组态技术在液压传动仿真教学中的应用
时间：2020-09-14 07:57:59 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘 要：液压传动是机电专业的重要课程，但是在教学中存在液压元件、控制回路讲解困难，学生难以理解，实训中一些实际控制对象无法解决等问题。利用组态软件技术仿真模拟可以解决此类问题。
关键词：组态技术 液压传动 仿真教学 应用
液压传动教学中存在液压元件、控制回路讲解困难，学生难理解，课程教学难以达到培养目标的要求等问题。为了克服这一系列问题，笔者采用组态软件技术仿真模拟液压元件、控制回路、无法解决的实际控制对象，使抽象变具体。
一、组态软件技术
组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件，可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
二、实训仿真系统构建
1.构建思路
教师需要根据教材中的内容，建立液压系统中相互关联的图形，将元件图形、工作回路直观化，仿真出不同的工作状态，理论讲解、实训教学都能够应用。经过对比，笔者采用力控V6.0组态软件来构建液压传动仿真系统。
2.实现过程
（1）制作位图形。液压控制系统中，元件在力控V6.0中属于非通用部件，因而要用Photoshop或者其他图形制作软件，建立液压系统中所需的元件以及元件不同工作状态的位图形。
（2）建立各控制回路。进入力控V6.0组态软件开发系统Draw后，创建一个新窗口。在新窗口中，利用开发系统中的文本、直线、矩形、圆形等基本图形的对象以及制作好的元件位图形绘制各基本控制回路。
首先点击工具箱上的位图图标，将已经制作好所需的位图图形导入到画面中，然后将导入的位图图形根据控制回路调整到适当的位置。调整好后，点击工具箱中的多边形图标，绘制油管管路。
（3）定义I/O设备。定义了I/O设备后，力控V6.0才能通过数据库变量和设备进行数据交换，实现控制。定义I/O设备步骤如下：
①从导航器中找到“I/O设备驱动”。
②展开导航器中“I/O设备驱动”项，选择“PLC”。
③展开类别PLC，选择合适的设备厂商。
④选择合适的设备型号，并双击，或者在它的图标上双击鼠标左键。
⑤在弹出的对话框中定义设备的参数，设备定义完成后，在设备型号下面会添加一个所指定的设备逻辑名称为标题的设备列表项，同时厂家的图标上会出现一个红色的“√”，至此，一个设备的定义过程就完成了。
（4）动画连接。动画连接是指画面中图形对象与变量或表达式的对应关系。建立了动画连接后，在界面运行系统中，图形对象将根据变量或表达式的数据变化，改变其颜色、大小等外观，从而达到计算机监控的目的。此过程可在建立控制回路过程中同步实现。现以管道内液体流动为例说明动画连接的方法。
①双击管道，弹出对话框，勾选“隐藏”和“流动属性”。
②点击“流动属性”，出现对话框，勾选“只有流动时才显示”，流动方向选择“从右到左/从下到上”，流动速度选择“快”，在条件里输入表达式“qidong==1&&houtui==1&&yougang>0”，流体外观以美观设置，然后确认返回。
③点击“隐藏”，出现对话框，何时隐藏选择“表达式为假”，在条件里输入表达式“qidong==1&&houtui==1”，然后确认返回。
④编写动作脚本。利用开发系统编制完的动作脚本，可以在运行系统中执行。运行系统通过脚本对变量、函数的操作，可以完成对现场数据的处理和控制，进行图形化监控。
以应用程序脚本编写为例。点击导航菜单栏中的“动作”，再双击下拉菜单栏中“应用程序动作”，进入脚本编辑器，在进入程序脚本区域，输入脚本：
beng=1；
qidong=0；
houtui=0；
qianjin=1；
tt=0；
yanshi=30
点击“确认”。
在脚本程序编写好后，进行程序调试、运行，直至符合要求。
三、教学使用
在理论教学中，讲解元件、控制回路的结构、原理可以在不连接设备的情况下直接进入力控V6.0运行系统，直接进入运行。实训中，将设备硬件连接起来，进入力控V6.0运行系统，实现设备控制。在整个教学使用中，教师要注意对照动画显示的工作状态讲解，并向学生交代注意事项。
四、小结
用组态软件设计教学仿真软件，拓宽了工业组态软件的使用，也丰富了教学内容，使得很多难以讲解、难以理解的问题得到解决。
（作者单位：湖南潇湘技师学院）
