模块七FluidSIM软件应用

1、1模块七FluidSIM软件应用FluidSIMFluidSIM 软件由德国 FestoFesto 公司和 PaderbornPaderborn 大学联合开发，是专门用于 液压与气压传动的软件。FluidSIMFluidSIM 软件可设计液压回路相配套的电气控制回路 图。通过电气控制液压回路，能充分展现各种开关和阀的动作过程。FluidSIMFluidSIM软件将 CADCAD 功能和仿真功能紧密联系在一起。在绘图过程中，FluidSIMFluidSIM 软件将检查各元件之间连接是否可行，可对基于元件物理模型的回路图进行实际仿真， 观察到各元件的物理量值，如气缸的运动速度、输出力、节流阀的开度

2、、气路的 压力等，这样我们就能够预先了解回路的动态特性，从而正确的估计回路实际运 行时的工作状态。这样就使回路图绘制和相应液压系统仿真相一致，从而能够在设计完回路后，验证设计的正确性，并演示回路动作过程。7.1 FluidSIM-P7.1.1 FluidSIM 软件中的文件FluidSIMFluidSIM 软件的目录结构如图 7-17-1 所示。aqaq 目录包含 FluidSIMFluidSIM 软件的知识库。binbin 目录包含 FluidSIMFluidSIM 软件的可执行文件以及附加库。该目录还含有注册信息及卸载程序 fduninst.exefduninst.exe 。bmp4bmp

3、4 目录包含元件图片， 这些图片具有 4 4 个灰度， 用于 1616 色的 MicrosoftMicrosoft WindowsWindows ? ?操作系统。bmp16bmp16 目录也包含元件图片，些图片具有 1616 个灰度，用于至少 256256 色的 MicrosoftMicrosoftWindowsWindows ? ? 操作系统。bmp16cbmp16c 目录包含元件插图和教学资料。ctct 目录包含 FluidSIMFluidSIM 软件中的回路图，其也为保存新建回路图的缺 省目录。在 c ct t子目录中含有下列回路图。tp101tp101 : : “气动技术基础 TP10

4、1TP101”工作手册中的回路图。tp101_lbtp101_lb :“气动技术基础 TP101TP101”教材中的回路图。tp102tp102 : : “气动技术提高级 TP102TP102工作手册中的回路图。tp201tp201 : : “电气一气动技术基础 TP201TP201”工作手册中的回路图。tp202:tp202:电气一气动技术提高级 TP202TP202工作手册中的回路图。liblib 目录包含 FluidSIMFluidSIM 软件的整个元件库。lib2lib2 目录包含 FluidSIMFluidSIM 软件 2.x2.x 版的元件库。miscmisc 目录包含 Fluid

5、SIMFluidSIM 软件的辅助文件和选项文件。sndsnd 目录包含 FluidSIMFluidSIM 软件的声音文件。symsym 目录以树形结构方式显示元件库。在“插入”菜单中，该目录内容也 以树形结构方式显示。shwshw 目录包含描述文件。tmptmp 目录包含预计算的回路模型以及 FluidSIMFluidSIM 软件新建的临时文件。asksimasksim：与“ASKSIM2.0ASKSIM2.0 仿真程序一起提供的回路图。showsshows：通过“教学”菜单以位图方式打开的回路图（见气动技术多媒体教 学）。2图7-1 FluidSIM软件的目录结构7.1.2新建回路图一、新

6、建文件和元件单击按钮旦!或在“文件”菜单下，执行“新键”命令，新建空白绘图区域， 以打开一个新窗口如图7-2,7-2,每个新建绘图区域都自动含有一个文件名， 且可按 该文件名进行保存。这个文件名显示在新窗口标题栏上。通过元件库右边的滚动 条，用户可以浏览元件。窗口左边显示出 FluidSIMFluidSIM 软件的整个元件库，其包括新建回路图所需的气 动元件和电气元件。窗口顶部的菜单栏列出了仿真和创建回路图所需的功能，工具栏给出了常用菜单功能。工具栏包括下列九组功能：1.1. 新建、浏览、打开和保存回路图口昼 I I 旦回。2.2. 打印窗口内容，如回路图和元件图片 登。3.3. 编辑回路图

7、三 JAJJAJ 则剑。4.4. 调整元件位置如且国列回迎。5.5. 显示网格叟 I I。6.6. 缩放回路图、元件图片和其他窗口陞致 1 1 倒旦!创 0101。7.7.回路图检查卫 LlLl。8.8. 仿真回路图，控制动画播放（基本功能）39.9.仿真回路图，控制动画播放（辅助功能）回凹史!兰 I I。状态栏位丁窗口底部，用丁显示操作 FluidSIMFluidSIM 软件期间的当前计算和活动 信息。在编辑模式中，FluidSIMFluidSIM 软件可以显示由鼠标指针所选定的元件。在 FluidSIMFluidSIM 软件中，操作按钮、滚动条和菜单栏与大多数MicrosoftMicros

8、oftWindowsWindows ? ?应用软件相类似。图7-2新建窗口4、换向阀参数设置将 n n 位三通换向阀和气源拖至绘图区域上。为确定换向阀驱动方式，双击换向阀，弹出图C: Ml_ s im_pctnonHame. ctZTnlxl图7-3新建气缸元件采用鼠标， 用户可以从元件库中将元件“拖动”和“放置”在绘图区域上。方法如下：将鼠标指针移动到元件库中的元件上， 这里将鼠标指针移动到气缶工上。按下 鼠标左键。在保持鼠标左键期间，移动鼠标指针。则气缸被选中，鼠标指针由箭 头仍变为四方向箭头交义.+形式， 针移动到绘图区域，释放鼠标左键， 缶工元件。采用这种方法，可以从元件库中元件外形随

9、鼠标指针移动而移动。将鼠标指则气缸就被放到绘图区域里如图 7-37-3 新建气“拖动”每个元件，并将其放到绘图区域中的期望位置上。按同样方法，也可以重新布置绘图区域中的元件。 拖动气缸至右 上角。为了简化新建回路图，元件自动在绘图区域中定位。有意将气缸移至绘图区域外，如绘图窗口外，鼠标指针变为禁止符号 且不能放下元件。将第二只气缸拖至绘图区域上。选定第一只气缸在“编辑”菜单下，执行“删除”命令，或者按下单击按钮（剪切）或DelDel 键删除第一只气缸。7-47-4 控制阀的参数设置对话5框:图7-4控制阀的参数设置对话框左端、右端驱动换向阀两端的驱动方式可以单独定义， 其可以是一种驱动方式，也

10、可以为多 种驱动方式，如“手动”、“机控”或“气控 /电控”。单击驱动方式下拉菜单 右边向下箭头可以设置驱动方式， 若不希望选择驱动方式，则应直接从驱动方式 下拉菜单中选择空白符号。不过，对丁换向阀的每一端，都可以设置为“弹簧复 位”或“气控复位”。描述这里键入换向阀名称，该名称用丁状态图和元件列表中。阀体换向阀最多具有四个工作位置，对每个工作位置来说，都可以单独选择。单 击阀体下拉菜单右边向下箭头并选择图形符号， 就可以设置每个工作位置。若不 希望选择工作位置，则应直接从阀体下拉菜单中选择空白符号。静止位置该按钮用丁定义换向阀的静止位置 （有时也称之为中位），静止位置是指换 向阀不受任何驱动

11、的工作位置。注意：只有当静止位置与弹簧复位设置相一致时， 静止位置定义才有效。从左边下拉菜单中选择带锁定手控方式，换向阀右端选择“弹簧复位”，单 击“确定”按钮，关闭对话框。指定气接口 3 3 为排气口。双击气接口 “ 3 3”。弹出一个对话框图 7-57-5 气接口对话框，单击气接口端部下拉菜单右边向下6箭头，选择一个图形符号，从而确定气接口形式 选择排气口符号（表示简单排气），关闭对话框。三、元件连接在编辑模式下，当将鼠标指针移至气缸接口 上时，其形状变为十字线园点形式。当将鼠标指针移动到气缸接口上时，按下鼠标左 键，并移动鼠标指针。注意：鼠标指针形状变为 十字线园点箭头形式七r*。保持鼠

12、标左键，将鼠标指针移动到换向 图7-5气接口对话框7阀2口上。注意：鼠标指针形状变为十字线园点箭头向内形式吊克。释放鼠标左图7-6元件管路连接8在两个选定气接口之间，立即就显示出气管路如图7-67-6 元件管路连接。FluidSIMFluidSIM 软件在两个选定的气接口之间自动绘制气管路。当在两个气接口之间不能绘制气管路时，鼠标指针形状变为禁止符号0图7-7元件管路的重新设置将鼠标指针移至气管路上。在编辑模式下，当鼠标指针位丁气管路之上时,JL其形状变为选定气管路符号 nrnr0 0按下鼠标左键，向左移动选定气管路符号JL厂，然后释放鼠标左键。立即重新绘制气管路如图 7-77-7 元件管路的

13、重新设置。在编辑模式下，可以选择或移动元件和管路。在单击“编辑”菜单下，执行“删 除”命令，或按下 DelDel 键，可以删除元件和管路。连接其它元件。则回路图如图 7-87-8 气动回路所示：回路图已被完整绘制，现准备对其进行仿真。C:fl_sim_pctnoname.ct911 I图7-8气动回路7.1.3气动回路的仿真单击按钮上或在“执行”菜单下，执行“启动”命令，或按下功能键 F9F9 FluidSIFluidSIM M软件切换到仿真模式时，启动回路图仿真。当处丁仿真模式时，鼠标 指针形状变为手形皿。在仿真期间,FluidSIMFluidSIM 软件首先计算所有的电气参数， 接着建立气

14、动回路模型。基丁所建模型，就可计算气动回路中压力和流量分布。 根据回路复杂性和计算机能力，回路图仿真也许要花费大量时间。只要计算出结 果，管路就用颜色表示，且气缸活塞杆伸出，如图 7-97-9 仿真回路。电缆和气管路的颜色具有下歹 0 0 含义：颜色含义暗兰色气管路中有压力淡兰色气管路中无压力淡红色电缆，有电流流动10D:Proora m Files Flu idSTM -Pctnoname.ct图7-9仿真回路在“选项”菜单下，执行“仿真”命令，用户可以定义颜色与状态值之间匹 配关系，暗兰色管路的颜色浓度与压力相对应， 其与最大压力有关。FluidSIMFluidSIM 软 件能够区别两种管

15、路颜色浓度：压力低丁最大压力；最大压力。在 FluidSIMFluidSIM 软件中，仿真是以物理模型为基础，这些物理模型建立是基丁 FestoFestoDidacticDidactic Gmb&CoGmb&Co 实验设备上的元件，因此，计算值应与测量值相一致。 实际上，当比较计算值和测量值时，测量值常具有较大波动，这主要是由丁元件 制造误差、气管长度和空气温度等因素造成的。通过鼠标单击回路图中的手控换向阀和开关，可实现其手动切换：将鼠标指针移到左边开关上。当鼠标指针变为手指形 射，此时表明该开 关可以被操作。当用户单击手动开关时，就可以仿真回路图实际性能。在本例中， 一旦单击

16、该开关，开关就闭合，自动开始重新计算，接着，气缸活塞返回至初始 位置。用户仿真另一个回路图时，其可以不关闭当前回路图。FluidSIMFluidSIM 软件允许 用户同时打开几个回路图，也就是说，FluidSIMFluidSIM 软件能够同时仿真几个回路图。-ln| x11单击按钮旦|或者在“执行”菜单下，执行“停止”命令，可以将当前回路图由仿真模式切换到编辑模式。 将回路图由仿真模式切换到编辑模式时， 所有 元件都将被置回“初始状态”。 特别是， 当将开关置成初始位置以及将换向阀切 换到静止位置时，气缸活塞将回到上一个位置，且删除所有计算值。单击按钮U U （另一种方法是：在“执行”菜单下，

17、执行“暂停”命令或按功能键 F8F8）, ,用户可以将编辑状态切换为仿真状态，但并不启动仿真。在启动 仿真之前，若设置元件，则这个特征是有用的。辅助仿真功能：*1*1 复位和重新启动仿真按单步模式仿真k k I I 仿真至系统状态变化127.2 FluidSIM-HFluidSIM-HFluidSIM-H 的软件操作与 FluidSIM-PFluidSIM-P 的操作基本相同。设计一双作用油缸 电控自动往复运动的电气液压回路图。一、新建文件单击按钮旦 J J 或在“文件”菜单下，执行“新键”命令，新建空白绘图区 域，以打开一个新窗口，并将所用液压元件“放置”在绘图区域上，同时设置液 压控制阀的

18、结构等信息，如图 7-107-10 所示。图7-10新建液压回路图文件二、液压回路的完成与仿真将图 7-107-10 所示的液压元件利用“油管”连接起来，软件会自动布置线路。在工具栏中单击按钮上 J J 或在“执行”菜单下，执行“启动”命令，或按下功能键 F9F9。进行液压回路的仿真运行，以检查液压回路是否正确。如图 7-117-11 为正13确的液压回路仿真运行图UtWmomrtiH nnnnRm.fT图7-11液压回路仿真运行图电缆和液压管路的颜色具有下列含义：颜色含义暗红色液压管路：压力大丁或等丁最大压力的 50%50%黄褐色液压管路：压力小丁最大压力的 50%50%淡红色电 缆：有电流流动在“选项”菜单下，执行“仿真”命令，用户可以定义颜色与状态值之间匹配关系，暗红色管路的颜色浓度与压力相对应， 其与最大压力有关。FluidSIMFluidSIM 软 件能够区别三种管路颜色浓度：颜色浓度含义压力大丁或等丁最大压力的 50%50%，但小丁最大压力的 75%75%压力大丁或等丁最大压力的 75%75%，但小丁最大压