Automation Studio在PLC控制液壓系統教學中的應用

（包頭職業技術學院 電氣工程系,內蒙古 包頭 014030）

（包頭職業技術學院 電氣工程系,內蒙古 包頭 014030）

本文以《液壓與氣動技術》課程改革為背景，介紹Automation Studio仿真軟件的使用，突出它在該課程教學改革中的重要性，即學中做、做中學充分調動學生學習積極性，提高了教學質量。

Automation Studio；液壓與氣動；教學改革

1 液壓與氣動技術教學改革

《液壓與氣動技術》課程是機電類專業的必修核心課程，而對于高職院校的學生而言，這門課程學習起來有一定難度。原因在于要想學好它，實踐環節很重要。Automation Studio仿真軟件的出現既解決了學校因缺少實訓裝置無法實訓的問題，又以動畫形式教學吸引學生的注意力，調動學生積極性。

2 Automation Studio仿真軟件在PLC控制液壓系統中的應用

下面以某液壓機床動力滑臺為例闡述Automation Studio仿真軟件在PLC控制液壓系統中如何應用。該液壓系統原理圖如圖1所示，要求實現“快進→工進→快退→原位停止”。

（1）構建液壓系統數學模型。根據液壓系統原理圖，在Automation Studio仿真軟件中，打開“Hydraulic”拖拽各個元件到工作區連接組成該系統。

（2）構 建PLC模 型。打 開“Electrical Control （IEC Standard）” 拖拽PLC輸入輸出端、按鈕、行程開關常開觸點、電磁閥線圈等，連接組成PLC外部接線圖。

圖1 液壓系統原理圖

（3）PLC程序編制。打開“Ladder Siemens” 拖拽母線、軟觸點、線圈等，編制PLC程序。

（4）程序調試、仿真運行。點擊工具欄上綠色的圓點“Normal Simulation”進行仿真。按下啟動按鈕SB1，液壓缸快速伸出。如圖2所示。

當液壓缸活塞桿碰到SQ2時，液壓缸速度變慢進行工進。

當液壓缸活塞桿碰到SQ3時，液壓缸活塞縮回后退，如圖3所示。

圖2 液壓系統原理圖

當液壓缸活塞桿碰到SQ1時，液壓缸停止工作。整個仿真過程結束。

仿真時，液壓缸活塞會隨著液壓油的不同流向進行伸出和縮回的動作；油路采用不同的顏色并配有箭頭顯示，紅色表示進油路（高壓側），藍色表示回油路（低壓側），箭頭表示液壓油流向。這樣可以很直觀地觀察到液壓油的流向有利于學生理解油路走向；同時，電磁換向閥也會隨著液壓缸活塞運動狀態的不同而改變工作位置。這樣有利于學生理解電磁閥對方向控制的作用；還有，PLC程序也會像打開了監控功能一樣顯示程序的實時運行狀態。這樣有利于學生理解PLC程序對液壓缸的控制作用。

Automation Studio仿真軟件除了能很直觀地觀察液壓系統的運行狀態，還可以對其參數進行修改。比如對液壓缸參數的設置，可以改變液壓缸的幾何尺寸和負載的大小，如圖4所示，當然，還可對節流閥開度大小進行調整，以改變液壓缸活塞運動速度等。

圖3 液壓缸快退

圖4 液壓缸參數修改

4 結束語

通過上述分析，可以看到Automation Studio仿真軟件在液壓與氣動技術課程教學中的重要性。但與在實訓室進行實物實驗相比，使用仿真軟件在一定程度上更有利于學生對液壓傳動與控制的理解，但解決不了實際動手操作的問題，只使用該軟件可以從理論上加深對該課程的認識，不能完全依賴軟件仿真，還有結合實物操作更好。

[1]朱梅，朱光力.液壓與氣動技術（第2版）[M].西安：西安電子科技大學出版社，2007（07）.

[2]許福玲.液壓與氣壓傳動[M].北京：機械工業出版社，2009（08）.

[3]曹賀.Automation Studio在液壓系統設計中的應用[J].機床與液壓,2010.

Automation Studio在PLC控制液壓系統教學中的應用

王德志

王德志（1977—），男，吉林輝南人，講師，主要從事：機電一體化技術方面的教學工作。