Automation Studio在PLC控制液壓系統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用

（包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電氣工程系,內(nèi)蒙古 包頭 014030）

（包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電氣工程系,內(nèi)蒙古 包頭 014030）

本文以《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》課程改革為背景，介紹Automation Studio仿真軟件的使用，突出它在該課程教學(xué)改革中的重要性，即學(xué)中做、做中學(xué)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高了教學(xué)質(zhì)量。

Automation Studio；液壓與氣動(dòng)；教學(xué)改革

1 液壓與氣動(dòng)技術(shù)教學(xué)改革

《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》課程是機(jī)電類專業(yè)的必修核心課程，而對于高職院校的學(xué)生而言，這門課程學(xué)習(xí)起來有一定難度。原因在于要想學(xué)好它，實(shí)踐環(huán)節(jié)很重要。Automation Studio仿真軟件的出現(xiàn)既解決了學(xué)校因缺少實(shí)訓(xùn)裝置無法實(shí)訓(xùn)的問題，又以動(dòng)畫形式教學(xué)吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。

2 Automation Studio仿真軟件在PLC控制液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用

下面以某液壓機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)為例闡述Automation Studio仿真軟件在PLC控制液壓系統(tǒng)中如何應(yīng)用。該液壓系統(tǒng)原理圖如圖1所示，要求實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)→工進(jìn)→快退→原位停止”。

（1）構(gòu)建液壓系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖，在Automation Studio仿真軟件中，打開“Hydraulic”拖拽各個(gè)元件到工作區(qū)連接組成該系統(tǒng)。

（2）構(gòu) 建PLC模 型。打 開“Electrical Control （IEC Standard）” 拖拽PLC輸入輸出端、按鈕、行程開關(guān)常開觸點(diǎn)、電磁閥線圈等，連接組成PLC外部接線圖。

圖1 液壓系統(tǒng)原理圖

（3）PLC程序編制。打開“Ladder Siemens” 拖拽母線、軟觸點(diǎn)、線圈等，編制PLC程序。

（4）程序調(diào)試、仿真運(yùn)行。點(diǎn)擊工具欄上綠色的圓點(diǎn)“Normal Simulation”進(jìn)行仿真。按下啟動(dòng)按鈕SB1，液壓缸快速伸出。如圖2所示。

當(dāng)液壓缸活塞桿碰到SQ2時(shí)，液壓缸速度變慢進(jìn)行工進(jìn)。

當(dāng)液壓缸活塞桿碰到SQ3時(shí)，液壓缸活塞縮回后退，如圖3所示。

圖2 液壓系統(tǒng)原理圖

當(dāng)液壓缸活塞桿碰到SQ1時(shí)，液壓缸停止工作。整個(gè)仿真過程結(jié)束。

仿真時(shí)，液壓缸活塞會(huì)隨著液壓油的不同流向進(jìn)行伸出和縮回的動(dòng)作；油路采用不同的顏色并配有箭頭顯示，紅色表示進(jìn)油路（高壓側(cè)），藍(lán)色表示回油路（低壓側(cè)），箭頭表示液壓油流向。這樣可以很直觀地觀察到液壓油的流向有利于學(xué)生理解油路走向；同時(shí)，電磁換向閥也會(huì)隨著液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的不同而改變工作位置。這樣有利于學(xué)生理解電磁閥對方向控制的作用；還有，PLC程序也會(huì)像打開了監(jiān)控功能一樣顯示程序的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。這樣有利于學(xué)生理解PLC程序?qū)σ簤焊椎目刂谱饔谩?/p>

Automation Studio仿真軟件除了能很直觀地觀察液壓系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，還可以對其參數(shù)進(jìn)行修改。比如對液壓缸參數(shù)的設(shè)置，可以改變液壓缸的幾何尺寸和負(fù)載的大小，如圖4所示，當(dāng)然，還可對節(jié)流閥開度大小進(jìn)行調(diào)整，以改變液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)速度等。

圖3 液壓缸快退

圖4 液壓缸參數(shù)修改

4 結(jié)束語

通過上述分析，可以看到Automation Studio仿真軟件在液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程教學(xué)中的重要性。但與在實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)相比，使用仿真軟件在一定程度上更有利于學(xué)生對液壓傳動(dòng)與控制的理解，但解決不了實(shí)際動(dòng)手操作的問題，只使用該軟件可以從理論上加深對該課程的認(rèn)識(shí)，不能完全依賴軟件仿真，還有結(jié)合實(shí)物操作更好。

[1]朱梅，朱光力.液壓與氣動(dòng)技術(shù)（第2版）[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007（07）.

[2]許福玲.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009（08）.

[3]曹賀.Automation Studio在液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].機(jī)床與液壓,2010.

Automation Studio在PLC控制液壓系統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用

王德志

王德志（1977—），男，吉林輝南人，講師，主要從事：機(jī)電一體化技術(shù)方面的教學(xué)工作。