組態技術在液壓傳動仿真教學中的應用

摘#8195;要：液壓傳動是機電專業的重要課程，但是在教學中存在液壓元件、控制回路講解困難，學生難以理解，實訓中一些實際控制對象無法解決等問題。利用組態軟件技術仿真模擬可以解決此類問題。

關鍵詞：組態技術#8195;液壓傳動#8195;仿真教學#8195;應用

液壓傳動教學中存在液壓元件、控制回路講解困難，學生難理解，課程教學難以達到培養目標的要求等問題。為了克服這一系列問題，筆者采用組態軟件技術仿真模擬液壓元件、控制回路、無法解決的實際控制對象，使抽象變具體。

一、組態軟件技術

組態軟件指一些數據采集與過程控制的專用軟件，可以應用于電力系統、給水系統、石油、化工等領域的數據采集與監視控制以及過程控制等諸多領域。

二、實訓仿真系統構建

1.構建思路

教師需要根據教材中的內容，建立液壓系統中相互關聯的圖形，將元件圖形、工作回路直觀化，仿真出不同的工作狀態，理論講解、實訓教學都能夠應用。經過對比，筆者采用力控V6.0組態軟件來構建液壓傳動仿真系統。

2.實現過程

（1）制作位圖形。液壓控制系統中，元件在力控V6.0中屬于非通用部件，因而要用Photoshop或者其他圖形制作軟件，建立液壓系統中所需的元件以及元件不同工作狀態的位圖形。

（2）建立各控制回路。進入力控V6.0組態軟件開發系統Draw后，創建一個新窗口。在新窗口中，利用開發系統中的文本、直線、矩形、圓形等基本圖形的對象以及制作好的元件位圖形繪制各基本控制回路。

首先點擊工具箱上的位圖圖標，將已經制作好所需的位圖圖形導入到畫面中，然后將導入的位圖圖形根據控制回路調整到適當的位置。調整好后，點擊工具箱中的多邊形圖標，繪制油管管路。

（3）定義I/O設備。定義了I/O設備后，力控V6.0才能通過數據庫變量和設備進行數據交換，實現控制。定義I/O設備步驟如下：

①從導航器中找到“I/O設備驅動”。

②展開導航器中“I/O設備驅動”項，選擇“PLC”。

③展開類別PLC，選擇合適的設備廠商。

④選擇合適的設備型號，并雙擊，或者在它的圖標上雙擊鼠標左鍵。

⑤在彈出的對話框中定義設備的參數，設備定義完成后，在設備型號下面會添加一個所指定的設備邏輯名稱為標題的設備列表項，同時廠家的圖標上會出現一個紅色的“√”，至此，一個設備的定義過程就完成了。

（4）動畫連接。動畫連接是指畫面中圖形對象與變量或表達式的對應關系。建立了動畫連接后，在界面運行系統中，圖形對象將根據變量或表達式的數據變化，改變其顏色、大小等外觀，從而達到計算機監控的目的。此過程可在建立控制回路過程中同步實現。現以管道內液體流動為例說明動畫連接的方法。

①雙擊管道，彈出對話框，勾選“隱藏”和“流動屬性”。

②點擊“流動屬性”，出現對話框，勾選“只有流動時才顯示”，流動方向選擇“從右到左/從下到上”，流動速度選擇“快”，在條件里輸入表達式“qidong==1houtui==1yougang>0”，流體外觀以美觀設置，然后確認返回。

③點擊“隱藏”，出現對話框，何時隱藏選擇“表達式為假”，在條件里輸入表達式“qidong==1houtui==1”，然后確認返回。

④編寫動作腳本。利用開發系統編制完的動作腳本，可以在運行系統中執行。運行系統通過腳本對變量、函數的操作，可以完成對現場數據的處理和控制，進行圖形化監控。

以應用程序腳本編寫為例。點擊導航菜單欄中的“動作”，再雙擊下拉菜單欄中“應用程序動作”，進入腳本編輯器，在進入程序腳本區域，輸入腳本：

beng=1；

qidong=0；

houtui=0；

qianjin=1；

tt=0；

yanshi=30

點擊“確認”。

在腳本程序編寫好后，進行程序調試、運行，直至符合要求。

三、教學使用

在理論教學中，講解元件、控制回路的結構、原理可以在不連接設備的情況下直接進入力控V6.0運行系統，直接進入運行。實訓中，將設備硬件連接起來，進入力控V6.0運行系統，實現設備控制。在整個教學使用中，教師要注意對照動畫顯示的工作狀態講解，并向學生交代注意事項。

四、小結

用組態軟件設計教學仿真軟件，拓寬了工業組態軟件的使用，也豐富了教學內容，使得很多難以講解、難以理解的問題得到解決。

（作者單位：湖南瀟湘技師學院）