基于WinCE的嵌入式主机遥控模拟装置设计.pdf

  52 卷 第4 期（总第198 期） 中 国 造 船 Vol.52 No.4 （Serial No. 198） 2011 年12 月 SHIPBUILDING OF CHINA Dec. 2011 文章编号：1000-4882 （2011 ）04-0207-07 基于 WinCE 的嵌入式主机遥控模拟装置设计 1,2 2 2 2 2 贾宝柱 ，曹 辉 ，张均东 ，鲁道毅 ，张文杰 （1. 上海交通大学海洋工程国家实验室，上海 200030 ；2. 大连海事大学轮机工程学院， 大连 116026 ） 摘 要 提出了一种用于全任务轮机模拟器的半实物主机遥控模拟装置的实现方案，设计并制作了 AutoChief C20 系统硬件；在Windows Embedded CE 6.0 开发环境下，应用Visual Studio.Net 2005 开发了人机界面及控 制功能。实际应用表明，所开发的系统网络结构简单，具有较高的仿真一致性、实时性、可靠性，满足实 时仿真及模拟训练要求。 关 键 词：AutoChief C20 ；主机遥控；嵌入式系统；仿真；轮机模拟器 中图分类号：U664.82 文献标识码：A 0 引 言 船舶主机遥控系统是船舶自动化中最为复杂的系统之一，对船舶航行安全性、可靠性及可操纵性 至关重要。目前，国际上主要的主机遥控系统（如：日本川奇的 NABACO ，SAM- Lyngsø 公司的 PCS2200 、Kongsberg AutoChief C20 （AC C20 ）等）在商船市场占据了较大的份额，引导着国际主机 遥控研究的主要方向。其中 AC C20 作为目前最先进的主机遥控系统之一，采用可视化软件操作模式 取代了传统操纵方式，可实现主机远程的起动、换向、停车和速度设定等基本操作，并以软件界面替 代了传统的主机安保和调速的人机交互面板，更加便于设备布置及操作。核心控制单元与各功能模块 之间，采用双冗余CAN 总线结合局域网进行信息交互，可有效地保证控制的实时性和可靠性[1] 。近几 年，国内建造的远洋船舶大量采用了AC C20 主机遥控系统，由于它与传统的主机遥控装置有较大的 区别，使轮机管理人员在使用、管理及维护中面临着新的课题和挑战。 国际海事组织（IMO ），在所制定的海员培训、发证和值班（STCW）公约修正案中，加强了轮机 模拟器培训及评估的相关要求，主机遥控是轮机模拟器培训中最主要、最复杂的内容之一[2-3] ；开发具 有代表性的主机遥控模拟装置，对于研制新一代轮机模拟器装置具有重要意义。本文主要介绍了大型 全任务轮机模拟器系统中AC C20 模拟装置的系统结构、设计方案和开发步骤，并将其用于大连海事 大学 DMS-2010 型全任务轮机模拟器中。实际应用情况表明：所开发的系统具有网络结构简单、仿真 度高、功能齐全、成本低廉等特点。该研究成果为进一步开发实船主机遥控系统奠定了基础。 1 整体方案 AC C20 主机遥控系统，采用CAN 总线结合局域网技术传输系统控制及监测数据，应用可视化软   收稿日期：2011-03-28；修改稿收稿日期：2011-11-18 基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助（编号：2009QN023 ）；上海交通大学211 三期重点学科建设项目：新型船舶与海洋工程关键技术   208                                               中     国    造    船                                               学术论文    界面实现主机遥控中包括调速、安保、逻辑控制等的大部分人机交互功能。这种形式不但大大简化了 系统