Automationstudio实例分析1

1、三、Automation Studio?实例分析任何软件都需要反复的使用才能熟练的掌握其使用的方法。上一章简单的介 绍了 Automation Studio?软件的基本操作，这一章就是通过实例分析的方法加深理 解，熟记操作方法，掌握软件应用的核心，为以后创造性的设计打下基础。3.1实例一：搭建一个回路，并设置变量双击Automation Studio?软件图标，打开软件。界面如图 3.1所示。首先先找 到位于工具栏右下角的视图工具栏，调节百分比大小为 100%,使工作空间布满 整个视图。/I”或 Udi-llljtCL I ! frlMl III |IXW Ih-* bv-trh Lw-ri

2、用Tik 1-44*3 MH卡？I虫，就，百0u工ifh Jri Uwd.尊1diiH.iEtrinA CnJtrd. QIE SuuhnS ElGiHhN 3 3 5.a ECI wd C-KvraL 94MJi!lFil-4 DiUJiii lli:arp-i-iI心田5l蝴dgdlrtaitaiCpiindifc-l-uL- pl*4-lF十 ?|EPbrjTrt lsjiL-Tr- L司 CLihpaiLA B i图 3.1 Automation Studio ?操作界面在工作空间中空白处右击， 选取Document Properties选项，出现图3.2所示菜单，可以对设计工作空间做

3、出大小调整。具体大小的选取还是以设计尺寸为准 从上到下依次是标准 A5到标准A0图纸。再往下是英制的图纸，做某些英制标 准设计时可以选用。现在我们选取“ ISO A3,297X420MM选项。Dociment PropertiesPa 髀 Setup1号 LocaiorSuTHMry info ytandBfd i_just&fnDcuranH storyRmrr. L。1adi 0 1J2 it H m. aW/bi/zkiie AM56 H a IZH AM5LC l?x22iri. AIJ5r22xh. AN51E34X 对瓠 J2 gz 60 n, J2 94 x iSE.M m.Or

4、lenraiianW PQItr渡LandsccRuler Unite苗 M&TlCDrying Scale：厂 Mgrc and 匚鼻炉 eak.F Ejinr Defajr ifioc und -ame图3.2在Document properties中调整工作空间的尺寸大小工作空间设置完毕之后，我们就可以在其中进行模拟建模的步骤了。 在项目工具栏中找到图标，点击之后将会出现库资源管理器，如图3.3。我们选用Libirary EatpLoireir Main Lilbrarjr。博信旧|闻石|。|田：山.S-&-E-E | Kydr soli cPxmps -ukl t cvcir Lln.

5、11 =目 LlnJ. di r a： 21 l oil-al f Di s I Utll dir q； 21 l oil-al Isri Mio I LItll di r a： z t l oil-al Mqjiu工产 | Ueul di r a a t l oil-al f r gut?|j Eltr o i.Y lr 41J. i c Pr qs. =:jjtFroporlionkl Hydrml 1cElectr 1 cal Cantril TC StanAar（5）Electrical Cmitt力（ZEC St:aiulard）Ladder fvr Simen: FU7Interf

6、aceHM1 and Control PanelsFixsdIli spla. . D spla. . Ji spla. . Di sIel .5Fixa 311 pl8Fixtd TH 邛1 .中 Tiled.Fiidcpl Di spl*图3.3库资源管理器图3.4拖动定量泵到工作空间液压系统回路作为一个基本案例点 击 HydraulicPumps and PowerUnitsUnidirectional Fixed Displacement库，在库中选取 Fixed Displacement Pump点击鼠标左键拖动到工作空间之中松开（图3.4）。在工作空间中，所选元件还可以随意拖动（图

7、3.4蓝虚线框中为所选元器件）接着在 HydraulicReservoirs库中拖选 Hydrostatic Reservoir到工作空间（图+Hydro ft七_ ic iReservoirAtm&sp. . . R6strw&ir Custoni.Res ex voirHydros.图3.5拖选油箱V al vie Me 53ur e Rei i ef VeWithout TankTwc-E t*gt 0 ther sSequence ValvesUriLoadinE YailvesRtliefRelief VariableVkLveYwl5七Relie,Vai.IJ图3.6拖选溢流阀Pu

8、mjis ajid Powier ITni ts ReservoirsFLLin七国 虹id Co皿号wti裔nAccwiulatorsActuatorsDi recti onal Valves第三步，进入 HydraulicPressure ValvesPressure Relief Valves,拖选 ReliefValve （溢流阀）进入工作空间（图 3.6）。第四步，进入 HydraulicDirectional ValvesSimplified Modeling/3-Way Valves库，拖选4/3-Way NC Valve（我3通机械换向阀）进入工作空间（图3.7）。q/3,可K

9、 Valve“3F盯UC Vidvt34/3-WtyHU Valg| D il-ect 1 onal Valves- 网 SiplifiU Modelm百 回 U2T1号 Vlv tl 3/2-fcy Valvei （J 4/5-Uy Valves 4/3Way ValvesB Othersq/3,对NL VUve图3.7拖选换向阀第五步，进入 HydraulicActuatorsDouble-Acting Cylinders 库，拖选Double-acting Cylinder进入工作空间（图 3.8）。图3.8拖选双作用液压缸l|. 工白野口壮。Multi一一. IndicatorPiw4

10、r FrG&u 的Measuring InstrumentsOthers 库，拖选 Flowmeter 表进入工作空间（图3.9）。图3.13液压系统总体布局图第七步，进入 HydraulicMeasuring InstrumentsOthers 库，拖选 Pressure Gauge进入工作空间（图3.10）回囤回MIlli a-加！s-.日勾Pressure VaJ-ves5 erisorsFluid CaivditiMaMsurinr Inx t rum exitss5 e drg ft e d号一画Fluid ConditioningFilters库，拖选 Filter 进入工作空Fl

11、uid ConlHi值I Fill er三 U Coolers 日 Coal ers wi th Bool 8 an 网 OtWs间（图3.11）F liter图 3.11+ 11ing Instr unient sEl C ax tri dee V alve Inserts拖选过滤器第九步，在 HydraulicFlow ValvesRestrictorsCurve Modeling Restrict。峰中报j Flfw Valves- Q Res tri c torsgj lith Checlt Vave即 Cwt G“口ing Kestrictors+ （| Check Mal中h图3.

12、12拖选可变节流阀拖选 Variable Throttle Valve到工作空间（图 3.12）现在工作空间中已经有了基本回路的所有元器 件。在工作空间中，我们按照方便管路连接的方式 安置它们的位置。在Automation Studio?软件的菜单 栏里点击View （视图），在下拉菜单中的Gird选项 前打勾，这时工作空间中将会出现网格。网格可以 帮助我们定位每个元器件的位置，是一个实用的操 作方法。接下来，左键点击散布在工作空间中的元 器件的红色触头，可以拉伸出管路，当两个连接触 头正确连接在一起时，触头颜色会变暗。本液压系 统的总体布局图如图3.13所示。在连接管路的时候， 回油管路我们

13、用虚线表示。操作过程为点选回油路， 鼠标右击，在菜单栏中的 Drain line前打勾。接下来我们将要对每个元器件的参数进行设置，以达到我们设计的目的要求。我们先进行溢流阀的参数设置。双击溢流阀的图标，出现参数设置对话框（图3.14）。在本例中我们设置溢流阀的调定压力为 1350PsL在参数设置的对话框里 单位也可以进行设置，可以选择的单位有 Pa （帕斯卡）、bar （巴）、psi （磅每平 方英寸）、atm （工程大气压）、MPa （兆帕）、KPa （千帕）、GPa （G帕）、kgf/cm2 （公斤力平方厘米）。每个单位的具体含义与换算关系，可以参考液压与气压 传动这本书。图3.14设置溢

14、流阀调定压力设置完调定压力，我们点击左下方对话框里的选项Displayed Information。在新弹出的设置对话框里找到 Cracking Pressure选项，在其前面的小方框里打勾（图3.15）。完毕之后点击Apply,再点击Close溢流阀的参数设置完毕。之后对液压缸参数进行设置。双击液压缸图标，在左侧的明细栏中选取Technical Data在右侧的Basic Data中修改参数，这里的 Basic Data中包含的参 数有 Piston Diameter （柱塞直径）、Rod Diameter （柱塞杆直径）、Stroke （冲程）、 Extension （伸长率）、Incli

15、nation （倾斜角度）、External Load （外部载荷）、Push External Force （外推力）、Pull External Force （拉外力）。在此例中我们仅仅设置 冲程为15 in。并且点击 More按钮，在高级设置中清空 Dynamic Piston FrictionCoBponent Propec-t Kelietf Value - Hydxauli.c)Tezhncai -gtaChiarartertstic Clti/kCl-dkjQ Inform dtiuhiDWwod IrtarmtlcTiPecnalwd InfcrniaitjonInslaJli

16、U qa Karibt-r1Circuit /5b，r1Crackir.g frtssw41 羽0 p = L&12Fart 1演Ilan Xdtla erInterrt-eJ ID1-1VComporiciit Kanelbllf Vdve巴亚士Ihnb4rCat-alag 工.3cri.pt；acianufaclur ernuunt carjr YnnharConw*wt匚CmpctM Ytrsi tnl-l-l雷 LwntiflisT LocataLhke|Ekl Lty锐AhmI图3.15溢流阀的设置的数值。因为这是简单的模拟，所以我们暂时不考虑活塞动作时摩擦力变化情况的影响（图3.1

17、6）。Cosponeiti Fropert res； Doiibl&-JLct in-g Cyluider - Hytlrau-Li.c,)TezhncaiDrying F=crre cui-vieRtstveorteCureDuldeiVidaso cnm-antBa sic Data匚就自 E infmnaiicin- 口I 画帕 d Urfornaticn Psrjanalizcd jjnfcmfi-jtion SenqIjijI ilL-aLiAilvniicerl ID网内Clcse九：七商DiwattriTteynal Lc虱FaK Ejctcrfial f or10. coPiB

18、l Sidv AjFlowValvesRestrictorsWith Check Valve 库中可以找到 Variable Non-return ThrottleValve将它拖选到工作空间里图（3.24）,替换原来可变节流阀所在的位置。这 两个止回节流阀的放置方法也有一定的讲究，对于位于左边的这个止回节流阀， Properties由国:I 士ExpertComponentNamePlotColorScale Min.Scale Mai.IT灯i-uiDouNftA(ti.Linear Sped50DoubleActi. 11Linear PositionRed图3.22速度位移曲线图ie1

19、350 psi0 L/min 93.55 bar157.32 L/inin图3.23仿真过程中IWFVm-1 aLleiUon-RtlurnThrcttliPreEsure Varial)l e Ori 1 ce utd T电一 .Oriie. . with .图3.24拖选流量可调的止回节流阀点击右键，在弹出的列表中找到Transformation,在下一级的菜单里面依次点击Vertical Flip与Horizontal Flip,意为垂直翻转与水平翻转。之后双选两个止回节 流阀，双击打开参数设置对话框进行参数设置，将 Diameter设置为0.5mm。接 着从 HydraulicMeas

20、uring InstrumentsOthers中拖选 Pressure Indicater（压力指示 器）到工作空间，单位设置为 Psb如图3.25。开始仿真。1350 psi图 3.25使用止回节流阀的回路本例详尽的阐述了 Automation Studio?软件的操作方法以及该软件的仿真方 式。剩下的就是读者对不同的元器件库的探索， 了解不同的库对自身设计产品的 帮助。在机电液一体化设计中，熟练而高效的使用各种库才能做出简洁高效的产 品。在Automation Studio?软件课程中，我们出生于机械专业的读者不熟悉的是软件的操作方法，软件的建模方式以及软件的仿真手段。 但是需要牢记的是，

21、任 何软件其来源与基础即是实际生产上的需要，是对于现实生活的虚拟。所以建议 读者在使用软件的时候要勤查字典，对于元器件库中看不懂的英文要转换成中文 来理解，会发现它其实就是我们业已掌握的元器件。所以，各位学习机电的同学还是要扎实的回归到原有液压与气压传动、机床传动等专业课程之中，将 专业课的课程与Automation Studio?软件课程相互比对，交叉学习。这样才能事 半功倍的学好这门课。接下来，再分析几个典型的实例，帮助同学更好的理解软件的操作与软件仿 真的意义。3.2实例二：电控回路的搭建本例所设计的电控回路，主回路还是使用上例搭建好的液压回路。 为了实现 电气控制，原有的机械换向阀要替

22、换成电磁换向阀。双击打开三位四通机械换向阀参数设置界面（图3.26）,首先点击图3.27中图3.26 4/3换向阀元件参数界面红框标注的机械手柄，再用界面右上角的Delete键将其删除。接下来双击图3.28 中用红框标注出来的问号，会弹出一个元件库，其中可以根据不同的控制方式选图3.27删除机械手柄取控制手柄。因为本例是使用电气控制的，所以要选用电磁换向阀，其图标如图3.29中红框标示。选取之后，因为该位置太靠上，需要调整到与换向阀的下边齐图3.28修改控制手柄平。这时可以点击参数修改界面的图标，实现选取的零部件的上下左右移动国图3.29各种可供选用的部件这时，问号原来所处位置会出现一个新的问

23、号图标，同样双击打开它，在部件库中找到Spring Return,即是弹簧。如图3.30中红框所标示。图3.30选取回复弹簧了解电磁换向阀的同学知道它的结构特点，剩下的就是按上述操作过程，将换向阀的另一侧也设置成上述的情形。最后的样子如图3.31所示。Coaponeitl Prapert ies 4/3-fay NC V- Hydraulic)General SettlingsMOhljig 班 Paris.口PtdbwimR三 Iniial PoGbF73-l-V/2纪同引Symbol and Display InFormailonCxaloa Infomatiom Dsplarfed In

24、farrEkicri Personal zez InkmrabonCbse电Et图3.31电磁换向阀设置完成接下来我们将要拖选一系列元器件到工作空间，用以搭建控制回路。进入 HydraulicSensorsOther蚱中拖选两个 Mechanical Position Senso倒工作空间，会弹出图3.32所示对话框，在Tagname一栏中输入该行程开关的名字，本例中第一个行程开关使用 WAYOUT的标签名，第二个行程开关使用 WAYBACK的标签名。在工作空间中的安放位置如图3.34所示。图3.32修改变量对话框另注， 刚拖选到工作空间里的机械位置传感器需要调整，留给读者自己完成。接着进入

25、Electrical Control (JIC Standard)Power Sources库中，拖选 Power Supply 24 Volts和Common(0 VoltsM人工作空间，安放位置如图3.34所示。值得 注意的是Electrical Control (JIC Standard)：一个新的库，括号里的意思是该库中的 元器件图标使用美国 标准。 而 位于其 下 方还有一个 Electrical Control (IECStandard)， 其意为使用国际标准的元器件库。首先这两个库都是用作电气控制的库， 涉及到电路设计，继电器选用的都需要进入这个库中寻找。跟涉及液压系统设计都需要

26、使用液压库相仿。该库本书并未作出详细的介绍，但是根据原先液压库的介绍和使用方法，读者应该可以掌握本库的操作方法。至于其库中不同项目的含义以及其包括的元器件种类，读者可以勤查字典做深入了解，培养自身的自学能力。目前我们只对于本例使用到的元器件做一个解释与翻译。刚刚我们拖选的Power Supply 24 VoltsU 24V电源，Common(0 Volts历公共 端，相对电势零点。进入 Electrical Control (JIC Standard)Switches中，拖选两个 Normally Open Push-button 到工作空间，依次输入 Tagname为 START和 STOP

27、 Normally Open Push-button 意为常开开关。摆放位置如图3.34所示。进入 Electrical Control (JIC Standard)Output Components 库，拖选两个Coil进入工作空间，依次卒&入Tagname为CR1和CR2 Coil意为线圈。摆放如图3.34。进入 Electrical Control (JIC Standard)Output Components 库 ， 拖 选 两 个 Solenoid DC/ACS入工作空间，依次卒&入 Tagname为 SOL侪口 SOL2Solenoid DC/AC 意为交直流螺线管。摆放如图3.3

28、4。进入 Electrical Control (JIC Standard)Contacts库，拖选四个 Normally Open Contact 和一个 Normally Closed Contact入工作空间，Normally Open Contact意 为常开接触器，Normally Closed Contact意为常闭接触器。摆放位置如图 3.34。进入 Electrical Control (JIC Standard)Contacts 库，拖选Push-button AuxilContact, Normally Open 与 Push-button Auxil Contact, Normally Closed 进入工作空 问。Push-button Auxil Contact, Normally Open意为连杆控制的常开按钮接触器， Push-button Auxil Contact, Normally Closed 昧连杆控制的常闭按钮接触器。进入 Electrical Control (JIC Standard)Sensor Switches,拖选一个 NormallyOpen Limit Switch 和一个 Normally