蔡志刚[1]2002年在《集装箱装卸桥电气控制系统仿真》文中进行了进一步梳理本文在港口机电设备重点实验室建设——集装箱装卸桥仿真模拟器电控系统项目的基础上，对集装箱装卸桥电控系统仿真模拟进行了比较全面的分析和研究。 在具体设计时考虑到实用性，设计的电气控制系统中采用了两类不同的驱动系统，即起升与大车共用一套交流变频调速驱动系统，小车与臂架俯仰共用一套直流调压调速驱动系统。这样既能让学生认识直流驱动器的驱动特性及控制方法，也能让学生认识交流变频驱动器特性和控制方法。考虑到国内大多数集装箱装卸桥的使用情况，控制计算机PLC采用美国GE公司生产的90-30PLC。为了提高控制系统的先进性，在90-30PLC的控制模块扩展时增加了网络通讯模块，可以实现网络通讯。 本论文完成的主要工作包括： · 介绍本课题的背景及国内集装箱装卸桥设备模拟器情况，提出本课题的新思路和技术方案，以及本课题研究的主要内容和目的意义。 · 论述了集装箱装卸桥及港口装卸机械发展概况，岸边集装箱装卸桥电机拖动系统，岸边集装箱装卸桥电控系统，实验室电气控制装置的仿真。 · 集装箱装卸桥直流调压调速系统仿真过程及方法，其中包括直流电机传动及驱动器选择、驱动器接线与控制。 · 集装箱装卸桥交流变频调速系统仿真过程及方法，其中包括交流变频电机传动及驱动器选择、驱动器接线与控制。 · 集装箱装卸桥PLC控制系统仿真，其中包括GE FANUC Series 90TM 90-30PLC的特点，仿真集装箱装卸桥GE90-30PLC硬件，仿真集装箱装卸桥PLC程序设计。 · 集装箱装卸桥电气控制系统模拟及实训方法，其中包括集装箱装卸桥驾驶操作模拟，集装箱装卸桥电气控制系统故障处理实训方法。
吴敦海[2]2002年在《岸边集装箱起重机电控与操纵仿真系统设计》文中提出虚拟现实的仿真技术是一种先进的仿真手段。本文在分析了虚拟现实技术和计算机仿真技术在国内外发展及应用情况的基础上，结合岸边集装箱起重机和我国港口起重机司机培训的具体要求，分析和提出了岸边集装箱起重机电控与操纵仿真系统的设计方法和设计方案，初步建立了集装箱起重机小车—吊具系统的运动模型。 其中主要工作包括： 1．本文通过对国内外计算机仿真训练器的研究及应用情况总结，以及我国港口集装箱起重机司机培训现状和分析，阐述了在我国研究岸边集装箱起重机电控与操纵仿真系统的理论意义和现实意义。 2．在对集装箱装卸桥结构、性能分析的基础上，根据小车—吊具的运动特点建立了运动学模型。 3．本文分析了我国港口生产对司机培训要求，提出了起重机电控与操纵仿真系统的功能和结构组成，并分析了仿真系统现实的关键技术，为在我国开展岸边集装箱起重机电控与操纵仿真系统的研制提供了参考依据。 4．分析了虚拟现实技术在国内外的发展和应用情况，阐明了虚拟现实技术在研制本仿真系统方面的应用方案。 5．根据起重机司机培训过程中设故排故要求，提出了装卸桥电气控制系统实体进行“小型化”改建方案，完善培训的实训环节。
蔡志刚[3]2005年在《集装箱装卸桥电气控制系统仿真》文中研究指明介绍集装箱装卸桥电气控制系统设备的仿真。在具体设计时考虑到实用性,设计的电气控制系统中采用了两类不同的驱动系统,即起升与大车共用一套交流变频调速驱动系统,小车与臂架俯仰共用一套直流调压调速驱动系统。为了提高控制系统的先进性,在90-30PLC的控制模块扩展时增加了网络通讯模块,可以实现网络通讯。
沙梅[4]2006年在《通用性集装箱码头工艺方案设计仿真系统建模与仿真研究》文中进行了进一步梳理近年来，中国港口集装箱吞吐量增势迅猛。为了满足日益增长的集装箱运输的需要，上海、深圳、广州、宁波等主要沿海城市都在大力兴建和扩建集装箱码头。而集装箱码头工艺方案系统是否合理往往是集装箱码头建设水平的直接体现，因为港口装卸工艺方案的设定影响着未来码头对船舶的服务质量和码头的经营管理水平。因此，如何确定合理的集装箱码头工艺方案意义重大。但由于长期以来集装箱码头工艺方案设计的技术手段存在诸多问题，致使其对集装箱码头工程建设水平造成制约。 目前，集装箱码头工艺方案设计的技术手段主要是采用经验方法和利用非通用性的仿真系统设计工艺方案。前者存在的主要问题是：第一，建立在经验公式指标算法基础上的工艺设计和方案结果计算显得过于随意；第二，由于集装箱码头机械系统的不同组合的多样性，非仿真系统难以提供多样性的方案供备选。后者存在的主要问题是，仿真与建模研究往往以具体港口为背景展开，旨在为这些港口提供解决方案。由于该领域缺少通用性仿真系统，每次开发只能解决一个港口的部分问题，不仅对需求的响应较慢，而且不利于利用仿真系统设计集装箱码头工艺方案的经验积累和规律寻求。 鉴此，本论文围绕基于离散事件动态系统(discrete event dynamic systems，DEDS)的通用性集装箱码头工艺方案设计仿真系统的建模与仿真展开，主要研究通用性集装箱码头工艺方案设计的仿真建模理论及其仿真实现和仿真实验。其中仿真建模理论研究是本论文的核心内容 本论文主要的研究工作如下： 1) 归纳并提出基于DEDS的集装箱码头工艺方案设计仿真系统的实体、事件、活动、进程研究：实体的提出确定了集装箱码头工艺方案设计仿真系统边界内的对象；事件和活动的提出明确了系统内所有事件的类别和数量，以及每一个事件可以驱动的活动类型；进程的提出明确了系统中进程种类，同时展现了每一个进程所包含的事件及活动之间的逻辑关系和时序关系。 2) 提出基于DEDS的通用性集装箱码头工艺方案设计仿真系统建模与仿真的共性抽象研究方法，主要包括：辩识仿真系统建模的关键性问题；通过共性抽象关键性问题建立人为规则；提出提取系统中随机变量的方法以及确定其模型的方法；提出仿真系统参数的设定方法；提出建立基于通用性仿真系统的输出指标及其体系。 3) 在以上共性抽象研究基础上，提出通用性集装箱码头工艺方案设计系统的仿真模型。仿真建模主要是根据集装箱码头生产和物流系统随机发生的离散事件、代表系统中所描述主要对象的实体流以及仿真时间的推进机制，按照集装箱码头的生产及物流运行进程来建立模型。模型包括四个子系统模型：“船舶排队”子系统模型、“装卸船生产”子系统模型、“堆场——道口生产环节”子系统模型、“倒箱作业”子系统模型。四个子系统涉及船舶到达、码头装卸、堆场作业、进出道口集疏运作业各个环
谭政[5]2007年在《集装箱轮胎吊电气控制系统模拟器设计》文中认为本文是在青岛港务局节约挖潜、快速提高效率的形势下，青岛港湾职业技术学院顺应教育部提出的教育教学改革，进一步提高学生实践技能情况下形成的。为完善实验实训设备，充实学生的综合实力，同时考虑结合学院的具体情况，特撰写本课题。第一章概述主要介绍本课题的目的与意义，国内外发展现状和研究内容。提出与学院发展相适用的轮胎吊模拟器的总体设想，和保证完成集装箱轮胎吊电气控制系统的技术方案。第二章主要介绍集装箱轮胎吊电气控制装置的模拟。所有模拟器设备均来源于对集装箱轮胎吊电气控制系统掌握的需要。小到按钮大到PLC和变频器，采用与真实轮胎吊一直的电气设备，只是在容量上有所缩小。最后整体介绍轮胎吊模拟器的各器件组成。第叁章介绍集装箱轮胎吊及其电气控制，从大车、小车、起升等各机构进行详细分析集装箱轮胎吊的工况及工作原理，提出轮胎吊模拟器需要完成的与集装箱轮胎吊相一致的运动，并且为区分模拟器与轮胎吊做好准备。为更好的说明模拟器最关键部位——调速系统，第四章和第五章分别介绍了集装箱轮胎吊直流调压调速和交流变频调速系统仿真。其中直流调速采用转速、电流双闭环调速系统，通过分析双闭环的动态、静态特性，选择模拟器直流电机。通过设备选用和控制连线进行直流仿真。交流变频调速采用正弦波脉宽调制(SPWM)技术。选用日本安川Varispeed G7驱动器，型号为CIMR-G7。驱动器通过连线及参数设置完成任务。
鲍庆龙[6]2004年在《集装箱场地吊控制系统仿真》文中研究表明本论文项目属于上海海事大学航运仿真中心港口仿真实验室的建设课题，课题来源于交通部重点实验室资助项目，本人参与了此项目的研究并撰写了此论文。 集装箱场地吊是港口集装箱堆场上广泛采用的大型装卸机电设备，研究其控制系统的仿真，并对仿真的场地吊进行网络化远程监控，目的是利用现代化的网络监控手段时刻了解港机设备当前的运行状况，提高港口装卸作业自动化水平，增强安全性，同时降低维护成本，增加效益，提升港口企业社会影响力和竞争力。另外，在实验室的教学科研中可使学生对集装箱场地吊有直观的认识，缩短培训时间。 本文第二章，对集装箱场地吊结构、参数和电气单线图等进行了说明，作为理论基础，建模部分介绍了场地吊的运行控制模型、转速控制模型和电机模型及负载特性。 第叁章论述了网络化场地吊的两种仿真构架，分别是PLC控制设备半实物化仿真和纯软件化仿真，并进一步讨论了逻辑控制框图及场地吊设备主要运行机构仿真控制流程图。 第四章较详细地论述了集装箱场地吊控制系统的PLC程序设计。编程过程中采用了模块化程序思想，主程序运行时调用各子程序，共同完成集装箱场地吊的控制、设备模拟和信号自动发生叁大部分功能。此外，较详细阐释了具有典型性的几段PLC梯形图程序。 第五章介绍了PLC人机界面和触摸屏的基本概念，采用Digital公司的ProPB3编制场地吊的触摸屏本地监控程序的过程，步骤主要包括绘制相应操控界面和进行地址关联分配，并利用所提供的tag等完成动画制作，最后简单说明了触摸屏与PLC的连接。 第六章在阐述了设备远程监控系统的实现方式和发展趋势的基础上，提出了采用组态软件InTouch进行集装箱场地吊远程监控的解决方案，并详尽说明了利用组态软件开发场地吊远程监控程序的方法和内容，包括界面组织、动画链接、数据连接与通信、系统故障报警与趁势图等。对实现过程中遇到并解决的软硬件之间通讯等问题也做了一些说明。 通过以上实践，基本实现了预定目标，对集装箱场地吊的仿真开发和网络化监控有了一定的经验和认识，希望所做工作对现有的生产改造有一定的意义与价值。
蔡芸[7]2005年在《港口集装箱物流系统仿真和优化方法的研究及应用》文中提出港口集装箱物流系统是由集装箱、集装箱船舶、港口装卸搬运设备、泊位、堆场、通信设施以及人员等若干相互制约的动态要素构成的,具有特定功能的有机整体。由于港口在现代物流节点上提供了最少的间断和最大的增值,其在现代国际贸易和运输系统中的战略地位正在逐步加强,并发挥日益活跃的作用。近年来全球集装箱运输业的迅猛发展,更是给港口集装箱物流业带来了前所未有的机遇和挑战。面对日益增长的港口集装箱吞吐量,如何对港口集装箱物流系统进行更加合理有效的规划,最大限度地发挥其作业能力,是目前急需解决的问题,开展这方面的研究势在必行,具有重大意义。 针对港口集装箱物流系统的特点,本文对港口集装箱物流系统的仿真和优化技术进行了研究和应用。本文以仿真贯串全文,按仿真建模、仿真应用、仿真优化的顺序对研究内容作了介绍,全文共分八章。 第一章论述了研究的目的和意义,介绍了仿真建模技术的研究现状,并综述了仿真技术、优化技术以及仿真优化技术在港口集装箱物流系统中的研究现状,此外,简要介绍了论文的主要内容及结构。 为了掌握港口集装箱物流系统的动态性能,并为以后的系统仿真和自动监控研究打下基础,第二章针对以往港口集装箱物流系统建模中对系统的动态行为描述不够的问题,分析了集装箱码头的作业流程,在对港口集装箱装卸系统的建模中,利用改进的面向对象Petri网(Obiect-oriented PetriNet,OPN)方法,划分出集装箱装卸系统涉及的对象类,并简述了它们的属性和方法,建立了它们的OPN静态模型及信息传递关系网。 第叁章在第二章内容的基础上,构建了系统的基本OPN模型,并利用不变量分析法对其进行了性能分析(死锁、有界、守恒)。然后,对OPN模型内的冲突进行了分析并制定了冲突的解决方案。在考虑了冲突控制机制后,利用仿真的方法,以面向对象的仿真软件eM-Plant为平台,验证了OPN模型的可靠性。 第四章讨论了仿真技术在港口集装箱物流系统中的两个应用实例。第一个实例研究了从集装箱码头装卸系统的OPN模型到eM-Plant仿真模型
张轶琛[8]2004年在《集装箱装卸桥虚拟样机的开发与研究》文中研究指明虚拟样机技术(Virtual Prototyping Technology)是指在产品设计开发过程中,将分散的零部件设计和分析技术柔和在一起,在计算机上建造出产品的整体模型,并针对该产品在投入使用后的各种工况进行仿真分析,预测产品的整体性能,进而改进产品设计、提高产品性能的一种新技术。 集装箱装卸桥存在着机构、结构、液压、电气、控制、信息等各类理论和技术的集成,关于集装箱装卸桥的设计研究具有明显的综合性、学术性和应用性,而现在有关集装箱装卸桥虚拟样机设计技术的研究却基本开展的很少,本项目的研究将弥补这方面的空白。 本文的主要研究内容和工作有: (1) 集装箱装卸桥虚拟样机叁维表现系统的设计。通过对虚拟样机的设计和测试评估过程进行虚拟叁维的可视化,并辅以多种表现形式(如文本、图表等),将整个虚拟实验过程以直观的发布方式表达出来。 (2) 以全息建模原理为理论依据,利用面向对象技术对集装箱装卸桥的功能、原理、布局、形态和结构进行综合分析,对其结构、机构这两大系统分别进行相应的建模特征描述和参数化分析。 (3) 根据对集装箱装卸桥各部分特征情况分析描述,利用MultiGen Creator软件进行虚拟样机的叁维几何建模,快速生成集装箱装卸桥虚拟样机的叁维外观。 (4) 研究集装箱装卸桥的实际运行环境,建立虚拟样机测试的虚拟运行环境和相应的运动学的仿真模型。在LynX中定义各种面板参数,进行程序的初始化,再通过对集装箱装卸桥工作过程的分析,结合C语言编程进行二次开发,实现虚拟样机的运动仿真。 集装箱装卸桥虚拟样机设计研究是根据现代港口机械的设计发展的要求,为设计人员提供有效的叁维虚拟环境下的可视化设计和交互手段,通过虚拟浏览、虚拟布局、工作原理、工作过程的动态系统仿真使设计者及用户能直观动态的了解产品性能、布局及工作原理等。设计者在产品设计过程中,可以对集装箱装卸桥进行虚拟加工、装配和评价,进而避免设计缺陷,有效地缩短产品的开发周期,同时降低产品的开发成本和制造成本,提高其市场竞争力。
张婕姝[9]2006年在《集装箱码头生产调度优化研究》文中提出现代集装箱码头之间的竞争，不仅仅是硬件设施的竞争，更是港口现代化管理水平的竞争。随着集装箱码头吞吐量的增长，码头管理人员普遍认识到，如果管理到位，港口在设施、设备和信息技术等方面的投资效益将更加明显。 生产调度是现代集装箱码头生产运作管理系统的核心，生产调度工作质量直接影响到集装箱装卸公司的经济效益，所以如何做好生产调度工作已成为码头生产经营是否成功的关键。然而，我国大部分集装箱码头的生产调度依然延续着过去陈旧的依靠经验的生产组织方式，这一环节的落后日益成为集装箱码头提高运输效率和运作能力的瓶颈。因此，研究集装箱码头生产调度优化问题具有理论和现实意义。 论文研究的理论基础是：BPR(Business Process Reengineering)理论和调度优化理论。BPR理论被提出后，在国内外得到了广泛的应用，但集装箱码头生产调度过程具有多层次的特点，应用BPR解决多层过程的方法还比较缺乏。调度优化理论的方法很多，这些方法都有各自的优缺点，由于集装箱码头生产作业过程的特点，应用仿真技术解决这一NP-HARD问题有较好的适用性。但是，仿真技术在集装箱码头生产调度的应用还存在一些问题，缺少对调度问题微观分析的研究，对包含码头前沿、水平搬运和堆场在内的完成调度过程的研究也较少。这些问题作为研究重点在论文中进行了理论、方法和实证的探索。 论文主要的研究内容有： 1、研究了多层集装箱码头生产调度的BPR优化方法，给出了集装箱码头生产调度过程的BPR概念，提出了多层过程的定义，指出集装箱码头生产调度过程属于多层次过程，识别了集装箱码头生产调度过程的特征和性能指标。针对多层集装箱码头生产调度的特点，提出了适合于多层次过程图形建模的方法：过程步骤流图(PSFD)。研究了多层集装箱码头生产调度过程BPR优化的一般步骤和一般规则，为多层集装箱码头生产调度过程进行BPR优化提供了理论和方法指导。 2、进行了多层码头生产调度过程BPR优化的实证研究，对集装箱码头生产调度过程实施BPR的叁个层次进行了分析，绘制了这些过程的步骤流图(PSFD)，结合基于BPR的集装箱码头生产调度过程优化的一般规则，分析了过程存在的问题，提出了优化方法，绘制了优化后的过程步骤流图(PSFB)。 实施BPR，信息技术是一个有力的工具，其中，建立调度决策支持系统可以帮助集装箱码头生产调度人员更科学地进行决策。为解决这一问题，论文对集装箱码头生产调度仿
谭道雄[10]2007年在《港口集装箱物流系统虚拟平台研究》文中研究指明港口集装箱物流系统，是指在一定的集装箱码头空间里，由集装箱、船舶、装卸搬运机械、泊位、堆场、道路、人员以及通信联系等若干相互制约的动态要素构成的有机整体。集装箱码头，作为集装箱运输系统的枢纽，对加强国内、国际间的贸易往来与提高集装箱物流系统的运输效率具有极其重要的作用。针对港口集装箱物流系统的特点，本文对港口集装箱物流系统进行了深入的研究，并对港口集装箱物流系统仿真及建模理论与方法进行了分析。针对集装箱装卸船设备大型化带来的问题：以提高基础设施投入带来的效率，本文提出了一种新的增强港口生产能力的集装箱物流系统，其创新之处就在于不增加码头基础设施投入的同时提高集装箱装卸船作业效率。本文首先回顾了国内外港口集装箱物流系统的研究动态，从中分析国内外研究中存在的一些问题。并系统地介绍了集装箱码头物流系统的基本组成，港口的布局、特点，现代化港口装卸工艺模式的发展，对集装箱码头的生产作业流程作了详细说明，分析了港口物流系统发展中存在的主要问题。其次，本文针对计算机仿真技术在集装箱码头的实现与发展，提出采用面向对象的方法对港口集装箱物流系统进行整体建模的思路。通过对集装箱物流系统进行分析，采取几何建模与运动学建模相结合的方法，建立包括码头前沿、堆场等港口设施和岸桥、龙门起重机、集卡、船舶等机械设备的模型库。第叁，论文对港口集装箱物流系统中主要机械设备的工作流程进行分析，并对传统港口物流系统中涉及到的装卸设备进行改造设计，提出了一种新的集装箱物流系统。最后，结合虚拟现实技术、机械设计技术，论文以Flexsim及C++语言为基础进行二次开发，建立集装箱物流系统中港口设备的运动学模型。对传统集装箱物流系统及提出的新型集装箱物流系统进行数字仿真、建立整个系统的场景模型、实现了叁维的计算机动画模拟，并利用Flexsim软件的分析功能对物流系统中的部分参数如岸桥装卸效率等进行了统计分析。
参考文献：
[1]. 集装箱装卸桥电气控制系统仿真[D]. 蔡志刚. 上海海运学院. 2002
[2]. 岸边集装箱起重机电控与操纵仿真系统设计[D]. 吴敦海. 上海海运学院. 2002
[3]. 集装箱装卸桥电气控制系统仿真[J]. 蔡志刚. 实验室研究与探索. 2005
[4]. 通用性集装箱码头工艺方案设计仿真系统建模与仿真研究[D]. 沙梅. 上海海事大学. 2006
[5]. 集装箱轮胎吊电气控制系统模拟器设计[D]. 谭政. 哈尔滨工程大学. 2007
[6]. 集装箱场地吊控制系统仿真[D]. 鲍庆龙. 上海海事大学. 2004
[7]. 港口集装箱物流系统仿真和优化方法的研究及应用[D]. 蔡芸. 武汉理工大学. 2005
[8]. 集装箱装卸桥虚拟样机的开发与研究[D]. 张轶琛. 上海海事大学. 2004
[9]. 集装箱码头生产调度优化研究[D]. 张婕姝. 上海海事大学. 2006
[10]. 港口集装箱物流系统虚拟平台研究[D]. 谭道雄. 武汉理工大学. 2007
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