限檢測，118）幅度選擇電路，119）RC無源網(wǎng)絡(luò)的低通濾波電路，120）同相輸入一階低通濾波電路，121）反相輸入一階低通濾波電路，122）簡單的二階RC濾波電路，123）典型二階RC有源低通濾波電路，124）二階有波低通濾波電路，125）反饋二階有源低通濾波電路，126）典型二階高通有源濾波電路，127）基本帶通濾波電路，128）典型帶通濾波電路，129）用雙T網(wǎng)絡(luò)組成的帶阻濾波電，130）甚低頻正弦波振蕩電路，131）能同時(shí)產(chǎn)生正弦和余弦電壓的振蕩電路，132）矩形波振蕩電路，133）寬度可調(diào)的矩形波發(fā)生器，134）幅度和頻率均可調(diào)的鋸齒波發(fā)生器，135）幅度頻率可調(diào)的鋸齒發(fā)生器，136）單相半波整流電路，137）單相全波整流電路，138）單相橋式整流常用畫法電路，139）全波整流電路的大反向峰值電壓，140）電容濾波電路，141）電容濾波帶電阻負(fù)載，142）RC濾波電路，143）多段RC濾波電路，144）基本LC濾波電路，145）型濾波電路，146）二倍壓整流電路，147）三倍壓整流電路，148、基本穩(wěn)壓電路，149）基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路，150、具有放大環(huán)節(jié)的穩(wěn)壓電路(一)，151）具有放大環(huán)節(jié)的穩(wěn)壓電路(二)，152）并聯(lián)穩(wěn)壓電路，153）串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電路，154）、三端集成穩(wěn)壓電路，155）正電源輸出可調(diào)的集成穩(wěn)壓電路，156）電子濾波電路，157）調(diào)整管穩(wěn)流電路，158）充電用硅整流器原，159）單相全波可控硅整流，160）單相半波可控硅整流，161）單相橋式可控硅整流，162）單相半波可控硅整流滯觸發(fā)器，163）單相橋式可控硅整流流滯觸發(fā)器，164）晶閘管測試電路橋式可控硅整流，165）電阻、電容、二極管觸發(fā)電路，166）電子調(diào)壓電路單路，167）測單結(jié)管，168）、移相觸發(fā)電路，169）單結(jié)管觸發(fā)應(yīng)用電路，170）用LM7805組成的5-15V可調(diào)電源，171）用LM317組成的軟啟動(dòng)穩(wěn)壓電，172）二極管非門，173）二極管或非門，174）三極管非門，175）三極管與非門，176）三極管或非門，177）三極管雙穩(wěn)態(tài)電路，178）三極管單穩(wěn)態(tài)電路，179）三極管多諧振蕩電路，180）射極耦合雙穩(wěn)態(tài)電路，181）集成施密特電路，182）對稱式多諧和振蕩器，183）環(huán)形多諧振蕩器，184）微分形單穩(wěn)態(tài)電路，185）矩形波發(fā)生器，186）測試TTL與非門的輸入短路電路IIS，187）測試TTL與非門的小輸入高電平Von，188）測試TTL與非門的大輸入高電平Voff，189）測試TTL與非門的輸出電平VOH，190）測試TTL與非門的輸出低電平BOL，191）測試TTL與非門的空載功，192）測試TTL與非門空載截止電流IIH，193、測試TTL與非門的扇出系數(shù)，194）TTL與門），195）TTL或門，196）、TTL非門，198）TTL與非門，199）RS觸發(fā)器，200）JK觸發(fā)器，201）D觸發(fā)器，202）8421編碼器，203）8421譯碼器換壓器，204）555直流—交流式換壓器，205）二—十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，206）七段譯碼器，207）用分離元件組成TTL與非門，208）全加器，209）數(shù)據(jù)選擇器，210）雙向移位寄存器，211）三態(tài)門，212）與非門功能測試，213）利用復(fù)位法接成的六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，214）液位光電控制，215）簡單的溫控電路，216）光控簡易路燈自動(dòng)開關(guān)電路，217）音樂門鈴電路，218）閃光燈電路，219）電子門鈴電路，220）電子音樂集成報(bào)警電路，221）排風(fēng)扇自動(dòng)啟閉電路，

2.1.3)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：

2.1.3.1）橋吊聯(lián)動(dòng)臺操作模塊一，

2.1.3.2）橋吊聯(lián)動(dòng)臺操作模塊二，

2.1.3.3）門機(jī)聯(lián)動(dòng)臺操作模塊一，

2.1.3.4）門機(jī)聯(lián)動(dòng)臺操作模塊二。

2.2變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)訓(xùn)模塊：

2.2.1繼電接觸控制實(shí)訓(xùn)：
1）三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制和自鎖控制，2）三相異步電動(dòng)機(jī)Y/△換接啟動(dòng)控制，3）三相異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制，4）三相異步電動(dòng)機(jī)延時(shí)正反轉(zhuǎn)控制。

2.2.2變頻控制實(shí)訓(xùn)：

1）變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作，2）變頻器報(bào)警與保護(hù)功能，3）多段

速度選擇變頻調(diào)速，4）外部端子點(diǎn)動(dòng)控制，5）外部端子遙控控制，6）

控制電機(jī)運(yùn)行時(shí)間操作，7）控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制，8）電壓/電流

監(jiān)視器信號輸出及顯示，9）瞬間停電變頻器參數(shù)設(shè)定，10）外部模擬

量（電壓/電流）變頻調(diào)速，11）基于變頻調(diào)速的RS485通信，12）基

于三角波的變頻調(diào)速控制，17）三相異步電機(jī)的變頻調(diào)速，18）變頻

恒壓供水模擬控制，19）刨床模擬控制（多段速選擇）。

2.2.3MCGS組態(tài)監(jiān)控：
1）直線加減速控制及顯示，2）基于三角波的變頻調(diào)速控制實(shí)時(shí)曲線
，3）三相異步電機(jī)的變頻調(diào)速實(shí)時(shí)曲線，4）三相異步電機(jī)變頻調(diào)速時(shí)電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)采集顯示。
基于RS485的MCGS工控組態(tài)網(wǎng)絡(luò)通訊實(shí)訓(xùn)。

2.2.4實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目（岸橋）：

2.2.4.1起升電氣驅(qū)動(dòng)模塊

2.2.4.2大車電氣驅(qū)動(dòng)模塊

2.2.4.3小車電氣驅(qū)動(dòng)模塊

2.2.4.4俯仰電氣驅(qū)動(dòng)模塊

2.3PLC可編程控制綜合實(shí)訓(xùn)模塊:

2.3.1實(shí)訓(xùn)單元模塊（岸橋）：

   BC1）整機(jī)控制保護(hù)模塊。

BC2）起升機(jī)構(gòu)的控制和保護(hù)模塊。

BC3）大車行走機(jī)構(gòu)的控制和保護(hù)模塊。

BC4）小車機(jī)構(gòu)的控制和保護(hù)模塊。

BC5）俯仰機(jī)構(gòu)的控制和保護(hù)模塊。

BC6）俯仰應(yīng)急交流電機(jī)的控制與保護(hù)模塊。

BC7）俯仰緊急制動(dòng)器控制模塊。

BC8）大車夾輪器控制模塊。

BC9）吊具的控制和保護(hù)模塊。

BC10）遠(yuǎn)程PLC分站模塊。

WK1）典型電動(dòng)機(jī)控制實(shí)操單元：施耐德交流接觸器；時(shí)間繼電

器，按鈕，交流指示燈，熱繼電器，元器件配

置底座。

網(wǎng)孔板：學(xué)會電氣控制系統(tǒng)中各元器件的布局規(guī)劃、安裝、調(diào)

試過程知識。

BP1）變頻器實(shí)訓(xùn)組件：配置“安川”變頻器，帶有RS485通信接口及BOP操作面板：初步具有綜合應(yīng)用變頻器的能力，了解變頻調(diào)速在實(shí)際中的應(yīng)用，掌握變頻器與PLC之間USS通信協(xié)議的建立連接方法。

CM1）觸摸屏實(shí)訓(xùn)組件：7英寸MCGS真色彩：了解工業(yè)觸摸屏的功

能及使用方法、掌握與PLC之間的通信知識，并掌握復(fù)位、置

位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動(dòng)態(tài)畫面跟蹤在觸摸

屏中的實(shí)現(xiàn)方法。

    2.3.2實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：

2.3.21PLC基本技能實(shí)訓(xùn)：

1）PLC認(rèn)知實(shí)訓(xùn)（軟硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、基本指令練習(xí)、接

線、編程下載等）

2）典型電動(dòng)機(jī)控制實(shí)操實(shí)訓(xùn)（點(diǎn)動(dòng)、自鎖、正反轉(zhuǎn)、星三角換

接啟動(dòng)等）

3）PLC仿真實(shí)訓(xùn)

2.3.22PLC實(shí)物控制實(shí)訓(xùn)：

1）直線運(yùn)動(dòng)位置識別、運(yùn)動(dòng)軌跡控制、定位控制，2）步進(jìn)電機(jī)

運(yùn)動(dòng)控制，3）直流電機(jī)控制 ，4）溫度PID控制（具有聲效功

能）。

2.3.23PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)：

1）變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作，2）變頻器報(bào)警與保護(hù)功能，3）外部端子點(diǎn)動(dòng)控制，4）變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，5）多段速度選擇變頻調(diào)速，6）變頻器無級調(diào)速，7）基于外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調(diào)速，8）瞬時(shí)停電啟動(dòng)控制，9）PID變頻調(diào)速控制，10）PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)正反轉(zhuǎn)，11）PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)運(yùn)行時(shí)間控制，12）基于PLC數(shù)字量控制方式的多段速，13）基于PLC模擬量控制變頻開環(huán)調(diào)速，14）基于PLC通信方式的變頻器開環(huán)調(diào)速，15）基于PLC通信方式的速度閉環(huán)控制，16）基于PLC模擬量方式的變頻器閉環(huán)調(diào)速，17）變頻器恒壓供水系統(tǒng)的模擬，18）基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)，19）基于觸摸屏控制方式的LED控制，20）基于觸摸屏控制方式的溫度PID控制，21）PLC、觸摸屏與變頻器通信控制22）基于MCGS的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。

2.4傳感器與檢測技術(shù)實(shí)訓(xùn)模塊：

2.4.1實(shí)驗(yàn)一金屬箔式應(yīng)變片―單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>了解金屬箔式應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，單臂電橋工作原理和性能。

2.4.2實(shí)驗(yàn)二：差動(dòng)變壓器的性能實(shí)驗(yàn)：

        實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>了解差動(dòng)變壓器的工作原理和特性。

2.4.3實(shí)驗(yàn)三 直流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器位移特性實(shí)驗(yàn)

       實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>了解霍爾式傳感器原理與應(yīng)用

2.4.4實(shí)驗(yàn)四 壓電式傳感器測振動(dòng)實(shí)驗(yàn)

        實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>了解壓電傳感器的測量振動(dòng)的原理和方法。

2.4.5實(shí)驗(yàn)五 電渦流傳感器位移實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>了解電渦流傳感器測量位移的工作原理和特性。

2.4.6實(shí)驗(yàn)六  光纖傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)：

        實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>了解光纖位移傳感器的工作原理和性能。

2.4.7實(shí)驗(yàn)七 Pt100 鉑電阻測溫特性實(shí)驗(yàn)

     實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>了解鉑熱電阻的特性與應(yīng)用。

2.4.8實(shí)驗(yàn)八氣敏傳感器實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>了解氣敏傳感器原理及應(yīng)用。

2.4.9實(shí)驗(yàn)九 光敏電阻特性實(shí)驗(yàn)：

      實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>了解光敏電阻的光照特性和伏安特性。

  2.5.0實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：

  2.5.1起升防下墜模塊

  2.5.2典型故障報(bào)警模塊

2.6步進(jìn)、伺服電機(jī)控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)模塊：

2.6.1實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：

2.6.11伺服部分：

1）了解伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中所處的位置及作用；

2）了解伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成及其與其它部件的聯(lián)系；

3）了解伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各主要組成部分的作用、功能。

4）了解進(jìn)給伺服系統(tǒng)誤差測試原理；

5）了解伺服系統(tǒng)增益對伺服系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)輪廓精度的影響；

6）認(rèn)識理論分析對實(shí)踐的重要指導(dǎo)作用。

     2.6.12步進(jìn)部分：

1）正反運(yùn)行；

2）分段運(yùn)動(dòng)；

3）輸出繼電器控制；

4）延時(shí)控制；

5）角度等分控制；

6）速度控制；

7）模擬機(jī)床加工、

8）模擬流水線作業(yè)；

       2.6.2實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：

          2.6.2.1電纜卷筒步進(jìn)控制模塊（岸橋）

          2.6.2.2電動(dòng)缸伺服控制模塊（門機(jī)）

二、橋式起重機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)裝置港口工程培訓(xùn)設(shè)備技術(shù)規(guī)格要求

1、系統(tǒng)硬件技術(shù)參數(shù)

岸邊起重機(jī)仿真操作模擬器主要硬件包括：司機(jī)操作臺、六自由度運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、軟件運(yùn)行服務(wù)器、顯示系統(tǒng)、教員監(jiān)控臺。

1.1司機(jī)操作臺根據(jù)實(shí)際市場上主要生產(chǎn)廠家的岸邊起重機(jī)駕駛操作臺改造而成，大小尺寸與實(shí)際一致，采用實(shí)車上的儀表、面板開關(guān)、指示燈及

控制器系統(tǒng)，布局與實(shí)機(jī)保持一致。

1.2系統(tǒng)運(yùn)行服務(wù)器配置：CPUi7，內(nèi)存8G，顯卡4G，硬盤：320G。

1.3顯示系統(tǒng)采用環(huán)繞方式，5臺全高清22寸工業(yè)顯示器，6ms響應(yīng)時(shí)間；

位于司機(jī)操作臺的正前方、左側(cè)和右側(cè)，視景效果連續(xù)，拼接完整，在

操作座椅上觀察與現(xiàn)實(shí)中的視覺效果一致。

1.4模擬器組合形式為拆裝式；

1.5模擬器整體布置占地面積為不大于36平方米(含安全間距)，動(dòng)態(tài)大高

度為3.8米。

1.6教員監(jiān)控臺主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)員的學(xué)習(xí)狀況、設(shè)定訓(xùn)練參數(shù)，包括：

訓(xùn)練記錄、設(shè)定訓(xùn)練內(nèi)容及難度等。

1.7六自由度運(yùn)動(dòng)平臺，準(zhǔn)確模擬起重機(jī)運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)位姿狀態(tài)，具體

參數(shù)如下：

1.7.1有效載荷：500kg，總載荷：1200kg（平臺重量）；

1.7.2系統(tǒng)響應(yīng)頻率：0.0HZ～20HZ；

行程回差：≤0.2mm；

1.7.3漂移量：平臺系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行12h以上，任何一個(gè)電動(dòng)缸的位置漂移不超過0.25mm

1.7.4平臺大小：4.5m×4.8mm×3.8m；（含橫向?qū)к墸?/span>

1.7.5 平臺具有俯仰（α）、滾轉(zhuǎn)（β）、偏航（γ）、垂直升降(z）、縱向位移(y)、

側(cè)向位移(x)等能力，對應(yīng)位移參數(shù)依次為±20°和±150mm；對應(yīng)速度

分別為±20°/s、±200mm/s；對應(yīng)角加速度分別為±60°/s、4m/s2；對應(yīng)

定位精度分別為0.1°、1.0mm；對應(yīng)重復(fù)定位精度分別為0.05°、0.1mm。

2、系統(tǒng)軟件技術(shù)闡述：

系統(tǒng)軟件主要由仿真訓(xùn)練軟件（含整機(jī)動(dòng)力學(xué)模型）、考核軟件、教

學(xué)管理軟件、視景仿真顯示軟件、操作臺及其監(jiān)控軟件等部分組成。其中，

仿真訓(xùn)練軟件具備3D虛擬現(xiàn)實(shí)功能，通過在手機(jī)和電腦上操作，能實(shí)時(shí)

模擬顯示港口機(jī)械的運(yùn)動(dòng)位姿狀態(tài)，達(dá)到形象的訓(xùn)練效果。

2.1仿真訓(xùn)練軟件具備的技術(shù)性能

2.1.1具備市場上主要生產(chǎn)廠家的岸邊集裝箱橋式起重機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的訓(xùn)練功能，整車動(dòng)力學(xué)模型開發(fā)基于3Dunity語言開發(fā)平臺進(jìn)行，并能達(dá)到實(shí)際設(shè)備各機(jī)構(gòu)的性能參數(shù)。仿真模型可以實(shí)時(shí)顯示負(fù)載指標(biāo)、空中吊車的位置，具備管理系統(tǒng)仿真功能。仿真模型可以響應(yīng)各種操作，包括設(shè)備運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)、沖擊、加速、緊急停止的位置速度反應(yīng)等。可以模擬各種裝載吊裝對象，包含集裝箱和普通貨物。

2.1.2設(shè)有四套三維零部件庫，內(nèi)有各實(shí)訓(xùn)裝置所有零部件的3D實(shí)體圖，方

便學(xué)習(xí)者對實(shí)訓(xùn)裝置的每一個(gè)構(gòu)件均有清晰的認(rèn)知。可進(jìn)行四種實(shí)訓(xùn)裝

置的部件分解、零件分解，零件裝配、部件裝配。部件拆卸爆炸圖、零

件拆卸爆炸圖。

2.1.3起重機(jī)訓(xùn)練包括多種貨物類型和多種訓(xùn)練,考核科目；

2.1.4訓(xùn)練強(qiáng)度和難度能根據(jù)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)要求學(xué)員完成的裝卸貨物量、學(xué)員做關(guān)鍵操作動(dòng)作時(shí)的難易程度等條件進(jìn)行分級設(shè)定。

2.1.5起重機(jī)模擬器吊具的動(dòng)態(tài)模型是根據(jù)理論和實(shí)際現(xiàn)場綜合研究的成果所建立，其動(dòng)態(tài)特性與實(shí)際工況對應(yīng)一致。

2.1.6模擬器前期建模過程中，支持3DMAX類三維模型，支持工程CAD類三維模型，將CAD模型快速應(yīng)用于實(shí)時(shí)仿真和視景顯示。提供一系列工具以修復(fù)、簡化、轉(zhuǎn)換三維模型。

2.1.7模擬器柔性繩索動(dòng)力學(xué)建模仿真能力要求：

可以設(shè)置繩索密度、剛度、阻尼等物理參數(shù)；

仿真不同繩索關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)：卷揚(yáng)/滑輪/吊環(huán)/附著點(diǎn)等功能；

定義柔性繩索優(yōu)化仿真性能；

仿真繩索具備與外接物體的碰撞檢測以及繩索自身的碰撞檢測；

設(shè)置繩索在拉伸/扭轉(zhuǎn)/彎曲三個(gè)方向上的剛度和阻尼；

在特定地點(diǎn)設(shè)置繩索的斷裂；

設(shè)置繩索與特定流體的力學(xué)交互；

有基于繩索動(dòng)力學(xué)開發(fā)的實(shí)際工程仿真項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，內(nèi)含仿真模型和實(shí)

際數(shù)據(jù)驗(yàn)證對比部分，提供合同證明文本。

2.1.8模擬器動(dòng)力學(xué)引擎支持開發(fā)過程中集成標(biāo)準(zhǔn)的Python腳本語言，方

便后期針對智能控制做進(jìn)一步的擴(kuò)展（或：相當(dāng)或優(yōu)于此技術(shù)的技術(shù)手

段）；

2.1.9可以進(jìn)行自動(dòng)接觸碰撞檢測，內(nèi)嵌至少20種不同類型的鉸接約束庫；

2.2.0可模擬風(fēng)載和仿真對象、繩索、吊裝貨物之間的力學(xué)效果，可自由設(shè)

置風(fēng)速大小和方向；

2.2.1可以通過軟件升級快速擴(kuò)展兼容輪胎式集裝箱門式起重機(jī)、斗輪堆取

料機(jī)、港口門座起重機(jī)等四類起重機(jī)的訓(xùn)練功能。

2.3考核軟件具備的技術(shù)性能

2.3.1起重機(jī)司機(jī)的考核程序和內(nèi)容符合國家質(zhì)檢總局頒布的起重機(jī)司機(jī)考

核大綱要求；

2.3.2模擬器能夠自動(dòng)給學(xué)員判分。

2.4教學(xué)管理軟件具備的技術(shù)性能;

2.4.1學(xué)員可以通過打卡或?qū)W號登錄上機(jī)，每位學(xué)生都有單獨(dú)的訓(xùn)練記錄條

目；

2.4.2能記錄和查詢學(xué)員在訓(xùn)練或考核中的失誤次數(shù)或不規(guī)范操作的次數(shù)，

包括吊具或貨物碰到其它物體的次數(shù)及強(qiáng)度，碰撞強(qiáng)度等級分為4-5

級。

2.4.3能記錄和查詢學(xué)員在訓(xùn)練或考核中的平均作業(yè)效率、總體訓(xùn)練時(shí)間和

每次上機(jī)的課時(shí)訓(xùn)練時(shí)間、起重機(jī)吊具運(yùn)行軌跡、歷次考核中的分?jǐn)?shù)、

打印學(xué)員的成績報(bào)告單、訓(xùn)練條件或參數(shù)的設(shè)定；

2.5操作臺及其監(jiān)控軟件

支持教師完成學(xué)員學(xué)習(xí)及考核的全程監(jiān)控，可進(jìn)行訓(xùn)練或考核內(nèi)容、難

度的設(shè)定。

2.6手機(jī)客戶端APP軟件

手機(jī)客戶端APP程序可與服務(wù)器系統(tǒng)程序通訊，支持學(xué)員的學(xué)習(xí)及考核

操作。也可供教師進(jìn)行訓(xùn)練或考核內(nèi)容、難度的設(shè)定。