PAC应用于某动力系统训练模拟器中

　　摘 要：介绍了某型舰艇动力系统训练模拟器的组成与基本工作原理。详细介绍了I/O设备的选型依据，给出了ADAM5510-E/TCP 的基本性能，并详细介绍了其在模拟器中的硬件配置方法和主要软件的编制思想。实践证明，基于ADAM5510-E/TCP 所设计的训练模拟器运行稳定、扩展灵活，完全满足军事训练需求。
　　0 引言

　　上世纪九十年代以来，由于计算机技术、自动控制技术和仿真技术的飞速发展，训练模拟器在各个领域特别是航海、航天、军事领域得到了广泛的应用并取得了很好的应用成果。动力系统是舰艇的重要系统之一，其操作人员的操作水平对舰艇能否遂行各项战斗任务影响重大。因此，动力系统训练模拟器在我国海军已得到较广泛应用。这些训练模拟器大都采用半实物仿真的模式，模拟器在设备外观上与被仿真设备完全一致，但其内部为计算机控制，并没有真实设备。这种训练模式的优点是学员的操作手感与被仿真设备完全一致，学员完成训练后完全可以达到操作实际装备所需的操作技能，能显著提高军事训练的质量与速度。

　　半实物仿真设备面板上有各类操作与显示部件，必须用数据采集设备采集操作人员操作开关等部件产生的数据，同时还要驱动指示灯、仪表等显示部件将计算结果进行输出。因此，设计一套可靠工作的数据采集与控制系统是研制半实物训练模拟器的关键技术之一。

　　1 系统概述

　　动力系统设备多而且关系复杂，笔者开发的模拟器包括37 台模拟设备，合计开关量输入点733 个，开关量输出点1115 个，模拟量输入点19 个，模拟量输出点149 个。系统的核心是仿真服务器（该服务器同时作为模拟器的教练员台）。服务器上运行SimuEngine 仿真引擎，系统中所有的数学模型都由仿真引擎调度。I/O 设备采集半实物设备上的操作，由通信程序将操作数据通过以太网上传至服务器上的实时数据库，服务器根据实时数据库对数学模型进行计算，计算结果也写入实时数据库。通信程序将最新计算结果发送给I/O 设备，I/O 设备驱动相应的指示灯或仪表进行显示。系统总体结构如图1 所示。

　　2 设备选型

　　接口系统的设计有四种方案可供选择：

　　（1）基于某种型号的微处理器或单片机设计专用的接口硬件。该方案的优点是成本低，但设计周期长，可靠性难以保证，且开发调试困难。

　　（2） 采用工业控制计算机以及配套的硬件接口。该方案的优点是成本较低，选型方便快捷、开发调试方便。但由于这种接口系统依赖于WINDOWS 操作系统运行，可靠性不高。

　　图 1 系统总体结构