摘要: |
近年来,在国家加大对造船产业的投入之时,造船产业需要引入更加科学更加高效的船舶系统的设计与计算理念,而国际海事组织IMO在STCW公约中明确规定轮机员必须经过仿真模拟器的培训,随着STCW78/95公约的实施,对轮机员进行各系统专业技术知识的培训尤为重要。因此,在对系统有了明确的设计、计算后,以此来进行系统的建模和仿真,借此推进系统的改造,可以更科学有效的加速造船业发展,并大大减少相关预算开支。目前,船用仿真系统中轮机模拟器主要模拟主推进装置、集控室、船舶电站等设备的性能,基本很难见到专门对压缩空气系统仿真模拟器的研究,市场对船舶压缩空气系统仿真模拟器需求量也越来越大,因此对船舶压缩空气系统进行系统建模和仿真研究也是必要的。
本文以大连海事大学教学实习船“育鲲”轮的压缩空气系统为母型,综合了其他船舶压缩空气系统的类型特征,首先分析了船舶压缩空气系统的结构特点、工作过程以及操作要求,进而根据“育鲲”轮的实际情况,对其压缩空气系统的设计与选型做了讨论,将选型结果与公约和法规对压缩空气系统的相关要求相比较,可知系统选型符合公约和法规要求。同时探讨了SIEMENS LOGO!系统在对空压机自动控制中的作用。随后分析了空压机的工作原理和空气瓶及空气管路系统的特性,采用模块化和集中参数建模方法,通过机理分析,在一定简化条件下,分别对空压机和空气瓶进行建模,建立了船舶压缩空气系统的动态数学模型。在已建立的动态数学模型基础上,采用了模块化建模方法,介绍了搭建实时仿真模型的方法和过程,根据仿真模型,提出了整个仿真系统的设计思想和方法,叙述了其结构组成和各个部分的功能。最后,在Windows XP平台下,采用了微软的.NET技术,以Visual C#作为开发语言编写软件程序的逻辑、用GDI+图形编程技术建立控件库,完成仿真界面的开发设计,人机交互界面友好,界面显示操作过程和实时数据,通过仿真模型对压缩空气系统进行动态仿真,为界面提供需要实时显示的数据,响应界面做出的各种操作,初步实现了船舶压缩空气系统仿真软件的基本框架。 |