計算機技術在船舶輪機模擬系統中的應用

牟海寧

【摘要】在海事大學教學中，船舶輪機模擬系統為主要教學工具，可有效培養學生的實踐素養。基于此，本文以遼寧省大連海洋學校的船舶輪機模擬系統為例，首先闡述該系統的功能，介紹計算機技術在船舶輪機模擬系統中的應用，為海事大學構建船舶輪機模擬系統提供成功經驗，提高船舶教育水平。

【關鍵詞】計算機技術 ?船舶輪機 ?模擬系統

前言：行業信息化的發展使船舶輪機走自動化發展之路，目前船舶輪機均采用自動化控制方式。在海事大學教學中，為使船舶輪機操作更貼近生產實踐，高校教育工作者需利用計算機技術構建船舶輪機模擬系統，仿照船舶輪機運行實際，對學生進行實踐教學，提升船舶行業教學水平。

一、船舶輪機模擬系統分析

本文以遼寧省大連海洋學校應用的船舶輪機模擬系統為研究對象，結合其系統功能，闡述計算機在船舶輪機模擬系統中的應用。細化來說，該校船舶輪機模擬系統的功能如下：

（1）記錄功能。船舶輪機模擬系統可將學生對船舶輪機設備的操作全部記錄下來，如涉及的船舶輪機設備、學生的操作時間及操作內容等，為教師管理與教學提供參考。

（2）重啟功能。在船舶輪機模擬系統中，主機遠程操作支持重復啟動，允許學生進行三次重復啟動。在學生進行的主機遠程啟動操作失敗時，系統會在自動延時一段時間后，進行重啟。如果該次重啟失敗，則實施第三次重啟。在啟動或重啟期間，船舶輪機模擬系統的指示燈可為學生提供指示，明確啟動為成功或失敗。

（3）參數設定功能。為確保船舶輪機模擬系統的正常運行，需在系統內設置船舶輪機設備的相關參數。以主機啟動操作為例，需在船舶輪機模擬系統中設置油量參數，在學生進行主機啟動操作時，立即加入設置的油量，為主機的成功啟動提供支持，且在主機運行一段時間后，可支持油量的有效控制。

（4）顯示功能。船舶輪機模擬系統可顯示21臺船舶輪機設備的儀表，用于模擬仿真不同設備的參數。

（5）語言功能。船舶輪機模擬系統可自動切換為全英文，模擬不同船舶的操作系統，發展學生的綜合素養。

（6）指示功能。船舶輪機模擬系統配置多個指示燈，用于呈現主機啟動的不同狀態，如車鐘倒車、主機準備啟動、主機正在啟動等，使船舶模擬系統的運行更貼近船舶輪機設備的真實操作狀態。

二、計算機技術在船舶輪機模擬系統中的應用

（一）在船舶輪機模擬系統結構中的應用

在船舶模擬系統結構中，其組成部分包括計算機、可編程邏輯控制器、打印機、I/O設備、操作屏等。在上述組成部分中，均應用到計算機技術。本節以計算機為例，闡述計算機技術在船舶輪機模擬系統結構中的應用。

在大連海洋學校的船舶模擬系統結構中，計算機包括教師計算機、學員計算機及報警計算機三類。其中，教師計算機是指教師應用的計算機，可監控所有學員計算機，教師可通過教師計算機設置船舶輪機故障，供學生進行實踐訓練，且該計算機可控制所有學員計算機，支持教師的演示操作;學生可利用學員計算機完成船舶輪機設備的模擬操作，實現仿真實踐學習，處理教師計算機設置的船舶輪機設備故障，培養學生的實踐素養;報警計算機負責記錄學生實踐操作，為師生了解學生實踐操作準確性提供參考資料。

（二）在船舶輪機模擬系統運行中的應用

在教師應用船舶輪機模擬系統教學時，計算機技術的應用體現在以下幾點：

第一，模擬船舶輪機設備的啟動。計算機技術主要用于船舶輪機模擬系統的可編程邏輯控制器中，該設備可利用計算機技術明確主機遠程啟動的邏輯條件，使船舶輪機模擬系統可實現船舶輪機設備啟動功能，進而分析學員計算機的船舶輪機設備啟動時間，了解其是否處于標準范圍;計算機技術可支持船舶輪機設備啟動轉速的分析，可檢測主機轉速是否滿足斷氣及發火等運行工況的轉速要求;計算機技術可實現船舶輪機模擬系統中主機油氣并進配比系數、主機啟動油量等參數的設置，為教師考察學生船舶輪機設備啟動操作提供技術支持。

第二，控制船舶輪機設備的轉速。在船舶輪機模擬系統中，計算機技術的應用，可實現主機轉速的遠程控制，確保主機轉速符合船舶輪機設備的運行要求。在實際應用中，計算機技術通過集控室油門桿調節，實現主機轉速的實時控制;通過駕駛室安裝的車鐘，實現主機轉速數值的實時傳輸。同時，計算機技術可在船舶輪機模擬系統中實現增壓空氣壓力系統，強化船舶模擬系統的仿真效果，為船舶輪機設備中涉及限制壓力、轉矩等參數的故障訓練提供支持。細化來說，計算機技術利用船舶輪機設備轉速與消耗油量、增壓空氣壓力間的關系，實現上述功能。

第三，設置或排除設備故障。在船舶輪機模擬系統運行中，教師可通過教師計算機設置船舶輪機設備的故障，使船舶輪機模擬系統的各個器件呈故障狀態。在計算機技術支持下，主控計算機可將故障完成的相應標志傳輸至主控可編程邏輯控制器中，可編程邏輯控制器會根據接收到的信息，判斷故障類型，給出相應的報警;學生在學員計算機的船舶輪機模擬系統中，收到報警信息，根據報警內容，觀察船舶輪機模擬系統表現的故障現象，查找故障設備，分析故障原因，并采取相應措施排除故障。在該過程中，報警計算機會記錄學生的操作，將學生的故障排除措施傳輸至教師計算機，為教師判斷學生操作準確性與合理性提供參考資料，實現有效實踐教學，提升學生的船舶輪機設備故障排除能力，培養更多優秀船舶行業人才。

三、結論

綜上所述，船舶輪機模擬系統需具備記錄功能、重啟功能、參數設定功能、顯示功能、語言功能及指示功能。借鑒大連海洋學校的應用經驗，教育工作者在建設船舶模擬系統時，可將計算機系統用于船舶模擬系統的結構設計與運行設計中，保障各項功能的有效實施，為船舶教育提供技術支持。

參考文獻：

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