SBXQD-023PLC控制的液壓與氣動(dòng)綜合實(shí)訓(xùn)裝備
一、概述
PLC控制的液壓與氣動(dòng)綜合實(shí)訓(xùn)裝備是上海碩博公司根據(jù)高校機(jī)電一體化對(duì)氣、電、液控制的教學(xué)大綱要求，我公司液壓PLC控制與氣動(dòng)PLC控制實(shí)訓(xùn)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，采用了開(kāi)放型綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)，廣泛征求專家教授與老師的意見(jiàn)，經(jīng)不斷創(chuàng)新改進(jìn)研制而成的。是目前集氣動(dòng)控制技術(shù)、液壓傳動(dòng)控制技術(shù)以PLC控制的理想的綜合性實(shí)訓(xùn)設(shè)備。實(shí)訓(xùn)可以讓學(xué)生直觀、感性地對(duì)比、了解氣、電、液各自具有的特點(diǎn)、特色、及優(yōu)缺點(diǎn)等。
液壓實(shí)訓(xùn)元件均為透明有機(jī)材料制成，透明直觀。便于了解掌握幾十種常用液壓元件的結(jié)構(gòu)、性能及用途。掌握幾十種基本實(shí)訓(xùn)回路的工作過(guò)程及原理。實(shí)訓(xùn)時(shí)組裝實(shí)訓(xùn)回路快捷、方便。氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)與液壓實(shí)訓(xùn)電氣主控單元配備2套PLC控制與2套繼電器控制，簡(jiǎn)單實(shí)用。
1.液壓PLC控制綜合實(shí)訓(xùn)裝置
2.氣動(dòng)PLC控制綜合實(shí)訓(xùn)裝置
二、實(shí)訓(xùn)臺(tái)組成
1、透明液壓與氣動(dòng)PLC控制綜合實(shí)訓(xùn)裝置，實(shí)訓(xùn)裝置由實(shí)訓(xùn)臺(tái)、實(shí)訓(xùn)桌、電源模塊、PLC電氣控制模塊、繼電器控制模塊、控制按鈕模塊、時(shí)間繼電器模塊、液壓泵站、液壓元件、氣泵、氣動(dòng)元件等組成（計(jì)算機(jī)根據(jù)學(xué)校要求另行配置）。
2、實(shí)訓(xùn)臺(tái)：雙面鋁材結(jié)構(gòu)平臺(tái)，采用敞開(kāi)式結(jié)構(gòu)的操作板，各種液壓元件和氣動(dòng)元件配有雙彈簧卡塑料快換底板，可靈活按插T型槽板上，學(xué)生用帶有快速接頭的連接管在各液壓元件氣動(dòng)之間連接。連接方便簡(jiǎn)單，再配上可編程控制器的控制，組成具有一定功能的液壓與氣動(dòng)，具有很強(qiáng)的實(shí)操性，本實(shí)訓(xùn)臺(tái)還可以同時(shí)完成液壓和氣動(dòng)的系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)。根據(jù)需要課程需求，迅速組合成任意液壓系統(tǒng)或氣動(dòng)系統(tǒng)的任意回路。
3、實(shí)訓(xùn)桌：鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)或全鋼框架結(jié)構(gòu)，實(shí)訓(xùn)桌下方設(shè)有抽屜與元器件儲(chǔ)存柜，用于存放元器件。
4、所有的液壓氣動(dòng)元底部安裝了"一種塑料快速拆裝底板"可方便、隨意地將液壓氣動(dòng)元件安放在鋁合金型材面板上（面板帶"T"溝槽形式的鋁合金型材結(jié)構(gòu)）。油路搭接采用快速接頭，拆接方便，不漏油。
5、電器元件：所用電器元器件全部采用國(guó)際國(guó)內(nèi)知名廠家元器件性價(jià)比高，性能穩(wěn)定，安全系數(shù)高。
6、實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)采用專用獨(dú)立液壓實(shí)訓(xùn)泵站，配直流電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，而且電機(jī)速度控制系統(tǒng)內(nèi)部具有安全限速功能，可以對(duì)輸出的最高速度進(jìn)行限制。配有油路壓力調(diào)定功能，可以調(diào)定輸出壓力油的安全工作壓力。
7、實(shí)訓(xùn)控制方式多樣化：實(shí)訓(xùn)回路可運(yùn)用機(jī)械控制、傳統(tǒng)的繼電器控制、先進(jìn)的PLC自動(dòng)控制等多種控制技術(shù)，讓學(xué)員門全方位、多層次的深入了解液壓系統(tǒng)的控制多樣化，從而鍛煉學(xué)生的靈活應(yīng)用能力。
8、實(shí)訓(xùn)設(shè)備的擴(kuò)展性：實(shí)訓(xùn)配置方案可根據(jù)具體要求進(jìn)行配置，也可對(duì)實(shí)訓(xùn)設(shè)備增加相應(yīng)的模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)訓(xùn)臺(tái)功能的擴(kuò)展，所有模塊都采用通用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，可方便、隨意的擴(kuò)展。
9、可編控制器（PLC）能與PC機(jī)通訊：實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制、可在線編程監(jiān)控及故障檢測(cè)，以及可以運(yùn)用PC機(jī)與PLC對(duì)液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行深入的二次開(kāi)發(fā)等。
10、設(shè)備的安全等級(jí)性：實(shí)訓(xùn)臺(tái)設(shè)計(jì)完全按照國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，所有電氣控制均有接地保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)等功能高低壓分開(kāi)供電，液壓泵站采用低壓系統(tǒng)，安全供壓的基礎(chǔ)上完全滿足實(shí)訓(xùn)供壓，整套設(shè)備具有較高的安全使用性能。
三、主要技術(shù)參數(shù)
1、電源輸入：220V對(duì)地漏電電流超過(guò)30mA即切斷電源；
2、直流電源輸入AC220V 輸出DC24V/3-5A并帶有過(guò)載保護(hù)；
3、裝置容量：≤2kVA；
4、工作環(huán)境溫度：－5℃～40℃；
5、工作濕度：≤90%(40℃時(shí))；
6、外形尺寸：1500mm×1000mm×1750mm
7、液壓泵站：
（1）系統(tǒng)額定壓力0.8MPa；
（2）定量齒輪泵-電機(jī)1套：采用內(nèi)軸一體式安裝，結(jié)構(gòu)緊湊，噪音低；定量齒輪泵：額定流量6L∕min，壓力2.5 MPa；電機(jī)：功率450W，調(diào)速范圍0－1500r/min，外型尺寸：630mm×380mm×500mm。
（3）油箱：公頃容積30L；附有油溫液位計(jì)、過(guò)濾器、空氣濾清器、耐震壓力表，L-HL46號(hào)液壓油；
8、無(wú)油靜音空氣壓縮機(jī)：工作電源：AC220V；電機(jī)功率：550W,公稱容量24L,額定輸出氣壓0.7Mpa。
9、液壓元件：
采用透明工藝加工而成，最大工作壓力2.0MPa。每個(gè)透明液壓元件皆配有底板，可方便、隨意地安放在操作面板上。油路搭接采用快換接頭，而且采用透明軟管，可清晰直觀看見(jiàn)油路的流動(dòng)，不漏油。
10、電器控制單元：
（1）電源模塊：電源部分別配有一個(gè)380V電壓表、直流電壓表、電流表，監(jiān)視裝置的輸入交、直流電源及電流指示。啟動(dòng)/停止按鈕主要用于控制液壓泵站與氣泵是否通電。配置急停按鈕等，提供電氣控制電路中的AC220V交流電壓、DC24V直流電壓。
（2）PLC主機(jī)模塊：主機(jī)選用西門子S7-1200主機(jī)，14路DC輸入／8路繼電器輸出,PLC模擬量擴(kuò)展模塊（8路）。
（3）配有控制模塊：PLC輸入、輸出模塊、PLC模擬量擴(kuò)展模塊；繼電器模塊；控制按鈕模塊；時(shí)間繼電器模塊；液壓元器件模塊；氣動(dòng)元器件模塊等。
10、電磁換向閥：DC24V .吸力30N
11、液氣壓仿真教學(xué)軟件及配套教學(xué)資源：
（1）提供了大量液壓和氣動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)元件的圖庫(kù)、工作原理剖視圖和詳細(xì)的功能描述，各種回路都逼真地模擬這些元件的工作過(guò)程及原理。
（2）并可在回路中設(shè)置相關(guān)元件的技術(shù)參數(shù)。能進(jìn)行液/氣壓知識(shí)的學(xué)習(xí)以及 回路的設(shè)計(jì)、測(cè)試和模擬。
（3）可設(shè)計(jì)并繪制符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的回路圖，包括：液/氣壓回路圖、電液/氣控制電路圖、液/氣電-控制回路。
（4）軟件能夠判別回路設(shè)計(jì)是否正確，并給出提示。
（5）便于在教學(xué)中老師的講解和學(xué)生對(duì)氣動(dòng)元件工作原理的理解掌握。提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
四、透明液壓基本實(shí)訓(xùn)回路
1、用手動(dòng)換向閥的換向回路。
2、用中位機(jī)能換向閥的用鎖回路。
3、用液控平向閥的閉鎖回路。
4、壓力調(diào)定回路。
5、二級(jí)壓力控制回路。
6、用減壓閥的減壓回路。
7、用增壓缸的增壓回路。
8、用H型換向閥的卸載回路。
9、進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。
10、回油節(jié)流調(diào)速回路。
11、調(diào)速齒輪泵的換向調(diào)速回路。
12、調(diào)速齒輪泵和調(diào)速閥組成的復(fù)合調(diào)速回路。
13、流量閥短接的速度換接回路。
14、用調(diào)速閥串連聯(lián)的二次進(jìn)給同路。
15、用調(diào)速閥并聯(lián)的二次進(jìn)給同路。
16、用順序閥的順序動(dòng)作回路。
17、用壓力繼電回的順序動(dòng)作回路。
18、用行程開(kāi)關(guān)控制的順序動(dòng)作回路。
19、用行程換向閥的順序動(dòng)作回路。
20、串聯(lián)液壓缸的同步回路。
21、用先導(dǎo)型溢流閥控制的換向回路。
22、用單向閥的保壓回路。
23、用換向閥的保壓回路。
24、PLC控制的連續(xù)往返回路；
25、PLC控制的延時(shí)返回的單往復(fù)回路。
26、時(shí)間繼電器控制的順序回路
27、PLC編程軟件學(xué)習(xí)和使用
28、PLC與計(jì)算機(jī)的通訊，在線調(diào)試、監(jiān)控
29、PLC控制的液壓基本回路實(shí)訓(xùn)（優(yōu)化控制）
五、氣動(dòng)基本實(shí)訓(xùn)回路
1、單作用氣缸的換向回路
2、雙作用氣缸的換向回路
3、單作用氣缸速度控制回路
4、雙作用氣缸單向調(diào)速回路
5、雙作用氣缸雙向調(diào)速回路
6、速度換接回路
7、緩沖回路
8、二次壓力控制回路
9、高低壓轉(zhuǎn)換回路
10、計(jì)數(shù)回路
11、延時(shí)回路
12、過(guò)載保護(hù)回路
13、互鎖回路
14、單缸單往復(fù)控制回路
15、單缸連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路
16、直線缸、旋轉(zhuǎn)缸順序動(dòng)作回路
17、多缸順序動(dòng)作回路
18、雙缸、同步動(dòng)作回路
19、回缸聯(lián)動(dòng)回路
20、卸荷回路
21、或門型梭閥的應(yīng)用回路
22、快速排氣閥應(yīng)用回路
23、殘壓排除回路
24、自動(dòng)與手動(dòng)運(yùn)用回路
25、雙手操作回路
26、PLC控制的行程開(kāi)關(guān)順序動(dòng)作回路
27、PLC控制的連續(xù)往返回路
28、PLC控制的延時(shí)返回的單往復(fù)回路
六、透明液壓與氣動(dòng)元器件清單
序號(hào) | 名 稱 | 型 號(hào) | 數(shù)量 | 備注 |
液壓元器件 |
1 | 實(shí)訓(xùn)桌 | 1500×1000×1750mm | 1張 |
|
2 | 實(shí)訓(xùn)臺(tái) |
| 1臺(tái) |
|
3 | PLC主機(jī)模塊（帶控制模塊） | S7-1200 CPU1214C | 2塊 |
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4 | 電源模塊 |
| 2塊 |
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5 | 繼電器控制模塊 |
| 2塊 |
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6 | 時(shí)間繼電器模塊 |
| 2塊 |
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7 | 控制按鈕模塊 |
| 2塊 |
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8 | 直流電機(jī) | 泵站 | 1臺(tái) |
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9 | 直流電機(jī)專用調(diào)速控制模塊 | 1塊 |
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10 | 數(shù)字轉(zhuǎn)速表與轉(zhuǎn)速傳感器 | 1個(gè) |
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11 | 齒輪油泵（CB-B6） | 1個(gè) |
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12 | 溢流閥 | 1個(gè) |
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13 | 耐震壓力表 | 1個(gè) |
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14 | 油箱 | 1個(gè) |
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15 | 吸油過(guò)濾器 | 1個(gè) |
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16 | 空氣過(guò)濾器 | 1個(gè) |
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17 | 油溫液位計(jì) | 1個(gè) |
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18 | 靜音空氣壓縮機(jī) | 無(wú)油 | 1臺(tái) |
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19 | 雙作用油缸（帶行程撞塊） | 透明元件 | 2只 |
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20 | 二位二通電磁換向閥 | 透明元件 | 1只 |
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21 | 二位四通電磁換向閥 | 透明元件 | 2只 |
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22 | 三位四通電磁換向閥（O型） | 透明元件 | 1只 |
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23 | 三位四通電磁換向閥（H型） | 透明元件 | 1只 |
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24 | 三位四通電磁換向閥（M型） | 透明元件 | 1只 |
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25 | 彈簧回位油缸 | 透明元件 | 1只 |
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26 | 增壓油缸 | 透明元件 | 1只 |
|
27 | 輔助油箱 | 透明元件 | 1只 |
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28 | 單向閥 | 透明元件 | 2只 |
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29 | 液控單向閥 | 透明元件 | 2只 |
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30 | 溢流閥（直動(dòng)式） | 透明元件 | 2只 |
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31 | 溢流閥（先導(dǎo)式） | 透明元件 | 1只 |
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32 | 節(jié)流閥（直動(dòng)式） | 透明元件 | 1只 |
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33 | 調(diào)速閥 | 透明元件 | 2只 |
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34 | 順序閥 | 透明元件 | 2只 |
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35 | 減壓閥 | 透明元件 | 1只 |
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36 | 二位四通行程換向閥 | 透明元件 | 1只 |
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37 | 三位五通手動(dòng)換向閥 | 透明元件 | 1只 |
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38 | 壓力繼電器 | 透明元件 | 1只 |
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39 | 壓力表 | 透明元件 | 3只 |
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40 | 三通接頭 | 透明元件 | 7只 |
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41 | 四通接頭 | 透明元件 | 3只 |
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42 | 接近開(kāi)關(guān)（電感式） |
| 4只 |
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43 | 透明液壓皮管（兩端帶快速接頭） |
| 25條 |
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44 | 油盤 |
| 1只 |
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45 | 液壓油 | L-HL46 | 15kg |
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46 | 編程電纜 | 西門子 | 2條 |
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47 | 國(guó)標(biāo)電源線 |
| 1條 |
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48 | 實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線 |
| 2包 |
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氣動(dòng)元器件 |
49 | 單作用缸 | MSA25ⅹ100-S | 1只 |
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50 | 雙作用缸（帶磁環(huán)） | MA25ⅹ100-S | 2只 |
|
51 | 旋轉(zhuǎn)氣缸 |
| 1只 |
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52 | 三聯(lián)件 | AC2000 | 1只 |
|
53 | 減壓閥（帶壓力表） | AR2000 | 1只 |
|
54 | 手動(dòng)換向閥 | 4H210—08 | 2只 |
|
55 | 單電磁換向閥（二位三通）常開(kāi) | 3V210-8 | 1只 |
|
56 | 單電磁換向閥（二位三通）常閉 | 3V210-8 | 1只 |
|
57 | 單電磁換向閥（二位五通） | 4V210-8 | 2只 |
|
58 | 雙電磁換向閥（二位五通） | 4V220-8 | 1只 |
|
59 | 雙電磁換向閥（三位五通） | 4V230-8 | 1只 |
|
60 | 單氣換向閥（二位五通） | 4A210—08 | 2只 |
|
61 | 雙氣換向閥（二位五通） | 4A220—08 | 2只 |
|
62 | 行程閥（機(jī)控） | MOV—2 | 1只 |
|
63 | 行程閥（按鈕） | MOV—3 | 1只 |
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64 | 行程閥（按鈕帶鎖） | MOV—3A | 1只 |
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65 | 或門型梭閥 | ST—02 | 2只 |
|
66 | 快速排氣閥 | 1/4 QE—02 | 2只 |
|
67 | 單向節(jié)流閥 | RE—02 | 2只 |
|
68 | 單向節(jié)流閥（裝在缸體上） | JSC601 | 7只 |
|
69 | 單向閥 | 1/4 | 2只 |
|
70 | 順序閥 | 透明 | 1只 |
|
71 | 氣容 |
| 1只 |
|
72 | 氣管 | PU6ⅹ4 | 30米 |
|
73 | 磁性開(kāi)關(guān) |
| 4只 |
|
74 | 三通（T型三通） | ? 6 | 4只 |
|
75 | 直通 | ? 6 | 1只 |
|
76 | 四通 | ? 6 | 4只 |
|
77 | 氣孔塞頭 | ? 6 | 10只 |
|
78 | 快速油接頭 |
| 5只 |
|
79 | 工具箱 |
| 1個(gè) |
|
80 | 內(nèi)六角扳手 |
| 3把 |
|
81 | 螺絲刀 |
| 2把 |
|
82 | 剪刀 |
| 1把 |
|
83 | 活動(dòng)板手 |
| 2把 |
|
84 | 尖嘴鉗 |
| 1把 |
|
85 | 液壓與氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)說(shuō)明書(shū) |
| 2冊(cè) |
|
86 | PLC編程軟件、程序 | 光盤 | 1盤 |
|
教學(xué)資源
七、液壓實(shí)訓(xùn)仿真
一、界面介紹
本軟件總共有2個(gè)界面，分別為登錄界面和實(shí)訓(xùn)界面，用戶需要在登錄界面填入正確的賬號(hào)和密碼才能進(jìn)入實(shí)訓(xùn)界面，實(shí)訓(xùn)界面包含有：閥塊介紹、模擬接線、模擬仿真、教學(xué)視頻。
二、功能介紹
1：閥塊介紹
閥塊介紹中共計(jì)包含有18種液壓閥塊，每個(gè)閥塊又包含有：實(shí)物圖、剖視圖和文字介紹，用戶可以旋轉(zhuǎn)、放大縮小、平移閥塊模型，每個(gè)閥塊閥體都采用透明材質(zhì)，用戶可以直觀清晰地了解內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
2：模擬接線
模擬接線包含有：實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目選擇菜單、模型選擇區(qū)、工具選擇區(qū)、得分顯示區(qū)、錯(cuò)誤提示區(qū)等。
·實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目選擇區(qū)
液壓實(shí)訓(xùn)仿真總共包含了12個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，分別是：1壓力調(diào)節(jié)回路、2二級(jí)壓力調(diào)節(jié)回路、3旁路節(jié)流調(diào)速回路、4溢流閥卸荷回路、5二位換向閥的卸荷回路、6差動(dòng)連接快速運(yùn)動(dòng)回路、7節(jié)流調(diào)速回路、8鎖緊回路、9順序動(dòng)作回路、10用壓力繼電器控制的順序動(dòng)作回路、11用電器行程開(kāi)關(guān)控制的順序動(dòng)作回路、12液壓馬達(dá)控制。用戶根據(jù)不同實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的原理圖選擇相對(duì)于的模型和正確的接線方式。
·模型選擇區(qū)
模型選擇區(qū)共計(jì)包含有：三位四通電磁閥、三通閥、二位三通電磁閥、二位四通手控閥、二位四通電磁閥、先導(dǎo)式溢流閥、壓力檢測(cè)閥、壓力繼電器、單向閥、四通閥、液控單向閥、雙作用油缸、節(jié)流閥、行程開(kāi)關(guān)、直動(dòng)式溢流閥、順序閥、液壓馬達(dá)、調(diào)速閥、單作用油缸19種器件，用戶根據(jù)不同的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目需要選擇模型，如果選錯(cuò)或者多選得分扣一分，如果已經(jīng)選擇模型還沒(méi)放到面板上，可以按ESC鍵取消該模型并重新選擇模型。模型菜單可以隱藏為用戶提供清晰的實(shí)訓(xùn)視角，需要放置模型時(shí)可以點(diǎn)擊顯示出來(lái)。
·工具選擇區(qū)
工具選擇區(qū)共計(jì)包含有導(dǎo)線和油管，線材又分為不同的顏色能讓用戶更容易區(qū)分線路。用戶需要按照原理圖進(jìn)行接線和油管，如果接錯(cuò)扣一分并刪除該導(dǎo)線或油管。用戶可以在選出線材或油管后按ESC鍵取消該導(dǎo)線。工具菜單可以隱藏為用戶提供清晰的實(shí)訓(xùn)視角，需要使用工具時(shí)可以點(diǎn)擊顯示出來(lái)。
·得分顯示區(qū)
得分默認(rèn)為100，模型、導(dǎo)線或油管選擇錯(cuò)誤時(shí)會(huì)扣1，用戶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)中切換到另一個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目時(shí)得分會(huì)恢復(fù)到100并清空之前實(shí)驗(yàn)的模型和線材。
·錯(cuò)誤提示區(qū)
當(dāng)模型放置錯(cuò)誤、選擇多余或?qū)Ь€、油管接錯(cuò)時(shí)會(huì)提示用戶對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤信息 。
3：模擬仿真
模擬仿真界面包含有：實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目選擇菜單、接線圖等。在每一個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成該實(shí)訓(xùn)的模型和線材，用戶可以在模擬仿真中進(jìn)行仿真，可以點(diǎn)擊漏保開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、手控閥手柄、開(kāi)關(guān)按鈕或旋鈕來(lái)觀察各個(gè)器件的運(yùn)動(dòng)。
4：教學(xué)視頻
教學(xué)視頻包含有液壓現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用場(chǎng)景，能讓用戶更貼近現(xiàn)實(shí)地體驗(yàn)到液壓氣動(dòng)的知識(shí)。
八、PLC仿真軟件
前言
近年來(lái)，伴隨著我國(guó)職業(yè)教育的大力發(fā)展，越來(lái)越多的學(xué)子有機(jī)會(huì)進(jìn)入高等院校進(jìn)行深造。然而伴隨著學(xué)生人數(shù)的增多，學(xué)校的許多教學(xué)資源面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)，特別是在師資以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備上表現(xiàn)得尤為突出。這明顯違背了職業(yè)教育強(qiáng)調(diào)"做與學(xué)一體化"培養(yǎng)技能型人才的目標(biāo)。與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備因?qū)嶒?yàn)頻率的提高必然導(dǎo)致?lián)p耗的加劇，增加了教學(xué)成本，這也是各學(xué)校面臨的主要困難。為彌補(bǔ)PLC課程教學(xué)設(shè)備的不足，設(shè)計(jì)了一種基于不同品牌PLC的虛擬化仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可以直觀、動(dòng)態(tài)地模擬PLC在各種場(chǎng)景下的運(yùn)行狀態(tài)，還可通過(guò)該系統(tǒng)直觀地顯示PLC以及其他傳感器的動(dòng)作狀態(tài)。虛擬化系統(tǒng)的引入有效地解決了原先僅使用PLC仿真而造成的教學(xué)枯燥無(wú)味、程序抽象難懂的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了PLC運(yùn)行過(guò)程所見(jiàn)即所得的動(dòng)態(tài)演示效果，進(jìn)而達(dá)到較好的教學(xué)訓(xùn)練效果。
一、仿真功能
PLC仿真實(shí)訓(xùn)能和西門子、三菱、信捷、臺(tái)達(dá)等PLC實(shí)物進(jìn)行通信，用戶使用網(wǎng)線、串口通信線將電腦和PLC連接到一起。也可以與虛擬PLC進(jìn)行通信，用戶這樣就能讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室實(shí)物PLC數(shù)量不足的情況下每人都能用電腦進(jìn)行PLC編程仿真。一體化數(shù)字孿生系統(tǒng)采集到PLC的I/O輸入輸出，可以通過(guò)鈕子開(kāi)關(guān)、輕觸開(kāi)關(guān)、撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)改變PLC輸入的值，然后根據(jù)PLC輸出的值來(lái)控制相對(duì)應(yīng)的LED燈亮滅、數(shù)碼管顯示、電機(jī)旋轉(zhuǎn)。
二、模塊功能
PLC仿真實(shí)訓(xùn)包含了：搶答器、音樂(lè)噴泉、裝配流水線、交通燈等20多種典型常用工程應(yīng)用模塊。用戶可以用鼠標(biāo)旋轉(zhuǎn)、縮放、移動(dòng)各個(gè)模塊從不同角度更方便地查看模型。界面中還有詳細(xì)的I/O分配表、I/O狀態(tài)監(jiān)控，能讓用戶每時(shí)每刻監(jiān)控PLC輸入輸出狀態(tài)。
打開(kāi)PLC綜合仿真系統(tǒng)后系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入主界面，在主界面中用戶可以點(diǎn)擊開(kāi)始仿真按鈕進(jìn)入模塊選擇界面。
PLC仿真實(shí)訓(xùn)在模塊選擇界面中共計(jì)有20多種模塊選項(xiàng)，用戶可以選擇所需要的模塊，用戶可以點(diǎn)擊下拉菜單查看更多模塊。選擇好模塊后用戶可以點(diǎn)擊左側(cè)的大圖標(biāo)按鈕進(jìn)入該模塊的模擬仿真。PLC仿真實(shí)訓(xùn)提供有：搶答器、音樂(lè)噴泉、裝配流水線等20多種模塊。
進(jìn)入模塊仿真后用戶可以看到該模塊的三維模型，用戶可以用鼠標(biāo)對(duì)該模型進(jìn)行縮放、平移、旋轉(zhuǎn)操作，每個(gè)模塊上面都配有開(kāi)關(guān)、LED燈等元器件，用戶可以點(diǎn)擊鈕子開(kāi)關(guān)、輕觸開(kāi)關(guān)、撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)切換開(kāi)關(guān)狀態(tài)。用戶可以點(diǎn)擊實(shí)物PLC、虛擬PLC按鈕進(jìn)入對(duì)應(yīng)的仿真，用戶可以點(diǎn)擊顯示狀態(tài)監(jiān)控按鈕監(jiān)控當(dāng)前IO狀態(tài)，點(diǎn)擊打開(kāi)IO分配圖顯示IO分配狀態(tài)。
用戶用鼠標(biāo)點(diǎn)擊開(kāi)關(guān)時(shí)PLC程序里面對(duì)應(yīng)的I0.0狀態(tài)也會(huì)隨之發(fā)生改變，當(dāng)PLC程序中Q0.0狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)該仿真軟件對(duì)應(yīng)的LED燈顯示狀態(tài)也隨之發(fā)生改變。用戶就可以直觀、動(dòng)態(tài)地觀察PLC在各種場(chǎng)景下的運(yùn)行狀態(tài)。
九、氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真
一、界面介紹
本軟件總共有2個(gè)界面，分別為登錄界面和實(shí)訓(xùn)界面，用戶需要在登錄界面填入正確的賬號(hào)和密碼才能進(jìn)入實(shí)訓(xùn)界面，實(shí)訓(xùn)界面包含有：閥塊介紹、模擬接線、模擬仿真、教學(xué)視頻。
二、功能介紹
1：閥塊介紹
閥塊介紹中共計(jì)包含有14種氣動(dòng)閥塊，每個(gè)閥塊又包含有：實(shí)物圖、剖視圖和文字介紹，用戶可以旋轉(zhuǎn)、放大縮小、平移閥塊模型，每個(gè)閥塊閥體都采用透明材質(zhì)，用戶可以直觀清晰地了解內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
2：模擬接線
模擬接線包含有：實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目選擇菜單、模型選擇區(qū)、工具選擇區(qū)、得分顯示區(qū)、錯(cuò)誤提示區(qū)等。
·實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目選擇區(qū)
氣動(dòng)仿真總共包含了13個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，分別是：1."或"邏輯功能的控制2."兩地"操作并聯(lián)回路控制3."與"邏輯功能的控制4.單作用氣缸的直接控制5.電控二位三通閥控制單作用氣缸換向回路6.高低壓轉(zhuǎn)換回路7.工作壓力控制回路8.互鎖回路控制9.換向回路10.氣缸同步動(dòng)作回路11.雙手操作（串聯(lián)）回路控制12.順序控制回路13.速度控制 。用戶根據(jù)不同實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的原理圖選擇相對(duì)于的模型和正確的接線方式。
模型選擇區(qū)
模型選擇區(qū)共計(jì)包含有：三位五通電磁閥、二位三通氣動(dòng)閥、二位三通電磁閥、二位五通氣動(dòng)閥、二位五通電磁閥、單作用氣缸、雙作用氣缸、雙壓閥、快排閥、旋鈕機(jī)械閥、梭閥、氣源處理器、滾輪機(jī)械閥、調(diào)壓閥14種器件，用戶根據(jù)不同的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目需要選擇模型，如果選錯(cuò)或者多選得分扣一分，如果已經(jīng)選擇模型還沒(méi)放到面板上，可以按ESC鍵取消該模型并重新選擇模型。模型菜單可以隱藏為用戶提供清晰的實(shí)訓(xùn)視角，需要放置模型時(shí)可以點(diǎn)擊顯示出來(lái)。
工具選擇區(qū)
工具選擇區(qū)共計(jì)包含有導(dǎo)線和氣管，線材和氣管又分為不同的顏色能讓用戶更容易區(qū)分線路。用戶需要按照原理圖進(jìn)行接線和氣管，如果接錯(cuò)扣一分并刪除該導(dǎo)線或氣管。用戶可以在選出線材或氣管后按ESC鍵取消該導(dǎo)線。工具菜單可以隱藏為用戶提供清晰的實(shí)訓(xùn)視角，需要使用工具時(shí)可以點(diǎn)擊顯示出來(lái)。
·得分顯示區(qū)
得分默認(rèn)為100，模型、導(dǎo)線或氣管選擇錯(cuò)誤時(shí)會(huì)扣1，用戶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)中切換到另一個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目時(shí)得分會(huì)恢復(fù)到100并清空之前實(shí)驗(yàn)的模型和線材。
·錯(cuò)誤提示區(qū)
當(dāng)模型放置錯(cuò)誤、選擇多余或?qū)Ь€、氣管接錯(cuò)時(shí)會(huì)提示用戶對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤信息 。
3：模擬仿真
模擬仿真界面包含有：實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目選擇菜單、接線圖等。在每一個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成該實(shí)訓(xùn)的模型和線材，用戶可以在模擬仿真中進(jìn)行仿真，可以點(diǎn)擊漏保開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、手控閥手柄、開(kāi)關(guān)按鈕或旋鈕來(lái)觀察各個(gè)器件的運(yùn)動(dòng)。
4：視頻教程
教學(xué)視頻包含有氣動(dòng)經(jīng)典實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)際操作步驟，能讓用戶更貼近現(xiàn)實(shí)地體驗(yàn)到氣動(dòng)的知識(shí)。
