虚拟和实物相结合的船舶电站模拟器研制.pdf

《虚拟和实物相结合的船舶电站模拟器研制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、虚拟和实物相结合的船舶电站模拟器研制虚拟和实物相结合的船舶电站模拟器研制VirtualandPhysicalDevelopmentofShipPowerStationSimulator郭家建(福建船政交通职业学院，福建福州350007)摘要介绍了船舶电站物理模拟器与虚拟模拟器的结构。采用组态与PLC相结合的方式，完成船舶电站物理模拟器的研制；选用PIMS组态软件完成船舶电站虚拟模拟器的研制。阐述了船舶电站模拟器的功能和特点，整个系统即可以实现硬件实物的操作；同时还可以在PC机上进行纯上位机的虚拟操作。关键

2、词：船舶电站，模拟器，组态，PLCAbstractThispaperdescribesthestructureofphysicalandvirtualshippowerstationsimulator．ItuseconfigurationandPLCtocompletephysicalsimulatorofshippowerstation，anduseconfigurationsoftwarePIMStocompletevirtualsimulatorofshippowerstation．Describi

3、ngthefunctionsandfeaturesofshippowerstationsimulator，whichcanbeimplementedhardwareoperation，whilealsooperatevirtualmachineonthePC．Keywords：shippowerstation．simulator，configuration，PLC船舶电站是船用电能的生产中心，也是船舶重要的动力来该系统还是可以扩展的开发平台，在这个平台上，可以打造各源之一，它的工作质量直接影响全船的整体性

4、能。轮机仿真训练种船舶机电设备虚拟操作训练和评估系统，并发布到互联网上。器是计算机实时仿真技术在航海领域的典型应用，模拟器培训2船舶电站模拟器的硬件组成目前已成为广大船员培训、考核的重要手段。船舶电站模拟器系统由微机硬件系统和微机软件系统组船舶电站模拟器可分为软、硬件结合和纯软件等两种类型。成。微机硬件系统有两部分组成：一部分是用于教学的微机局域船舶操纵模拟器历经三个发展阶段：第一代轮机模拟器，主要以网系统，另一部分是用于模拟实际船舶电站控制系统运行的船实物仿真为主，也称物理模拟器；第二代轮机模拟器，主要

5、以半舶模拟配电屏控制系统。模拟配电屏控制系统是船舶电站模拟实物仿真为主，也称混合模拟器；第三代将是建立在虚拟现实环器系统的主要部分，其硬件部分是一个以Sof【PLC为核心的数境下的全软件仿真架构，也称虚拟模拟器。据采集与控制系统，SoftPLC将船舶模拟配电屏作为外部控制物理模拟器的操作数据不能保存，不能做评价；而虚拟模拟设备。数据采集与控制系统有3个组成部分：SoflPLC、数据采集器缺少了真实感。虚拟与实物相结合的模拟器，在虚拟模拟器上与控制接口单元和船舶电站模拟配电屏。可以完成相应的训练，同时实物模

6、拟器训练可以使学员拥有直2．1船舶电站模拟器的网络构成观的体会⋯。为实现船舶电站的模拟器教学，配置了三台PC机和一个本文采用组态与PLC相结合的方式，完成虚拟和实物相结S0ftPLCCPU模块，四者之间构成了一个小型局域网。三台PC合的船舶电站模拟器的研制，它结合了物理模拟器与虚拟模拟机中有一台是教师工作站，两台学生工作站。三台PC机都可以器二者的优点，即可以进行实物操作，也可以完成虚拟操作。进行PLC的在线编程，SoflPLCCPU直接控制船舶模拟主配1船舶电站模拟器开发平台电屏、应急配电屏和岸电箱，系

7、统总体结构如图1所示。教师工船舶电站的物理模拟器以SofcPLC为核心，通过PLC控制作站可以进行船舶电站参数的设置，两台学生工作站可以进行物理模拟设备。S矾PLC是SofcPLC公司的产品。SofcPLC是运纯软件的船舶电站模拟操作。行在工业PC上的一个实时多任务控制内核，它既有所有“硬”PLC的特性，又具有自己的特性，即开放结构系统。S0竹PLC系列控制器是以嵌入式CPU为核心的实时控制器，符合IEC61131—3标准，以该控制器为核心可以构建成开放式的PLC控制系统。用户可把S0ftPLC系列的控制

8、器作为专用的运行控制器。利用TDNG组态软件平台，实现PLC的程序编辑。船舶电站的虚拟模拟器采用组态的方式进行设计。本次设计选用的组态软件为PlMS，使用PlMS软件，可以方便地构造适应自己需要的“数据采集系统”，在任何需要的时候把生产现场的信息实时地传送到控制室，并且通过局域网和Internet，可以在任何地方访问实时和历史生产数据，及时了解、评价生产情图1船舶电站模拟器系统结构图况和操作水平。PIMS的基本功能是数据通讯、