浅议组态技术在气动仿真实验中应用探究

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1、浅议组态技术在气动仿真实验中应用探究摘要：随着工业生产的发展，气动技术的应用领域也迅速扩大。我系气动实验室采用的FluidSIM-P软件只能对基于继电器的气动自动化控制系统进行仿真测试，而利用组态软件内的元件组成接近实际工业应用的界面，自己编制控制程序，发挥了学生的创造性思维和动手能力，解决了高职院校开设的气动实验课单一、乏味的问题，大大提高了学生的学习兴趣，从而提高教学质量、强化教学效果。关键词：组态软件；气动技术教学中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1006-4311(2012)06-0240-011气动技术课程的重要性将地球上任何地方都

2、能无限量获取的空气转变为能源，作为动力使用的“气动技术”。很久以前人类就一直尝试着利用气动技术，而基本理论的建立却是17世纪的帕斯卡，到了19世纪，由英国人发明了用于挖掘煤炭的空气钻，第一次将气动技术实用化,20世纪初叶，在日本的机车上也采用了空气剎车装置，进入20世纪五十年代后，也在机械装置的自动化领域被采用，从此随着工业生产的发展，气动技术的应用领域也迅速扩大。现在在自动化生产等方面，被广泛的利用，使用气动技术即安全又对周围环境无污染，即使在很小的空间里，也可以实现细小的动作。气动技术应用的最典型的代表是工业机器人，代替人类的手腕、手以及手指能正确

3、并迅速的做抓取或放开等细微的动作，如果尺寸相同，其功率能超过电气。对于一个企业来讲，提高生产效率与降低成本，是个永恒的话题，气动技术+电子技术使我们能有效的实现人类的细微动作的功能性。因此，作为培养气动所需人才的高职院校来讲，气动技术课程的重要性不言而喻。2组态软件的优点组态软件是80年代初兴起的，随着我国工业的发展和计算机技术的进步，在自动化企业里应用越来越广泛。组态软件主要有几大优点：①延续性和可扩充性，如果设备需要发生改变时只需要更新软件就可以了；②封装性，用户不要掌握太多的编程语言就能很好地完成一个复杂工程的需要；③通用性，每个用户根据工程实际

4、情况，利用通用组态软件的底层设备就能完成一个具有动画效果、实时数据处理等多媒体功能和网络功能的工程，且不受行业限制。3气动仿真软件的缺点由于气压传动技术在工业自动化中的重要地位，因此现在高职高专院校都开设了气压传动方面的课程，而气压传动主要作为执行件，要真正掌握气压传动技术，必须结合控制技术，将设计的气动回路真正动起来，所以其实践性非常强，学校的实验环节至关重要，只有通过一系列的实验进行操作，学生才可能掌握到其中的精髓。为了实现对气动自动化系统的可靠性设计，我系气动实验室采用了德国Festo公司开发的基于Windows平台的FluidSIM-P软件。F

5、luidSIM软件是由德国FESTO公司和Paderborn大学联合开发，专门用于液压、气压传动及电液压、电气动的教学培训软件。这种仿真软件的主要特征就是将CAD功能和仿真功能紧密联系在一起，这样就使回路图绘制和相应气动系统仿真相一致。但是，该软件也存在不足之处，如：只能对基于继电器的气动自动化控制系统进行仿真测试。通过搜集了大量的文献资料和网络资源，走访已经具备成熟实验设备的兄弟院校，调研大量接受我校毕业生的相关自动化生产企业，获取大量的相关信息后发现，现在大部分的自动化设备都采用PLC或者单片机对气动元件进行动作控制，并通过触摸屏对设备进行可视动作

6、控制和数据显示，而触摸屏的功能需要通过PLC拓展并利用组态软件进行数据的实时采集，组态图形界面上任何对象都可以随过程参数的改变而变换状态，从而产生动画效果，对整个动作过程进行仿真，通过对组态软件的技术特点及可行性进行分析，提出将组态软件应用于气动实验的仿真测试中，可以解决现有气动实验室的Festo气动仿真软件对所设计的控制程序进行仿真测试的问题，具有一定的工程应用价值。4目前学校教学设备的不足企业对人才的需要和学校的教学之间存在矛盾，企业需要的是能够解决实际问题的综合性的人才，需要能够将学到的知识进行综合的运用，而学校的许多客观条件又限制了对这样人才的

7、培养，例如学校的教学条件，不允许根据企业的需要不停地购买实验设备，特别是目前自动化控制在飞速发展，学校没法及时进行更新；学校缺乏对实际企业自动化控制的了解，实验教学的针对性不强，虽然我们给学生开设了气动、PLC、传感器（包含组态）等课程，但由于课程分开独立，学生难于将它们结合在一起，虽然我们学院也开设了MPS这类的综合课程，但由于设备有限等原因，也不允许学生进行拆装只是通过PLC编程来实现机械搬运手的连贯动作，最后学生还只是巩固复习的PLC程序编程，也就是说学生只能进行验证性实验，没有条件进行外围设备的连接和控制。在传感器实验课程中运用到组态软件，只是

8、对传感器采集的数据进行的仿真，没有和执行动作的气缸等结合，学生只能在电脑上“仿”，而看不到实际