19

Министерство образования и науки Украины

Севастопольский Национальный Технический Университет

FESTO

Руководство пользования fluidsim - пневматик

Севастополь

2008

1. Создание и моделирование пневматических схем

Данный раздел содержит введение в создание и моделирование пневматических схем с использованием FluidSIM.

Щелчком по либо через File→New создайте пустую об­ласть для рисования. Откроется новое окно:

Рисунок 1 – Библиотека элементов с пустой областью

для рисования

Схемы могут создаваться или редактироваться только лишь в Режиме Редактирования. Режима Редактирования по­казывается курсором мышки.

При помощи мышки можно "перетаскивать" и "опускать" элементы из библиотеки компонент на область для рисования.

Для примера "перетащим" цилиндр одностороннего действия, источник сжатого воздуха и 3/2-распределитель. Разместим элементы следующим образом:

Рисунок 2 – Схема с несоединенными элементами

Далее необходимо установить ручное управление 3/2-распределителя, глушитель и пружинный возврат. Для этого надо два раза щелкнуть по распределителю или нажать на него правой кнопкой и выбрать Properties. Откроется окно свойств распределителя:

Рисунок 3 – Окно свойств распределителя

В нем можно изменить название элемента, его левостороннее и правостороннее управление, начальное положение, внутренние каналы. Для установки пружинного возврата и пилотного управления ставятся галочки соответственно в и . Ручное управление ставится в меню , механическое – в , электрическое и пневматическое – в . Чтобы установить глушитель надо два раза щелкнуть по выходу 3 (◦) распределителя и в появившемся окне выбрать меню . После проделанных действий 3/2-распределитель имеет вид:

Рисунок 4 – 3/2-распределитель с ручным управлением

и пружинным возвратом

Для того чтобы соединить элементы надо “тащить” левой кнопкой мыши от места соединения (◦) одного элемента к месту соединения (◦) другого. В Режиме Редактирования элементы и линии могут выделяться, передвигаться, поворачиваться (правая кнопка мыши на элементе и Rotate) или удаляться (Del). После соединения схема имеет вид:

Рисунок 5 – Готовая пневматическая схема

Схема уже полностью нарисована и все подсоединения выполнены. Теперь ее можно промоделировать. Для этого надо щелкнуть по или через Execute→Start. FluidSIM проверяет наличие в схеме ошибок и показывает их. Если ошибок нет, то моделирование запускается сразу, без дополнительных сообщений. Нажав на клапан, поршень цилиндра начнет выдвигаться. Во время моделирования вычисляются давления и скорости потоков, все линии окрашиваются и поршень цилиндра движется (рисунок 6).

Рисунок 6 – Моделируемая схема

После того, как поршень цилиндра выдвинулся, давление в линии пи­тания цилиндра неизбежно возрастает. Эта ситуация распознаётся FluidSIM и происходит пересчёт параметров; давление на источнике сжатого воздуха возрастает до предопределённого рабочего давления. Щелкнув по распределителю повторно, цилиндр втянется.

При моделировании цвета соединительных линий имеют следующие значения:

Таблица 1 – Цвета электрических и пневматических линий

Цвет	Значение
темно-синий светло-синий светло-красный	пневматическая линия под давлением пневматическая линия без давления электрическая линия, ток течёт

Изменяющаяся толщина темно-синих соединительных линий соответ­ствует давлению, соотнесённому к максимальному давлению. FluidSIM различает два вида линий:

Таблица 2 – Толщина, темно-синих пневматических линий

Толщина	Значение
	давление меньше максимума максимальное давление

Точные числовые значения давлений, потоков, напряжений и токов отображаются на подключённых измерительных инструментах.

Моделирование в FluidSIM основано на физических моделях, элементы которых совпадают с элементами, найденными в ассорти­менте оборудования Festo Didactic GmbH & Co. Поэтому вычислен­ные значения должны точно совпадать с измеряемыми на практике. При сравнении результатов согласитесь, пожалуйста, с тем, что на практике измерения подвержены значительным колебаниям. Причи­ной отличий может быть что угодно, начиная от допусков элементов, длин шлангов и кончая температурой воздуха.

Вычисление переменных создаёт основу для создания точного, соответствующего реальному масштабу времени, подвижного изображения цилиндров. Соответствие реальному масштабу времени обеспечивает следующее свойство: если в реальности цилиндр движется в два раза быстрее, чем какой-то другой, то данная зависимость сохраняется и при их анимации. Другими словами, зависимости в реальном времени остаются неизменными.

Клапаны и переключатели, управляемые вручную и находящиеся в диаграмме цепи, переключаются при помощи щелчков мышки по ним.

Щелкнув по (либо через Execute→Pause) вызыва­ется переход из Режима Редактирования в Режим Моделирования без начала моделирования. Эта возможность полезна в том случае, когда элементы должны быть заморожены на некоторое время, перед тем как начнётся моделирование.

Для остановки моделирования и перехода в Режим Редактирования используется кнопка или Execute→Stop. При этом переключатели устанавливаются в первона­чальное положение, клапаны переключаются в нормальное положение, поршни цилиндров возвращаются в предыдущее положение, и все вы­численные значения исчезают.

В дополнение к предыдущим функциям моделирования ( , , ) преду­смотрены также следующие функции:

сброс и возобновление моделирования;

моделирование в пошаговом режиме;

моделирование до определённой точки, в которой происходит из­менение состояния.

Щелкнув по , вызывается сброс в начальное состояние выполняющегося или стоящего на паузе про­цесса моделирования. Непосредственно после этого моделирование во­зобновляется.

В пошаговом режиме процесс моделирования приостанавливается пос­ле некоторого шага. Точнее, после щелчка по моделирование продолжается в течение короткого периода времени (приблизительно 0.01 - 0.1 секунды в ре­альной системе); после этого система переходит на паузу ( ).

Выполняющееся моделирование может быть переведено в поша­говый режим в любое время. Это позволяет сфокусировать внимание на ключевых моментах во время моделирования.

Щелкнув мышкой по кнопке , запускается процесс моделирования, продолжающийся до некоторой точки, в которой про­исходит изменение состояния; после этого моделирование останавли­вается на паузу ( ). Следующие ситуации описывают момент време­ни, в который происходит остановка:

1) поршень цилиндра остановился;

2) клапан сработал или его переключили;

3) сработало реле;

4) контакт переключили.