機(jī)電控制仿真軟件介紹

1、上海宇龍軟件工程有限公司宇龍機(jī)電控制仿真軟件2012-10-04上海宇龍軟件工程有限公司開(kāi)發(fā)的宇龍機(jī)電控制仿真軟件是用于機(jī)電一體化及相關(guān)專(zhuān)業(yè)仿真實(shí)訓(xùn)軟件，也是一個(gè)可以進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的工具平臺(tái)，更是一個(gè)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的積件系統(tǒng)。一、機(jī)電控制仿真軟件構(gòu)成宇龍機(jī)電控制仿真軟件本體由一個(gè)元器件庫(kù)、一個(gè)控制對(duì)象庫(kù)和一個(gè)仿真工作區(qū)構(gòu)成。1. 元器件庫(kù)元器件庫(kù)包含了大量的電路元器件、液壓元器件和氣動(dòng)元器件。每個(gè)元器件都帶有其參數(shù)特性。元器件庫(kù)是一個(gè)開(kāi)放性的庫(kù)，用戶(hù)可以使用本軟件的工具添加同類(lèi)不同參數(shù)特性、不同外形的元器件。 電路元器件電路元器件庫(kù)中包含了一下各種類(lèi)型的元器件：通用繼電器、中間繼電器、電流繼電器

2、、電壓繼電器、時(shí)間繼電器、熱繼電器、接觸器、按鈕開(kāi)關(guān)、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、熔斷器、液位傳感器、電磁閥、限位開(kāi)關(guān)、固態(tài)繼電器、刀開(kāi)關(guān)、PLC、各種電源、控制變壓器、橋式整流器、電磁吸盤(pán)、交通燈及各種燈具、數(shù)碼管、各種電動(dòng)機(jī)等。PLC是其中一類(lèi)重要電路元器件。目前，已經(jīng)涵蓋了歐姆龍、西門(mén)子和三菱系列PLC。本系統(tǒng)中提供了以上三種系列PLC部件的仿真程序編輯器。PLC仿真編輯器 液壓元器件液壓元器件包含了各種動(dòng)力元器件、控制元器件、執(zhí)行元器件和各種接頭。比如：動(dòng)力元器件有各種液壓泵；控制元器件有各種電磁式換向閥、液控式換向閥、手動(dòng)換向閥、單向閥、調(diào)速閥、減壓閥、壓力繼電器、溢流閥、節(jié)流閥、液壓缸、行程閥等

3、；執(zhí)行元器件有各種液壓缸和液壓馬達(dá)。液壓元器件圖 氣動(dòng)元器件氣動(dòng)元器件與液壓元器件類(lèi)似。2. 控制系統(tǒng)搭建平臺(tái)宇龍機(jī)電控制仿真軟件的仿真工作區(qū)是一個(gè)控制系統(tǒng)的搭建平臺(tái)。用戶(hù)可以從元器件庫(kù)中選擇各種合適的元器件放入仿真工作區(qū)。然后，選擇合適的導(dǎo)線或者管路將這些元器件搭建成一個(gè)控制系統(tǒng)。搭建完的控制可以在仿真工作區(qū)實(shí)現(xiàn)仿真運(yùn)行。控制系統(tǒng)搭建平臺(tái)有以下四項(xiàng)特點(diǎn)： 隨意搭建控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)可以隨意搭建，不論元器件選型是否正確、不論鏈路是否正確，控制系統(tǒng)都會(huì)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行結(jié)果。對(duì)有對(duì)的結(jié)果、錯(cuò)有錯(cuò)的結(jié)果。 實(shí)時(shí)檢測(cè)對(duì)于所搭建的控制系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)運(yùn)行，并且可以使用各種仿真儀器儀表進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。這是由于本軟件對(duì)所

4、搭建的控制系統(tǒng)根據(jù)各元器件參數(shù)特性、導(dǎo)線參數(shù)特性和管路連接關(guān)系進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算。并且，根據(jù)計(jì)算結(jié)果實(shí)現(xiàn)可視化結(jié)果。實(shí)時(shí)檢測(cè) PLC自由編程本軟件中提供了PLC元器件仿真程序編輯器。在這些編輯器中，用戶(hù)可以自由進(jìn)行PLC程序的編制。PLC灌入用戶(hù)所編制的PLC程序后，PLC將對(duì)這些PLC程序進(jìn)行指令解析并且運(yùn)行。根據(jù)用戶(hù)設(shè)計(jì)搭建的鏈路和編制的PLC程序以可視化形式真實(shí)直觀地表現(xiàn)對(duì)應(yīng)用對(duì)象的控制。 機(jī)電混合搭建所搭建的控制系統(tǒng)可以同時(shí)包含各種電路元器件、各種液壓元器件和各種氣動(dòng)元器件，在同一個(gè)控制系統(tǒng)中既包含多個(gè)電路鏈路、液壓鏈路和氣動(dòng)鏈路，是一個(gè)機(jī)電一體化的控制系統(tǒng)。3. 控制對(duì)象庫(kù)我們將控制對(duì)象分

5、為一般控制對(duì)象、普通機(jī)床和柔性生產(chǎn)線三大類(lèi)。這些控制對(duì)象都是由一個(gè)平面或三維立體的圖形所描述。所有控制對(duì)象都可以由用戶(hù)自己搭建的控制系統(tǒng)進(jìn)行控制運(yùn)行。因此，控制對(duì)象使得所搭建的控制系統(tǒng)可視化了。 一般控制對(duì)象一般控制對(duì)象由一些教學(xué)過(guò)程中常用的控制對(duì)象組成。比如：小車(chē)、全自動(dòng)洗衣機(jī)、輸送帶、交通信號(hào)燈、物料混合攪拌機(jī)、水塔、煤裝卸設(shè)備、混凝土泵車(chē)、機(jī)械手等等。交通信號(hào)燈 普通機(jī)床普通機(jī)床庫(kù)包含了CA6150車(chē)床、X62W萬(wàn)能銑床、T68鏜床、M7130平面磨床、Z3040搖臂鉆床等。每臺(tái)機(jī)床面板和手柄都可以操作，機(jī)床運(yùn)動(dòng)由機(jī)床操作手柄和機(jī)床電氣電路控制?？梢栽跈C(jī)床電氣電路上任意設(shè)置故障，故障可以

6、是一個(gè)元器件某個(gè)故障引起，也可以是多個(gè)故障造成的。萬(wàn)能銑床 柔性生產(chǎn)線柔性生產(chǎn)線包含亞龍235、亞龍335、天皇柔性生產(chǎn)線等。二、機(jī)電一體化積件系統(tǒng)積件系統(tǒng)由積件庫(kù)和積件組合平臺(tái)構(gòu)成，近二十年來(lái)在教育技術(shù)領(lǐng)域愈來(lái)愈多地受到大家的關(guān)注。我們不對(duì)一般的、通用的積件系統(tǒng)進(jìn)行理論上的探討，只是希望通過(guò)十年時(shí)間打造一個(gè)相對(duì)實(shí)用的機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的積件系統(tǒng)。并且，通過(guò)大量的示范校建設(shè)項(xiàng)目和精品課程建設(shè)逐步完善該積件系統(tǒng)。我們首先對(duì)微軟PPT做個(gè)簡(jiǎn)單分析，然后提出一個(gè)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的積件系統(tǒng)設(shè)想。1. 微軟PPT多媒體積件組合平臺(tái)眾所周知，近二十年來(lái)，微軟PPT在教學(xué)課件制作方面取得了廣泛應(yīng)用。在中青年教師中

7、有了堅(jiān)實(shí)的用戶(hù)基礎(chǔ)。由于PPT能夠非常靈活地組合文字、圖片、視頻、音頻、Flash動(dòng)畫(huà)等多媒體素材，微軟PPT無(wú)疑是一個(gè)很好多媒體積件組合平臺(tái)。但是，微軟并沒(méi)有為我們?nèi)?chuàng)建一個(gè)多媒體積件庫(kù)，因?yàn)椋@樣的積件庫(kù)使用對(duì)象范圍太大了。微軟更沒(méi)有為我們?nèi)?chuàng)建一個(gè)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)積件系統(tǒng)，只是因?yàn)檫@樣的積件系統(tǒng)過(guò)于專(zhuān)業(yè)化了。2. 宇龍機(jī)電控制仿真軟件機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的積件系統(tǒng)如在機(jī)電控制仿真軟件構(gòu)成中敘述的，宇龍機(jī)電控制仿真軟件實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的積件系統(tǒng)，元器件庫(kù)就是一個(gè)積件庫(kù)、仿真工作區(qū)就是一個(gè)積件組合平臺(tái)?？刂茖?duì)象使得所搭建的控制系統(tǒng)可視化了，從而也成為積件組合平臺(tái)的一部分。微軟PPT是一個(gè)

8、開(kāi)放系統(tǒng)，宇龍機(jī)電控制仿真軟件包含了一個(gè)與PPT的接口程序。該接口程序可以方便地將機(jī)電控制仿真軟件中的仿真工作區(qū)嵌入PPT。這樣，在微軟PPT基礎(chǔ)上，我們進(jìn)一步拓展這個(gè)多媒體積件組合平臺(tái)使其成為我們所要的機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的積件組合平臺(tái)。 理實(shí)一體化教材開(kāi)發(fā)宇龍機(jī)電控制仿真軟件是一個(gè)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的積件系統(tǒng)，其不帶有教學(xué)方法和教學(xué)思想，并且可以非常方便搭建所需要的控制系統(tǒng)。有了這樣的機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的積件系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的理實(shí)一體化教材就只是專(zhuān)業(yè)教師的事情了。首先，我們?cè)谟铨垯C(jī)電控制仿真軟件元器件庫(kù)中尋找PPT課件、PPT教案中所涉及的元器件，并且，在仿真工作區(qū)搭建控制系統(tǒng)。然后，將這些控制

9、系統(tǒng)象在PPT中插入圖片那樣插入PPT。在這樣制作的PPT中我們可以進(jìn)行交互操作、可以進(jìn)行系統(tǒng)搭建或者修改、可以進(jìn)行檢測(cè)和排故等等。因而，我們可以非常容易地將原有的PPT課件、PPT教案提升為理實(shí)一體化課件或教案。也可以利用宇龍機(jī)電控制仿真軟件的元器件、控制對(duì)象搭建一個(gè)可視化的控制系統(tǒng)，并且利用PPT組建一個(gè)系列化的理實(shí)一體化教材。 仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)在宇龍機(jī)電控制仿真軟件元器件庫(kù)中選擇合適的元器件，放入仿真工作區(qū)，用導(dǎo)線或者管路連接元器件就可以搭建各種機(jī)電控制系統(tǒng)。并且，在仿真工作區(qū)可以根據(jù)所選擇的元器件的參數(shù)屬性和導(dǎo)線或管路參數(shù)屬性及構(gòu)成的鏈路，實(shí)時(shí)計(jì)算控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。因此，我們可以讓學(xué)

10、生在機(jī)電控制仿真軟件中進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)?？梢赃M(jìn)行元器件的選型仿真實(shí)訓(xùn)，可以進(jìn)行連線仿真實(shí)訓(xùn)，也可以進(jìn)行控制設(shè)計(jì)及搭建仿真實(shí)訓(xùn)。我們可以通過(guò)對(duì)已經(jīng)搭建的控制系統(tǒng)中的元器件參數(shù)屬性進(jìn)行修改，以制造出各種不同的系統(tǒng)故障。學(xué)生可以通過(guò)觀察控制對(duì)象的運(yùn)行結(jié)果，使用各種虛擬的儀器儀表進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果分析診斷出故障原因，并且修復(fù)。因此，我們可以非常容易開(kāi)發(fā)制作大量仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。三、配套應(yīng)用程序宇龍機(jī)電控制仿真軟件既是用于機(jī)電一體化及相關(guān)專(zhuān)業(yè)仿真實(shí)訓(xùn)軟件，也是一個(gè)可以進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的工具平臺(tái)，更是一個(gè)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的積件系統(tǒng)。該軟件在機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的示范校建設(shè)項(xiàng)目和精品課程建設(shè)項(xiàng)目中發(fā)揮著重要作用。為配合示范

11、校建設(shè)項(xiàng)目和精品課程建設(shè)項(xiàng)目，我們配套了一下應(yīng)用程序：1. 教學(xué)資源管理器教學(xué)資源管理器是一個(gè)B/S結(jié)構(gòu)的Windows應(yīng)用程序。該應(yīng)用程序可以實(shí)現(xiàn)對(duì)在機(jī)電控制仿真軟件的積件系統(tǒng)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的大量教學(xué)資源進(jìn)行有效管理。其主要功能是對(duì)于大量教學(xué)資源進(jìn)行分類(lèi)、保存、修改、查閱、刪除、備份、發(fā)布等服務(wù)。該應(yīng)用程序可以對(duì)全校機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)教學(xué)資源使用權(quán)限進(jìn)行有效管理。機(jī)電教學(xué)資源管理器2. 試題庫(kù)管理系統(tǒng)使用宇龍機(jī)電控制仿真軟件開(kāi)發(fā)的實(shí)訓(xùn)試題的量是巨大的，比如：一臺(tái)普通機(jī)床的電氣控制電路上設(shè)定幾千個(gè)故障診斷試題是易如反掌的事，因?yàn)?，只要?duì)每個(gè)電氣元器件上的故障點(diǎn)進(jìn)行選定或?qū)Ω鞲鶎?dǎo)線設(shè)定是否開(kāi)路就可以了。

12、因此，我們配套了一個(gè)試題庫(kù)管理系統(tǒng)，其是按照國(guó)家題庫(kù)建設(shè)規(guī)范開(kāi)發(fā)的。即先設(shè)定考核知識(shí)點(diǎn)，按照考核知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行命題，然后對(duì)不同群體設(shè)定不同組卷模版，按照組卷模版進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)組卷。最后，對(duì)不同的群體配發(fā)該群體對(duì)應(yīng)的組卷模版生成的試卷。 3. 練習(xí)程序和考核程序每個(gè)學(xué)生可以通過(guò)練習(xí)程序和考核程序，完成試題庫(kù)管理程序配發(fā)的練習(xí)卷和考核試卷。練習(xí)程序和考核程序?qū)⒏鶕?jù)設(shè)定好的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自動(dòng)評(píng)判和打分。4. 校園數(shù)字化教學(xué)資源網(wǎng)建設(shè)宇龍機(jī)電控制仿真軟件通過(guò)ActiveX插件可以將所搭建的控制系統(tǒng)可以方便地插入IE瀏覽器。從而使用宇龍機(jī)電控制仿真軟件開(kāi)發(fā)的教學(xué)資源天生就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化教學(xué)的上網(wǎng)計(jì)劃。四、合作切入點(diǎn)及知識(shí)產(chǎn)權(quán)在教學(xué)資源建設(shè)過(guò)程中，教育者和受教育者無(wú)疑是教學(xué)方法、教學(xué)思想的唯一提供者，企業(yè)是不應(yīng)該，也是完全不可能去替代的。工具平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，則應(yīng)是企業(yè)的任務(wù)。我們認(rèn)為，在示范校建設(shè)項(xiàng)目或者精品課程建設(shè)項(xiàng)目的教學(xué)資源建設(shè)中，校企合作模式應(yīng)該是由企業(yè)提供教學(xué)資源建設(shè)的工具平臺(tái)，學(xué)校可以在該工具平臺(tái)上非常方便地根據(jù)自己教