港口设备模型定制方案需求书

1项目背景目的

项目的目的是开发一个针对港口的通用设备（场桥、岸桥和摆渡车）及其对货柜进行上下搬运操作的演示模型，其中模型运行流程必须跟实际港口的操作运行流程一致，其中包括岸桥将货物从货船上下搬运到摆渡车的流程；摆渡车运载货物到堆场的岸桥下的流程；场桥将货物从摆渡车上下搬运到堆场的流程。

2.1方案流程

设备的主要目的是为了演示港口设备重的岸桥、场桥和摆渡车的作业流程。初步构想是下面两个流程循环进行：

a岸桥将船上的集装箱搬运到摆渡车上，摆渡车将集装箱运输到场桥下，场桥再将车上的集装箱搬运到堆场上堆放；

b场桥将堆场上集装箱搬运到摆渡车上，摆渡车将集装箱运输到岸桥下，岸桥将集装箱搬运到船上

3项目功能需求

3.1岸桥

3.1.1机械模型

（1） 模型参考实际岸桥结构和运作原理，外形相似度大70%（相似程度可以参考上图的模型，接近这个模型的程度即可），要有两层的结构；

（2） 实物与模型的比例范围在1:20~1:30之间，推荐1:30；

（3） 模型可以做5个自由度运行，包括在a地面沿轨道行走；b吊机1在主结构上行走； d吊机1通过绳索上下伸缩抓手；e吊机2在二层结构上行走；f吊机2通过绳索上下伸缩抓手；

（4） 抓手可以实现抓取货柜，抓取方式跟真实设备类似，通过机械结构实现抓取等；

（5） 吊机1和吊机2通过绳索传动的方式上下伸缩抓手，其他自由度实现具体方式没有强制要求，能实现就可以；如过有难度需更改方式，需要沟通同确认；

（6） 岸桥模型可以对集装箱的夹取并能准确搬运到货柜车上装车，同时也可以将从货柜车上将集装箱搬运到指定位置；

（7） 所有电机及抓取操作都需要留有可供PLC控制的接口，实现能控制电机的运作、读取电机的运行位置及抓手的状态

3.2场桥

（1） 模型参考实际厂桥结构和运作原理，外形相似度大70%（相似程度可以参考上图的模型，接近这个模型的程度即可）；

（2） 实物与模型的比例范围在1:20~1:30之间，推荐1:30；

（3） 模型可以做三个自由度运行，包括在a地面沿轨道行走；b吊机在主结构上行走；c吊机通过绳索上下伸缩抓手；

（4） 抓手可以实现抓取货柜，抓取方式不限制，可以机械结构抓取、磁铁吸附等；

（5） 吊机通过绳索传动的方式上下伸缩抓手，其他自由度实现具体方式没有强制要求，能实现就可以；如过有难度需更改方式，需要沟通同确认；

（6） 岸桥可以对集装箱的夹取并能准确从堆场搬运到货柜车上装车，同时也可以将货柜车上的集装箱搬运到堆场指定位置；

（7） 所有电机及抓取操作都需要留有可供PLC控制的接口，实现能控制电机的运作、读取电机的运行位置及抓手的状态。

3.3摆渡车 

（1）模型参考实际货柜车结构，外形相似度要求不高，能实现货柜的装在和搬运即可；

（2）实物与模型的比例范围在1:20~1:30之间，推荐1:30；

（3）摆渡车需要在场桥和岸桥的工作范围的指定位置停车，装载货物完成后能在运作场地按照指定的路线来回运行；

（4）摆渡车能配合场桥和岸桥实现集装箱的装货卸货；

（5）摆渡车的启动和停止需要留有可控PLC控制和读取的接口；

3.4货柜 

（1）模型参考实际集装箱结构，外形相似度要求不高；

（2）实物与模型的比例范围在1:20~1:30之间，推荐1:30；

（3）集装箱需要实现在货柜车上固定，在堆场等自行叠加固定放置；

（4）集装箱能配合场桥和岸桥实现集装箱的装货卸货；

3.5 操作面板 

（1） 两边的摇杆能够控制场桥和岸桥运动；能够通过切换达到一个摇杆控制场桥和岸桥；

（2） 操作面板需要做成类似控制盒的方式，控制盒可以跟模型放在一起，

（3） 操作面板通过以太网的方式与模型系统连接，并且可以控制整个模型运行和单独分别控制场桥和岸桥的运动

（4） 操作面板同时需要有一个配套的移动端APP软件，实现跟操作面板类似的功能；

3.6运作场地 

（1） 运作场地为实际港口缩小简化模型，主要是场桥和岸桥运行导轨（或者普通运行）铺设场地，摆渡车的运行场地、集装箱堆放的堆场等；

（2） 运作场地内部同时作为所有电动设备的电路驱动、走线、供电等器件的摆放位置；

（3） 运行场地通过传感器、标识等方式辅助摆渡车的定位、运行等；

（4） 堆场上和船上要示意叠加堆放一些集装箱（不是只放置一两个），并且是可以项目叠加好的，场桥和岸桥要能抓取堆放的所有的集装箱（跟实际作业情况类似）；

（5） 集装箱数量和摆放位置要求为：在船上为2*2*2；堆场为2堆，数量为2*2；

3.6软件

根据客户的要求定制场桥运行程序、岸桥运行程序、摆渡车运行程序和整体作业的运行程序；需要手机APP；电机需要预留接口给PLC系统来控制；

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