船舶柴油引擎模擬課程規劃及系統製作---總計畫

Abstract

由於輪機系統都相當龐大,所以在輪機教育 上,實習課程是一件相當不容易的事情.因為除 了上船實習之外,在學校所能進行的實習課程 相當有限.而上船實習也會面臨許多難以突破 的瓶頸,所以除非擁有自己的教育實習船,否則 實習課程不容易落實.但是擁有教育實習船必 須面臨更困難的經費問題及複雜的管理問題. 由於實習課程的教授存在許多先天上的難題, 於是使用模擬機便成為技術教學及訓練課程最 佳的教具.多年來,由海洋大學輪機工程技術系 之使用經驗與世界各國紛紛購購置之情況,已 經證實此點.該系民國七十一年即開始規劃柴 油主機推進系統模擬機之購置;至民國七十三年十月安裝、測試完成,次年五月正式啟用.九 年來,不論是該校輪機系學生或是交通部委託 代訓的在職船員皆獲益甚大.基於目前航運界 對優秀輪機人員需求非常迫切,各海事專科甚 至海事職校亦紛紛計畫採購模擬機,但皆因維 修、保養模擬機之費用相當高昂而卻步!無庸 置疑地,模擬機是技術教學與訓練之利器.但因 國內目前無人研製模擬機,所以皆需自國外購 入,因而零件之取得與技術均操之於外人之手, 所以不僅價格非常昂貴,且日後長年之維修保 養費用更是驚人!另外發展空間深受限制,無法 彈性調整教學及訓練課程的內容.為了滿足國 內教育訓練之強烈需求,因此建立本土化研究 與發展模擬之技術,並規劃配合了教育訓練課 程,以提高工程技術教育之品質與效率,實有迫 切之需要;本跨校性整合型研究計畫之目的即 在此.本計畫係一為期三年的跨校性整合型計畫,包含二個子計畫:(1)子計畫一:"船舶柴油引 擎模擬機之課程規劃及界面製作"由海洋大學 輪機工程技術系執行;(2)子計畫二:"應用分散式 計算機系統控制柴油引擎模擬機之研究",由台 北工專工管科及交通大學資工系執行.各個子 計畫的工作目標分別為:子計畫一:本計畫之目 標在於利用國人自製之模擬機取代日本製造之 模擬機,用於教學訓練與研發.模擬機之系統將 採用開放式的架構,可以模擬多種不同的主機 系統,又可依課程之需要來模擬操作個別的輔 系統;並且隨著輪機科技的進步而增添新功能. 配合不同層次之學生或在職人員作教學與訓練 ,期符合教育訓練與人才培育之需求,更進而為航運界注入新血輪,為國家建設建立人才庫;子 計畫二:本計畫的目的,是完成一個價格低廉且 功能更強的分散式電腦系統,用於取代目前老 舊損壞的"PDP-11/34柴油主機操船模擬機".本計畫 中,整個分散式柴油主機模擬機,是以五台自行 設計的嵌入式即時作業微處理機系統,來模擬 原模 擬機的五個獨立模組,包含模擬機艙(Eng. Room)、引擎控制室(Control console)、主配電盤( Main switch board)、船橋(Bridge console)以及指導者 控制台(Instructor control console).每一個微處理機 系統均包含能夠處理即時工作的單板電腦、輸 入/輸出控制單板以及關於此模組的模擬操船 程式;每一模組均由區域網路(LAN)所連接,並接 受指導者控制台的監控.除此之外,未來將加裝 聲音模擬及音響系統,期使整個系統的模擬操 作更加真實.希望這個計畫能藉著國家的投資, 來整合本土機、電等工程技術,提昇國人之技 術能力與研發風氣,不以再加工為出口大宗,成 功的為工業轉型盡一份力量.