FluidSIM®4.0 Hydraulika Instrukcja użytkownika
Opis: FluidSIM®4.0 Hydraulika Instrukcja użytkownika, stan 2008 Tytuł oryginału: FluidSIM®4 Hydraulics User’s Guide
Tłumaczenie, redakcja i korekta:
mgr inż. Piotr Wiśniewski
© Festo Didactic GmbH & Co. KG, D-73770 Denkendorf, 1996-2004 Internet: www.festo.com/didactic
e-mail: did@festo.com
© Art Systems Software GmbH, D-33102 Paderborn, 1995-2004 Internet: www.art-systems.com, www.fluidsim.com
e-mail: info@art-systems.com
© Eaton Corporation, USA-Eden Prairie MN, 2001 Internet: www.eatonhydraulics.com
e-mail: HydraulicsTraining@eaton.com
© for the Polish edition Festo Sp. z o.o., PL 05-090 Raszyn, Janki k/Warszawy, ul. Mszczonowska 7
www.festo.pl
Wszelkie prawa zastrzeżone.
Żadna część niniejszej publikacji nie może być reprodukowana, przechowywana jako źródło
Spis treści:
1 Oprogramowanie FluidSIM® Hydraulika – podstawowe informacje... 5
2 Szczegółowa charakterystyka oprogramowania FluidSIM-H®... 7
2.1 Zalety dydaktyczne oprogramowania ... 7
2.2 Zakres instrukcji ... 8
2.3 Wymagania sprzętowe... 8
3 Wprowadzenie do budowy układów i ich symulacji ... 11
3.1 Symulacja istniejącego układu hydraulicznego ... 14
3.2 Tryby symulacji... 18
3.2.1 Reset i ponowne rozpoczęcie pracy 19 3.2.2 Symulacja w trybie pojedynczych kroków 19 3.2.3 Symulacja w trybie „do zmiany stanu” 19 3.3 Tworzenie nowego diagramu układu... 19
4 Dodatkowe wskazówki dotyczące symulacji i tworzenia układów... 35
4.1 Symbole konfigurowalne... 35
4.2 Dodatkowe funkcje edycyjne... 44
4.3 Dodatkowe funkcje symulacyjne... 50
4.4 Łączenie elementów... 51
4.5 Numerowanie linii i tablica elementów przełączających ... 52
4.6 Diagram oznaczeń połączeń ... 53
4.7 Wyświetlanie parametrów liczbowych... 55
4.8 Wyświetlanie diagramu stanu ... 57
4.9 Edytor cyklogram ... 60
4.9.1 Dopasowanie wyglądu cyklogramu 63 4.10 Powierzchowne sprawdzenie schematu... 72
4.11 Połączenia hydrauliczne, elektryczne i mechaniczne ... 73
4.12 Styki ... 80
4.13 Nastawialne elementy ... 84
4.14 Ustawienia symulacji ... 85
4.15 Regulacja w pętli otwartej i w pętli zamkniętej przy użyciu elementów analogowych... 87
5 Biblioteki elementów ... 97
5.1 Elementy hydrauliczne... 97
5.2 Elementy elektryczne ... 132
5.3 Pozostałe symbole ... 149
1 Oprogramowanie FluidSIM
®Hydraulika – podstawowe informacje
Dziękujemy za wybranie oprogramowania symulacyjnego FluidSIM® Hydraulika, przeznaczonego do nauki podstaw hydrauliki i elektrohydrauliki.
FluidSIM-H jest programem dydaktycznym firmy Festo. W ramach wspólnego interfejsu graficznego integruje on szereg modułów programowych:
• edytor schematów hydraulicznych i elektrohydraulicznych,
• symulator,
• moduł pomocy,
• moduł dydaktyczny.
Przy pomocy programu FluidSIM-H możliwe jest projektowanie zgodnych z normami DIN schematów hydraulicznych i elektrohydraulicznych. Praca układów wg tych schematów może być symulowana na ekranie komputera. Fizyczne działanie zapro- jektowanych układów można zademonstrować i przeanalizować wykorzystując środowisko animacyjne.
Projektowanie schematów połączeń następuje za pomocą kliknięć myszą.
Umożliwia to wyposażenie FluidSIM-Hw:
• obszerne biblioteki systemowe,
• moduł sprawdzania syntaktycznej poprawności schematów,
• możliwość jednoczesnego projektowania wielu schematów,
• moduł eksportowania schematów do formatu DXF (format AutoCad),
• wygodne funkcje drukowania.
Na każdym etapie projektowania możliwe jest testowanie na symulatorze tworzonego schematu hydraulicznego przez:
• realizację algorytmu symulacji połączonego z ciągłym obliczaniem i wizuali- zacją danych o ciśnieniu i przepływie cieczy hydraulicznej oraz napięciu i natężeniu prądu elektrycznego,
• nastawianie parametrów takich jak: wymiary siłownika, stopień dławienia przepływu, pozycje czujników krańcowych,
• wizualizację zależności: m.in. położenia, prędkości natężania przepływu, ciśnienia i siły w funkcji czasu,
• animację realizowaną w czasie rzeczywistym,
• jednoczesną symulację wielu schematów.
2 Szczegółowa charakterystyka oprogramowania FluidSIM-H
®2.1 Zalety dydaktyczne oprogramowania
Istotą programów projektowo-symulacyjnych jest naśladowanie, czyli symulacja sposobu działania różnych urządzeń lub systemów. Programy takie umożliwiają użytkownikowi zapoznanie się z działaniem i obsługą wielu urządzeń, bez konieczności ich zakupu. Korzyści płynące z nauki z wykorzystaniem programów symulacyjnych są oczywiste:
• praca w środowisku maksymalnie zbliżonym do rzeczywistego,
• możliwość prostego i szybkiego modyfikowania zadań,
• możliwość wykrywania, sygnalizacji i obszernej diagnostyki różnych błędów i nieprawidłowości,
• brak obawy o uszkodzenia lub zniszczenia cennego sprzętu,
• niska cena.
W przypadku pracy kilku układów symulacyjnych współpracujących w sieci komputerowej, istnieje ponadto możliwość współdziałania nauczyciela-instruktora z uczestnikami ćwiczeń, w zakresie rozwiązywania określonych zadań oraz ich bieżącej kontroli.
Oprogramowanie FluidSIM-H oferuje użytkownikowi:
• naukę w formie zabawy z wykorzystaniem technik multimedialnych,
• zadania z zakresu kursów podstawowych i zaawansowanych,
• symbolikę zgodną z normami DIN,
• wygodne projektowanie i symulację układów.
Oprogramowanie FluidSIM-4.0H posiada wiele walorów dydaktycznych typowych dla interaktywnych programów do samodzielnej nauki. Umożliwia skupienie uwagi użytkownika przez dłuższy czas w porównaniu do standardowych metod nauki skracając tym samym czas nauki. Dodatkowo audiowizualne metody pozwalają na dokładniejsze zapamiętanie prezentowanego materiału.
W menu zamieszczone są:
• struktury sekwencji filmowych na podstawowe tematy, uruchamianych w oprogramowaniu „Windows Media Player",
• skrócone opisy wszystkich elementów zawartych w bibliotece systemowej dostępny jest w formie zgodnej ze standardem menu Pomoc systemu Windows,
• zdjęcia wszystkich roboczych elementów dydaktycznych udostępnione są jako grafiki w dużej rozdzielczości,
• animacje prezentujące zasady działania ważniejszych elementów, w tym animacje interaktywne wyjaśniające prawa fizyczne i zasady działania elementów hydraulicznych.
2.2 Zakres instrukcji
Niniejsza instrukcja przedstawia:
• możliwości programu FluidSIM-4H,
• sposób tworzenia hydraulicznych i elektrohydraulicznych układów sterowania w edytorze graficznym,
• sposób ustawiania parametrów elementów układu,
• sposób symulacji działania zaprojektowanych układów,
• opis bibliotek elementów hydraulicznych i elektrycznych.
W instrukcji podkreślono związek programu FluidSIM-4.0H z funkcyjnymi możliwościami stosowanych elementów sterowania i możliwość prowadzenia symulacji zsyntetyzowanych układów przez korzystanie z bibliotek elementów firmy Festo.
2.3 Wymagania sprzętowe
Do pracy z programem FluidSIM-4H zalecany jest komputer z procesorem kompatybilnym z x86 pracującym pod jednym z poniższych systemów operacyjnych
Microsoft Windows9x®, Microsoft WindowsNT®, Microsoft Windows2000®, Microsoft WindowsXP® lub Microsoft Vista®.
Dla zadań rysowania mało skomplikowanych układów hydraulicznych i symulacji układów dołączonych do programu wystarczające jest 128 MB pamięci operacyjnej. Natomiast dla zapewnienia płynnej pracy z rozbudowanymi układami hydraulicznymi wskazane jest przynajmniej 256 MB pamięci operacyjnej.
W celu odtwarzania sekwencji dźwiękowych i ruchowych oraz filmów edukacyjnych, wymagany jest napęd CD-ROM oraz karta dźwiękowa.
3 Wprowadzenie do budowy układów i ich symulacji
Niniejszy rozdział umożliwia użytkownikowi poznanie istotnych funkcji programu FluidSIM-H. Użytkownik prowadzony jest po poszczególnych funkcjach „krok po kroku”.
→ Uruchom FluidSIM-H poprzez menu Start / Programy/ Festo Didactic.
Po chwili na monitorze pojawi się główne okno programu FluidSIM-H.
Po lewej stronie widoczna jest biblioteka elementów FluidSIM-H (component library). Zawiera ona hierarchicznie ułożone hydrauliczne, elektryczne i cyfrowe komponenty umożliwiające zbudowanie złożonych układów hydraulicznych (ich opis znajduje się w rozdziale 5.).
Pasek Menu rozwijanego (Menu bar) znajdujący się na górze okna zawiera wszystkie funkcje niezbędne do przeprowadzenia symulacji i budowania diagramów układów. Znajdujący się poniżej pasek narzędzi (Toolbar) zawiera najczęściej używane funkcje z Paska Menu. W jego skład wchodzi 10 grup funkcji. Prezentuje je poniższa tabela:
Nr. IKONA OPIS DZIAŁANIA
1.
Otwierani Otwarcie nowego diagramu, przeglądanie, otwarcie i zapisanie istniejącego
2.
Druk
Drukowanie zawartości okna, np. diagramu układu, zdjęcia elementu
3. Cofanie ostatniej zmiany; kasowanie elementu;
kopiowanie elementu do schowka; wklejanie zawartości schowka
4. Dopasowywanie i układanie elementów
w układzie: w pionie (trzy pierwsze ikony) i poziomie (pozostałe)
5 Obrót elementu i efekt lustra (w osi pionowej
i poziomej) 6
Edycja
Włączenie / wyłączenie siatki linii pomocniczych
7. Zmiana powiększenia aktywnego okna: widok w skali 1:1; poprzedni widok; dopasowanie
powiększenia tak, aby widoczne były wszystkie elementy; powiększenie fragmentu ujętego w ramce; skokowe przybliżenie i skokowe oddalenie widoku
8. Sprawdzenie prawidłowości połączeń w układzie
9. Wyłączenie, uruchomienie i wstrzymanie
symulacji 10
.
Symulacja
Funkcje działające w przypadku wstrzymania symulacji: rozpoczęcie symulacji od początku, wykonanie kolejnego kroku symulacji, symulacja do następnej zmiany, przejście do końca
symulacji
Tylko część z wymienionych powyżej klawiszy funkcyjnych jest zawsze aktywna.
FluidSIM-Hrozpoznaje te funkcje, które mogą być zastosowane w konkretnej konfiguracji otwartego okna i kontekście pracy programu. W związku z tym tylko klawisze przypisane dostępnym funkcjom są aktywne. Reszta klawiszy pozostaje nieaktywna.
W wielu wersjach Microsoft Windows ® dostępne jest menu kontekstowe. Pojawi się ono w przypadku wciśnięcia prawego klawisza myszy na oknie programu. We FluidSIM-H menu kontekstowe dotyczy zawartości i sytuacji w oknie, zawiera ono użyteczne podzbiory funkcji z głównego paska menu.
Na umiejscowionym na dole okna pasku stanu wyświetlane są informacje o bieżących obliczeniach i działaniach związanych z operacjami wykonywanymi przez FluidSIM. W trybie edycji FluidSIM-H wyświetla na pasku stanu oznaczenie elementu znajdującego się pod kursorem myszy.
Przyciski, suwaki i pasek menu w FluidSIM-H działają w ten sam sposób jak w większości innych programów pracujących w systemie Microsoft Windows ®
3.1 Symulacja istniejącego układu hydraulicznego
Na dysku instalacyjnym oprogramowania FluidSIM-H znajdują się kompletne schematy działających układów hydraulicznych. W niniejszym materiale będą one użyte do zademonstrowania możliwości programu.
Otwieranie wymienionych powyżej schematów hydraulicznych i symulowanie ich działania:
→ Kliknij na ikonę lub wybierz komendę z menu rozwijanego .
Na ekranie powinno pojawić się okno zawierające schematy istniejących układów:
Otwarte okno zawiera skatalogowane schematy układów hydraulicznych ułożone w porządku alfabetycznym. Każdy z nich przedstawiony jest w postaci miniatury.
Nazwa bieżącego katalogu jest umieszczona w pasku nazwy otwartego okna. Pliki zawierające schematy układów FluidSIM-H mają rozszerzenie *.ct.
W celu przejścia do wybranego podkatalogu należy dwukrotnie kliknąć na jego ikonę. Istnieje także możliwość stworzenia dodatkowych podkatalogów w dowolnym katalogu fl_sim_h. Są one rozpoznawane przez FluidSIM-H, a ich ikony są automatycznie na bieżąco tworzone.
→ Klikając dwukrotnie na ikonę otwórz schemat układu demo_01.ct.
Schemat układu może być również otwarty poprzez użycie okna dialogowego Open File.
Po kliknięciu na ikonę bądź wybraniu z menu pojawi się okno dialogowe. Przy jego pomocy można, po dwukrotnym kliknięciu, otworzyć żądany schemat układu hydraulicznego. Za każdym razem schemat hydrauliczny jest otwierany i wyświetlany w nowym oknie:
→ Kliknij na bądź lub wciśnij klawisz .
FluidSIM-H przełączy się w tryb symulacji, tj. rozpoczęta zostanie symulacja działania układu. W trakcie pracy programu w trybie symulacyjnym kursor myszy zmieni swój kształt na rękę . W trakcie symulacji FluidSIM-H oblicza najpierw wszystkie parametry elektryczne. Następnie formułowany jest model diagramu hydraulicznego. Na jego podstawie obliczane są ciśnienia i natężenia przepływu w całym układzie hydraulicznym.
W zależności od stopnia komplikacji schematu i mocy obliczeniowej komputera symulacja działania układu może odbywać się z różną prędkością.
Natychmiast po obliczeniu wyników, linie łączące elementy układu zmienią kolor, a siłowniki wysuną się w ustalonej kolejności:
Znaczenie kolorów linii łączących elementy układu opisano w poniższej tabeli:
Kolor Znaczenie
Ciemno-czerwony Linia hydrauliczna: wysokie ciśnienie Zielony Linia hydrauliczna: niskie ciśnienie Czerwony Linia elektryczna, przepływ prądu
W pasku narzędzi istnieje możliwość samodzielnego powiązania kolorów i wartości wielkości symulowanych. Zmiana ciśnienia obrazowana jest zmianą szerokości badanej linii. FluidSIM-H wyróżnia trzy szerokości linii:
Szerokość Znaczenie
Ciśnienie ≥ 50% i < 75% maksymalnego Ciśnienie ≥ 75% i < 90% maksymalnego Ciśnienie ≥ 90% maksymalnego
Dokładne wartości liczbowe określające ciśnienie, natężenie przepływu, napięcie i natężenie prądu mogą być wyświetlane na dodatkowych dostępnych elementach pomiarowych. W rozdziale 4.2. opisany został sposób, w jaki można uzyskiwać informacje dotyczące wszystkich bądź tylko wybranych zmiennych ze schematu układu (nawet jeśli nie wykorzystano elementów pomiarowych).
Symulacje w FluidSIM-H działają w oparciu o fizyczne modele elementów, jakie można znaleźć w zestawach dydaktycznych Festo Didactic GmbH & Co. KG.
Dzięki temu obliczone wartości powinny zgadzać się z wartościami mierzonymi na rzeczywistych zestawach dydaktycznych. Jednak przy porównaniu wyników należy pamiętać o tym, że w rzeczywistości pomiary mogą podlegać znacznym fluktuacjom spowodowanym np. zmianami lepkości oleju zależnymi od temperatury otoczenia i oleju.
Obliczenia zmian wartości parametrów pracy układu realizowane w czasie rzeczywistym zapewniają animację ruchu siłowników. Charakteryzuje się ona następującą właściwością działania: gdy w rzeczywistości dany siłownik wysuwa się z dwukrotnie większą prędkością niż inny to ta relacja jest spełniona również w animacji symulującej ten ruch. Innymi słowy: zachowane są relacje czasowe.
Ręcznie sterowane rozdzielacze i przełączniki znajdujące się na schemacie układu mogą być przełączane przy użyciu myszy.
→ Przemieść kursor myszy na lewy przycisk (patrz poprzedni rysunek).
Kursor myszy zmieni wygląd na rękę . Oznacza to, że stan przycisku może być zmieniony.
→ Kliknij na przycisk.
Po kliknięciu na ręcznie sterowany włącznik, następuje symulowanie jego rzeczywistego zachowania. W tym przykładzie styki przycisku zostaną zwarte i auto- matycznie nastąpi przeliczenie zmiennych. W wyniku obliczeń nowe wartości ciśnień i natężeń przepływu będą wyświetlone na wycofujących się siłownikach.
Przełączanie elementów jest możliwe tylko w przypadku, gdy symulacja trwa ( ) lub gdy jest wstrzymana ( ).
Jeśli istnieje potrzeba symulowania zachowania innego schematu hydraulicznego nie jest konieczne zamykanie już otwartego układu. FluidSIM-H umożliwia działanie wielu układów jednocześnie.
→ W celu przejścia z trybu symulacji w tryb edycji kliknij na bądź .
Wtedy wszystkie elementy znajdujące się na schemacie układu (styki, zawory, rozdzielacze, siłowniki) zostaną ustawione w ich stan początkowy. Obliczone przez program wartości położeń, przepływów i ciśnień zostaną skasowane.
Przejście z trybu edycji w tryb symulacji bez rozpoczęcia symulacji jest możliwe po kliknięciu na , bądź . Ta funkcja może być pomocna w przypadku, gdy konieczne jest ustalenie stanu początkowego jakiegoś elementu przed rozpoczęciem działania symulacji.
3.2 Tryby symulacji
W uzupełnieniu funkcji opisanych w poprzednim rozdziale ( , , ) występują jeszcze dodatkowo:
Reset i ponowne rozpoczęcie symulacji Symulacja w trybie pojedynczych kroków Symulacja w trybie „do zmiany stanu”
3.2.1 Reset i ponowne rozpoczęcie pracy
Po kliknięciu na bądź wybraniu trwająca bądź wstrzymana symulacja może zostać uruchomiona ponownie.
3.2.2 Symulacja w trybie pojedynczych kroków
W trybie pojedynczych kroków symulacja zatrzymuje się po wykonaniu pojedynczego kroku. Po kliknięciu bądź wybraniu symulacja zostanie uruchomiona na krótki czas (około 0.01 – 0.1 sekundy) po czym nastąpi jej wstrzymanie ( ). W dowolnej chwili istnieje możliwość przełączenia symulacji w tryb pojedynczych kroków. Możliwe jest wtedy zwrócenie uwagi na sytuacje kluczowe dla istoty działania układu hydraulicznego.
3.2.3 Symulacja w trybie „do zmiany stanu”
Po kliknięciu na bądź wybraniu symulacja trwa aż do chwili, w której następuje „zmiana stanu”. Wtedy następuje wstrzymanie symulacji ( ). Przez „zmianę stanu” rozumiane jest sytuację polegającą na:
• zatrzymaniu ruchu tłoka siłownika,
• zmianie stanu rozdzielacza,
• zmianie stanu cewki (włączenie / wyłączenie),
• zmianie stanu styków.
W dowolnej chwili istnieje możliwość przejścia z trybu symulacji w tryb „do zmiany stanu”.
3.3 Tworzenie nowego diagramu układu
W tym podrozdziale zawarte są informacje dotyczące tworzenia nowych schematów hydraulicznych w oparciu o oprogramowanie FluidSIM-H.
→ Otwórz poprzez kliknięcie na bądź wybranie pusty schemat układu hydraulicznego.
Schemat hydrauliczny może być tworzony i zmieniany wyłącznie w trybie edycji. Tryb ten jest sygnalizowany m.in. przez kształt kursora myszy: .
Każdy, również nowo otwarty, schemat hydrauliczny automatycznie ma przypisywaną nazwę, pod jaką może byś zapisany. Nazwa ta jest widoczna na pasku tytułowym nowego okna.
W trybie podstawowym mona zobaczyć dostępne grupy z biblioteki elementów w widoku hierarchicznym. Listę elementów z grupy można obejrzeć przez kliknięcie na nią. Dla lepszej orientacji i komfortu pracy przez pojedyncze kliknięcie można również schować (zwinąć) niepotrzebną podgrupę. Grupy komponentów mogą zawierać wewnątrz siebie kolejne podgrupy, które również mogą być wyświetlone bądź ukryte.
W celu wyświetlenia spośród komponentów grupy wszystkich podgrup należy kliknąć na nazwę potrzebnej grupy po naciśnięciu klawisza Shift. Analogiczne działanie umożliwia ukrycie wszystkich niepotrzebnych podgrup.
→ Wciśnij i przytrzymaj klawisz Shift, i kliknij na grupę „Hydraulic”.
Cała grupa komponentów hydraulicznych zostanie wyświetlona. Przy pomocy suwaka można przeglądać bibliotekę komponentów.
Używając myszy można „przeciągnąć” elementy z okna biblioteki i „upuszczać” je w obszar tworzonego układu hydraulicznego (tzw. technika „drag and drop”):
→ Przesuń kursor myszy nad elementem w oknie biblioteki (np. nad siłownikiem dwustronnego działania z jednostronnym tłoczyskiem).
→ Wciśnij lewy przycisk myszy i przytrzymując go przesuń kursor myszy.
Siłownik zostanie podświetlony (zaznaczony), a kursor zmieni wygląd na . Symbol elementu będzie podążał za kursorem myszy.
→ Przesuń kursor myszy nad obszar schematu układu hydraulicznego i puść przycisk myszy. Spowoduje to umieszczenie siłownika w wybranym miejscu schematu układu hydraulicznego.
W ten sposób można „przeciągnąć” każdy z elementów znajdujących się w bibliotece i „upuścić” go w dowolnym miejscu schematu hydraulicznego. Można
również zmodyfikować ustawienie elementów umieszczonych już na schemacie hydraulicznym.
→ Przeciągnij siłownik w prawy górny róg schematu hydraulicznego.
Dla wygody użytkownika, elementy po „upuszczeniu” na schemat hydrauliczny są automatycznie przyciągane do siatki.
→ Spróbuj przemieścić siłownik poza dozwolony obszar, np. poza okno.
Poza dozwolonym obszarem kursor myszy zmienia swój wygląd , a element hydrauliczny nie będzie mógł być „upuszczony”.
→ „Przeciągnij” drugi siłownik na schemat hydrauliczny (teraz on będzie podświetlony).
→ Podświetl (zaznacz) pierwszy z siłowników poprzez kliknięcie na nim.
→ Skasuj siłownik klikając na (cut), wybranie bądź wciskając klawisz .
Komendy z menu działają wyłącznie na zaznaczone wcześniej elementy układu hydraulicznego.
→ „Przeciągnij” na schemat hydrauliczny rozdzielacz czterodrogowy dwupołożeniowy (4/n-way valve), pompę (pump unit) i zbiornik (tank).
→ Rozmieść elementy hydrauliczne zgodnie z podanym powyżej rysunkiem:
Dwukrotnie kliknij na rozdzielacz, aby przypisać mu pożądane parametry. Powinno pojawić się okno dialogowe:
Wyjaśnienie parametrów okna dialogowego:
• Sterowanie lewostronne i prawostronne (Left/Right Actuation)
Dla każdej ze stron rozdzielacza można zdefiniować osobno sposób jego sterowania.
Można wybrać jedną bądź więcej kategorii sterowania: ręczną (Manually), mechaniczną (Mechanically) bądź elektrohydrauliczną (Hydraulically/electrically).
Sposób sterowania jest ustawiany przez kliknięcie w oknie kategorii i wybranie odpowiedniego symbolu. Wybranie pustego pola spowoduje wyłączenie określonej kategorii sterowania. Ponadto możliwe jest określenie czy na suwak rozdzielacza mają oddziaływać sprężyny – zaznaczenie pola (spring-returned) i czy rozdzielacz ma być elementem dwustopniowym (piloted).
• Opis (Description)
Można wpisać tu nazwę rozdzielacza. Nazwa ta będzie pojawiać się w opisie na diagramie stanów (state diagram) i na liście elementów (parts list).
• Wyróżnione połączenia (Valve Body)
Rozdzielacze mogą mieć do czterech położeń wyróżnionych. Dla każdego z nich możliwe jest indywidualne ustalenie połączeń. Stan wyróżniony ustala się przez wybranie go i kliknięcie lewym klawiszem myszy. Wybranie pustego pola spowoduje wyłączenie określonego połączenia. Można również zaznaczyć pole wyboru dwustronne działanie (Reversible) aby podkreślić brak wpływu kierunku przepływu cieczy na działanie rozdzielacza.
• Połączenie początkowe (Initial Position)
To pole umożliwia określenie pozycji początkowej (nazywanej również pozycją neutralną, bądź normalną) dla pracy rozdzielacza. Jest to pozycja ustalająca się w przypadku braku sygnału sterującego w momencie uruchomienia symulacji.
Wybór stanu początkowego nie może być w sprzeczności z ustawieniami, jakie wynikają z ustawień oddziaływania sprężyn.
• Sygnał dominujący (Dominant Signal)
Opcja ta jest dostępna tylko dla rozdzielaczy sterowanych hydraulicznie bądź wielostopniowych. Pole to umożliwia określenie, który sygnał będzie nadrzędny w przypadku równoczesnego wystąpienia sterujących sygnałów hydraulicznych po obu stronach rozdzielacza.
• Opór hydrauliczny (Hydraulic Resistance)
Tu można zdefiniować oporność hydrauliczną rozdzielacza
• Lustro (Mirror)
Tu można zmienić orientację rozdzielacza na schemacie hydraulicznym
→ Ustaw sterowanie z lewej strony jako ręczne, dźwignią, a z prawej strony uaktywnij działanie sprężyny. Zamknij okno dialogowe przyciskiem OK.
Rozdzielacz powinien wyglądać jak na rysunku:
→ Przemieść kursor myszy nad lewy króciec siłownika.
Nad króćcem przyłączeniowym kursor myszy zmienia swój wygląd na wskaźnik celownika .
→ Naciśnij lewy klawisz myszy, gdy będzie on nad króćcem siłownika i (trzymając go ciągle wciśniętym) przesuń mysz.
Kursor zmieni wygląd na wskaźnik celownika ze strzałkami na zewnątrz .
→ Przemieść kursor myszy (trzymając ciągle wciśnięty lewy przycisk) nad króciec (A) rozdzielacza.
Kursor zmieni wygląd na wskaźnik celownika ze strzałkami w środku .
→ Puść lewy przycisk myszy.
FluidSIM-H automatycznie narysuje linię łączącą dwa wybrane króćce. W przypadku, gdy nie będzie możliwe połączenie dwóch króćcy kursor myszy zmieni swój wygląd na znak zakazu.
→ Przemieść kursor myszy nad linię jak to przedstawia poniższy rysunek.
Kursor zmieni wygląd na wskaźnik umożliwiający zaznaczenie linii .
→ Wciśnij lewy przycisk myszy i przesuń kursor myszy w lewo. Następnie puść przycisk myszy.
Linia zostanie przesunięta.
W trybie edycji można elementy układu i linie łączące zaznaczać, przesuwać i kasować wybierając bądź klawiszem .
→ Połącz elementy układu w sposób zbliżony do przedstawionego:
Po narysowaniu układu hydraulicznego można przystąpić do symulowania jego pracy.
→ Rozpocznij symulację działania układu klikając na (lub wybierając bądź klawiszem ).
W czasie symulacji wszystkie ciśnienia i natężenia przepływu cieczy są wyliczane, linie są odpowiednio kolorowane a tłoczysko wysuwa się z cylindra siłownika.
Po wysunięciu się tłoczyska ciśnienie w lewej komorze siłownika musi wzrosnąć.
Sytuacja ta jest rozpoznawana przez FluidSIM-H i parametry opisujące ten proces są właściwie wyliczane. Ciśnienie w linii ciśnieniowej wzrasta do wartości zadeklaro- wanej we właściwościach pompy (pump unit).
Utrzymanie maksymalnej wartości ciśnienia na niższym poziomie niż zapewnia to pompa jest możliwe dzięki wyposażeniu układu w zawór przelewowy.
Aby tego dokonać:
→ Uaktywnij tryb edycji klikając na (lub wybierając bądź klawiszem )
→ „Przeciągnij” na schemat hydrauliczny zawór przelewowy (pressure relief valve) i drugi zbiornik (tank).
W rzeczywistych rozwiązaniach do podłączenia do istniejącej linii dodatkowego elementu konieczne jest użycie trójnika. Dlatego gdy rysowana jest linia łącząca króciec elementu z istniejącą już linią FluidSIM-H automatycznie dodaje w miejscu połączenia trójnik.
→ Przy pomocy myszy poprowadź nową linię łączącą króciec (P) zaworu przelewowego z istniejącą już linią łączącą pompę i rozdzielacz.
W trakcie wykonywania tych czynności kursor myszy zmieni wygląd z na .
Trójnik pojawił się na istniejącej linii łączącej w miejscu, w którym znajdował się kursor myszy, gdy puszczony został lewy przycisk myszy. Następnie:
→ Podłącz zbiornik do króćca wyjściowego (T) zaworu przelewowego.
W trakcie rysowania schematu układu hydraulicznego należy dołożyć starań, aby układ był możliwie przejrzysty.
Schemat hydrauliczny powinien wyglądać w sposób zbliżony do poniższego:
→ Zapisz schemat hydrauliczny klikając na bądź wybierając . FluidSIM-H automatycznie otworzy okno dialogowe służące do wyboru nazwy pliku do zapisu. Jeśli będzie to nowa nazwa należy w tym momencie ją wprowadzić.
→ Rozpocznij symulację klikając .
Tłoczysko siłownika będzie się wysuwało. Gdy osiągnie ono położenie końcowe nastąpi otwarcie zaworu przelewowego i zmiana rozkładu ciśnień:
Poza animacją działania elementów sterowanych ręcznie FluidSIM-H umożliwia rów- nież symulowanie innych elementów wielostanowych.
Rysunki przedstawiające zawór przelewowy w stanie zamkniętym i otwartym:
W trybie symulacji można klikając myszą na ręcznie sterowane rozdzielacze i prze- łączniki zmieniać ich stan (przełączać je):
→ Przesuń kursor nad lewą stronę rozdzielacza.
Kursor myszy zmieni swój wygląd na , co oznacza, że rozdzielacz może być przesterowany ręcznie.
→ Kliknij na lewą stronę rozdzielacza lewym klawiszem myszy i przytrzymaj przycisk wciśnięty.
Po kliknięciu na rozdzielacz następuje zasymulowanie jego zachowania.
W omawianym przypadku rozdzielacz zostanie przełączony w położenie, w którym połączenia są w układzie krzyżowym. W rezultacie zawór przelewowy zostanie
zamknięty, a tłoczysko siłownika zacznie się wsuwać. Po osiągnięciu przez tłoczysko skrajnego, lewego położenia zawór przelewowy ponownie się otworzy.
Elementy układu, których stan po przełączeniu nie jest blokowany są tak długo przesterowane jak długo wciśnięty będzie klawisz myszy.
→ Zatrzymaj symulację.
Spowoduje to jednocześnie przejście w tryb edycji.
→ Wybierz z biblioteki elementów diagram stanów (state diagram) i umieść go na schemacie hydraulicznym.
Diagram stanów umożliwia zarejestrowanie zachowania (stanu) istotnych elementów układu i wykreślenie tych stanów w formie graficznej.
→ Przesuń diagram stanów na wolną powierzchnię schematu hydraulicznego.
→ Przeciągnij siłownik i upuść go nad diagramem stanu.
Otwarte zostanie okno dialogowe, w którym można określić, jakie wartości mają zostać wyświetlone. W tym konkretnym przypadku potrzebne jest tylko wskazanie położenia, więc można zaakceptować domyślne ustawienia klikając przycisk OK.
→ Uruchom symulację i obserwuj diagram stanu.
→ Zatrzymaj symulację (tryb Pause) i przemieść kursor myszy nad narysowany wykres.
Po zatrzymaniu kursora nad wykresem przez około sekundę pojawi się okienko wyświetlające informację o czasie trwania symulacji i powiązaną z tą chwilą wartości badanego parametru. Informacja ta będzie uaktualniana w trakcie przemieszczania kursora myszy w obrębie wykresu.
Możliwe jest zarówno umieszczenie kilku diagramów stanu w jednym układzie hydraulicznym jak i umieszczenie kilku elementów na tym samym diagramie stanów.
Kolejne komponenty mogą być dodawane do diagramu stanu przez upuszczanie ich w jego obrębie. Pojawi się wtedy okno dialogowe, umożliwiające wybór pożądanego parametru związanego z komponentem i określenie koloru. Jeśli jakiś element zostanie dwukrotnie upuszczony w obrębie diagramu stanu umożliwi to zmianę przyjętych wcześniej parametrów / kolorów, zaś odznaczenie wszystkich parametrów spowoduje usunięcie tego komponentu z diagramu stanu. Na diagramie stanów można umieszczać i rejestrować zachowanie wielu elementów. Dodatkowe informacje i wskazówki dotyczące symulacji znajdują się w rozdziale (4.8).
Natomiast spis wszystkich zmiennych jakie można rejestrować na diagramie stanów zawiera poniższa tabela.
Element układu Stan
Siłownik (Cylinder)
Położenie (Position), Prędkość (Velocity),
Przyspieszenie (Acceleration), Siła (Force)
Rozdzielacz (Way valve) Położenie (Position) Manometr (Presure meter),
Akumulator (Accumulator) Ciśnienie (Pressure) Zawory odcinające (Shutoff valve),
Zawory dławiące (Throttle valve)
Stopień otwarcia (Opening level)
Pompa (Pump), silnik (Motor) Obr/min (Rpm) Aktuatory o ograniczonym zakresie ruchu
(Semi-rotary actuator) Pozycja (Position)
Zawór dławiący (Flow control valve) Natężenie przepływu (Flow) Przepływomierz (Flow meter) Natężenie przepływu (Flow),
Objętość (Volume) Zawór ciśnieniowy lub przełączający (Pressure
valve, Switching valve)
Stan (State),
Ciśnienie (Pressure)
Przełącznik (Swich) Stan (State) Cewka (Relay), cewka rozdzielacza (Valve
solenoid) Stan (State)
Żarówka (Light), brzęczyk (Buzzer), dioda
hydrauliczna (Pressure indicator) Stan (State)
Licznik (Counter) Stan (State),wartość licznika (Counter value)
Generator (Function generator), woltomierz
(Voltmeter) Napięcie (Voltage)
Regulator zmiennych stanu (Status
controller), Regulator PID (PID-controller) Napięcie (Voltage)
4 Dodatkowe wskazówki dotyczące symulacji i tworzenia układów
W niniejszym rozdziale przedstawione zostały szczegółowe wskazówki i opis funkcji, jakie mogą być użyte do symulacji i tworzenia diagramów przy użyciu oprogramowania FluidSIM-H.
4.1 Symbole konfigurowalne
FluidSIM-H umożliwia symulację pracy układów hydraulicznych zawierających wiele różnego rodzaju siłowników i rozdzielaczy. Kombinacja wszystkich wykonań i typów funkcjonalnych oznacza wiele tysięcy możliwości. Z tego powodu poza kilkoma gotowymi elementami znajdującymi się w bibliotece komponentów istnieje możliwość niemalże dowolnego zaadoptowania wybranego komponentu hydraulicznego. W celu dopasowania siłownika bądź rozdzielacza wybierz jeden z tych elementów z biblioteki komponentów, umieść go na schemacie hydraulicznym i otwórz okno dialogowe. W niniejszym rozdziale znajdują się informacje ułatwiające definiowanie potrzebnych paramentów komponentu.
• Konfigurowanie siłownika
Dwukrotne kliknięcie na siłowniku umożliwi zdefiniowanie symbolu, parametrów i zewnętrznych oddziaływań na siłownik. Otwarte zostanie okno dialogowe.
Okno składa się z kilku zakładek, poprawiających dostępność do poszczególnych grup parametrów.
Poniżej znajduje się opis okna dialogowego i poszczególnych jego zakładek.
• Zakładka: Konfiguracja (Configuration)
Opis okna dialogowego:
Opis (Component Description)
Można wpisać nazwę siłownika, która następnie będzie widoczna w diagramie stanu (Statediagram) i liście elementów (Parts list)
Typ siłownika (Cylinder Type)
Ty siłownika (jednostronnego działania (Single-acting), dwustronnego działania (Double-acting), wycofywany sprężyną (spring return).
Typ tłoczyska (Piston Rod Type)
Umożliwia określenie typu tłoczyska (liczba tłoczysk, wykonanie, sprzęg magnetyczny).
Właściwości (Properties)
Więcej właściwości siłownika (hamowanie w końcowym zakresie ruchu, sensor).
Etykieta zdefiniowana w polu Sensing umożliwia np. wykorzystanie analogowego czujnika o takiej nazwie w technice proporcjonalnej w układzie regulacji położenia – rozdział 4.15.
Lustro (Mirror)
Umożliwia zmianę orientacji siłownika na schemacie hydraulicznym. Możliwe jest odwrócenie siłownika zarówno względem osi pionowej jak i poziomej. Działanie tego parametru jest analogiczne do komendy .
• Zakładka: Parametry (Parameters)
Opis okna dialogowego:
Skok siłownika (Max. Stroke) Zakres ruch tłoka siłownika.
Położenie tłoka (Piston Position)
Położenie tłoka siłownika w momencie zainicjowania symulacji.
Średnica tłoka (Piston Diameter) Średnica tłoka.
Średnica tłoczyska (Piston Rod Diameter) Średnica tłoczyska.
Kąt zamontowania (Mounting Angle)
Parametr wpływa na siłę tarcia przemieszczanego obciążenia. W zakładce
„obciążenie zewnętrzne” (External load) Można zdefiniować jego masę jak i współczynnik tarcia.
Przecieki wewnętrzne (Internal Leakage)
Można tu zdefiniować wewnętrzne przecieki siłownika. W rzeczywistych rozwiązaniach siłownika nie ma idealnego odseparowania komór siłownika od siebie. Z tego powodu mimo odcięcia króćców roboczych siłownika od zewnętrznych elementów hydraulicznych tłok siłownika stopniowo przemieszcza się pod wpływem obciążenia.
Obliczone parametry (Calculated Parameters)
W oparciu o zadeklarowane wcześniej parametry (średnica tłoka i tłoczyska) następuje automatyczne obliczenie powierzchni czynnych siłownika.
Wyświetlanie wielkości (Display Quantities)
W polu Display Quantities można zaznaczyć te wielkości charakteryzujące działanie elementu, których wartości mają być wyświetlane w trakcie trwania symulacji.
• Zakładka: Obciążenie zewnętrzne (External load)
Opis okna dialogowego:
Przemieszczana masa (Moving Mass)
Wprowadzona wartość odpowiada obciążeniu, jakie ma pokonać siłownik. FluidSIM- H w oparciu o średnice tłoka i tłoczyska oraz skok siłownika przybliża wartość masy samego siłownika i w związku z tym wprowadzana w omawiane pole wartość dotyczy wyłącznie elementów zewnętrznych. Wpisanie wartości „0” nie spowoduje traktowania siłownika jako „bezmasowy”.
Tarcie (Friction)
Tarcie statyczne i ślizgowe decydują o tarciu, jakie występuje w trakcie przemieszczanie obciążenia po płaszczyźnie. Wewnętrzne tarcie w siłowniku jest automatycznie szacowane przez FluidSIM-H na podstawie zadeklarowanych wcześniej parametrów. Wprowadzenie wartości „0” w obu polach odpowiada sytuacji, gdy obciążenie przemieszcza się bez dotykania do powierzchni.
W rzeczywistości trudno oszacować prawidłową wartość współczynnika tarcia. Z tego względu, aby ułatwić prawidłowe oszacowanie tego parametru FluidSIM-H zawiera zdefiniowane współczynniki tarcia dla kombinacji różnych współpracujących materiałów. Zaproponowane dane mogą niekiedy znacznie odbiegać od wartości pochodzących z innych źródeł literaturowych. Jest to powodowane dużą złożonością całego zjawiska tarcia i z tego względu powinno by zawsze analizowane w szerszym kontekście. Pomimo to możliwość zmiany współczynnika tarcia umożliwia zaobserwowanie wpływu tego parametru na zachowanie układu.
Warto zauważyć, że kąt zamontowania (zakładka Parameter) siłownika również wpływa na zmianę siły tarcia związaną z przemieszczaniem obciążenia.
• Zakładka: Profil siły (Force profile) Opis okna dialogowego:
Siła stała (Constant Force)
Zaznaczenie tej opcji i wprowadzenie wartości spowoduje obciążenie siłownika stałą w całym zakresie ruchu siłą.
Siła zmienna (Variable Force)
Zaznaczenie tej opcji oznacza, że wartość siły oddziaływującej na siłownik zależy od położenia tłoka. W sposób interaktywny – przez kliknięcie w wybrany punkt
diagramu można zadawać określony profil zmian siły. Sąsiednie punkty są łączone liniowo. Alternatywnie, można zaznaczyć wybrany punkt i następnie przypisać mu numeryczne wartość położenia i powiązanej z nim wartości siły.
Zakres (Range)
Przy pomocy suwaka można określić zakres wyświetlanych na pionowej osi wartości siły.
Skasuj (Delete)
Kasuje zaznaczony wcześniej punkt i powoduje połączenie dwóch sąsiadujących punktów linią prostą.
Skasuj wszystko (Delete all)
Kasuje wszystkie zdefiniowane punkty i definiuje stały, niezależny od położenia profil siły. Polecenie to ułatwia skasowanie niepotrzebnej linii bez konieczności kasowania każdego punktu osobno.
• Zakładka: Etykiety (Actuating Labels)
W tej zakładce, tak jak ma to miejsce w czujniku położenia (distance rule) można definiować etykiety odpowiadające określonym czujnikom położenia:
• Konfigurowanie rozdzielacza
Dwukrotne kliknięcie na symbol rozdzielacza umożliwi zdefiniowanie symbolu i parametrów. Otwarte zostanie okno dialogowe.
Zarówno budowa rozdzielacza jak i jego sposób sterowania mogą być zmienione po dwukrotnym kliknięciu na nim. Obraz okna, które się wtedy otworzy, prezentuje poniższy rysunek.
Opis okna dialogowego:
Sterowanie lewostronne /prawostronne (Left/Right Actuation)
Dla każdej ze stron rozdzielacza można zdefiniować osobno sposób jego sterowania.
Można wybrać jedną bądź więcej z kategorii sterowania: ręczną (Manually), mechaniczną (Mechanically) bądź elektrohydrauliczną (Hydraulically/Electrically).
Sposób sterowania jest ustawiany przez kliknięcie w oknie kategorii i wybranie odpowiedniego symbolu. Wybranie pustego pola spowoduje wyłączenie określonej kategorii sterowania. Ponadto możliwe jest określenie czy na suwak rozdzielacza mają oddziaływać sprężyny – zawartości pola (spring-returned) i czy ma być elementem dwustopniowym (piloted).
Opis (Description)
Można wpisać tu nazwę rozdzielacza. Nazwa ta będzie pojawiać się na diagramie stanów (state diagram) i na liście elementów (parts list).
Wyróżnione połączenia (Valve Body)
Rozdzielacze mogą mieć do czterech wyróżnionych położeń. Dla każdego z nich możliwe jest indywidualne ustalenie połączeń. Każdy stan może być ustalony
poprzez wybranie go i kliknięcie lewym klawiszem myszy. Wybranie pustego pola spowoduje wyłączenie określonego połączenia. Można również zaznaczyć pole wyboru dwustronne działanie (Reversible) aby podkreślić brak wpływu kierunku przepływu cieczy na działanie rozdzielacza.
• Połączenie początkowe (Initial Position)
To pole umożliwia określenie pozycji początkowej (nazywanej również pozycją neutralną, bądź normalną) dla pracy rozdzielacza. Jest to pozycja ustalająca się w przypadku braku sygnału sterującego w momencie uruchomienia symulacji.
Wybór stanu początkowego nie może być w sprzeczności z ustawieniami, jakie wynikają z ustawień oddziaływania sprężyn.
• Sygnał dominujący (Dominant Signal)
Pole to umożliwia określenie, który sygnał będzie nadrzędny w przypadku równoczesnego wystąpienia sterujących sygnałów hydraulicznych po obu stronach rozdzielacza.
• Opór hydrauliczny (Hydraulic Resistance)
Tu można zdefiniować oporność hydrauliczną rozdzielacza. W rzeczywistości oporność hydrauliczna jest zwykle opisywane charakterystyką (spadek ciśnienia / przepływ). Przy pomocy klawisza Curve… można uaktywnić okno dialogowe i kursorem oraz lewym klawiszem myszy określić pożądaną charakterystykę zaworu.
Można również dokonać tego wprowadzając parę wartości: natężenie przepływu i towarzyszący mu spadek ciśnienia definiując w ten sposób paraboloidalną charakterystykę.
• Lustro (Mirror)
Tu można zmienić orientację rozdzielacza na schemacie hydraulicznym. Możliwe jest odwrócenie elementu zarówno względem osi pionowej jak i poziomej. Działanie tego parametru jest analogiczne do komendy
4.2 Dodatkowe funkcje edycyjne
Poza poleceniami, jakie zostały wymienione w rozdziale 3.3, tryb edycji umożliwia korzystanie z dodatkowych funkcji:
• Ustalanie rozmiaru papieru
W trybie edycji kontur kartki papieru jest wyświetlany w postaci czerwonego prostokąta. Domyślnym rozmiarem papieru jest portretowo zorientowany format A4 (DIN A4, Portrait). Ustawienia domyślne mogą być zmienione w menu .
W powyższym oknie można zmienić rozmiar i orientację papieru. Jeśli rozmiar wydruku jest większy od rozmiaru papieru w drukarce, całkowity obszar wydruku może być podzielony na mniejsze fragmenty i wydrukowany na kilku kartkach papieru.
Dla lepszej orientacji w menu można umieścić dodatkowe informacje dotyczące konkretnego schematu. Tekst, który zostanie wpisany w pole Description jest potem widoczny w czasie otwierania istniejących schematów i może ułatwić odszukanie właściwego pliku.
• Krokowe cofanie edycji schematu
Przy pomocy przycisku lub polecenia z menu i , można anulować każdą zmianę wykonaną w trybie edycji.
Klikając na ( ) można cofnąć każdą zmianę dokonaną w trybie edycji. FluidSIM-H umożliwia cofnięcie do 128 czynności edycji schematu. Funkcja działa na wszystkie zmiany wykonane w trybie edycji układu hydraulicznego.
Funkcja umożliwia użytkownikowi powtórzenie ostatnio cofniętego kroku.
Po każdorazowym wywołaniu funkcji schematowi hydraulicznemu zostanie przywrócony wcześniejszy wygląd (sprzed ostatniego uruchomienia funkcji ).
Funkcja będzie aktywna do momentu, aż zostanie przywrócony pierwotny wygląd (sprzed pierwszego użycia funkcji ) schematu hydraulicznego.
• Zaznaczanie wielu elementów
Elementy układu hydraulicznego mogą być zaznaczane (podświetlane) przez klikniecie na nie lewym klawiszem myszy. Jednak kliknięcie na inny element (zaznaczenie go), spowoduje odznaczenie poprzedniego.
W przypadku, gdy w trakcie zaznaczania kolejnych elementów układu hydraulicznego wciśnięty będzie klawisz , elementy już zaznaczone pozostaną nadal podświetlone. Dodatkowo, jeśli na elemencie już zaznaczonym zostanie wciśnięty klawisz myszy, element ten zostanie odznaczony.
Innym sposobem na zaznaczenie kilku elementów układu hydraulicznego jest zakreślenie okna obejmującego wybrane składniki układu. Okno to otwierane jest poprzez naciśnięcie i przytrzymanie lewego klawisza myszy, a następnie przemieszczenie kursora. W czasie otwierania okna kursor myszy nie może być umieszczony nad jakimkolwiek składnikiem układu hydraulicznego. Wszystkie elementy układu hydraulicznego, zarówno znajdujące się wewnątrz jak i tylko objęte częściowo zakreślonym oknem zostaną zaznaczone.
Elementy układu hydraulicznego i łączące je linie mogą zostać jednocześnie zaznaczone przez polecenie menu bądź przez wciśnięcie klawiszy
.
Wszystkie funkcje edytujące schemat hydrauliczny jak np. przeciąganie, przesuwanie, kopiowanie i kasowanie mogą być użyte na wszystkich zaznaczonych elementach układu.
• Prawy klawisz myszy
Naciśnięcie prawego klawisza myszy powoduje otwarcie odpowiedniego menu kontekstowego. Jeśli kursor myszy będzie umieszczony nad elementem hydraulicznym bądź jego podłączeniem, element ten zostanie zaznaczony. Jeśli omawiany element hydrauliczny nie był do tej pory zaznaczony, wtedy inne elementy (wcześniej zaznaczone) zostaną odznaczone.
Kliknięcie prawym klawiszem myszy nad elementem hydraulicznym odpowiada następującej sekwencji czynności: kliknięcie lewym klawiszem myszy nad elementem i otwarcie menu kontekstowego.
• Dwukrotne kliknięcie myszą
Dwukrotne kliknięcie lewym klawiszem myszy nad elementem hydraulicznym odpowiada następującej sekwencji czynności: zaznaczenie elementu i otwarcie
polecenia menu
• Kopiowanie
Zaznaczone elementy hydrauliczne mogą być skopiowane do bufora przez kliknięcie bądź . Po skopiowaniu przez kliknięciu bądź można te elementy umieścić na schemacie hydraulicznym.
W ramach schematu hydraulicznego zaznaczone elementy można kopiować przez wciśnięcie klawisza i przemieszczenie ich. Kursor myszy zmieni swój wygląd na symbol kopiowania .
• Kopiowanie pomiędzy oknami
Elementy hydrauliczne mogą być kopiowane pomiędzy oknami poprzez zaznaczenie właściwych elementów i przesunięcie ich nad drugie okno.
• Wyrównywanie elementów
Aby wyrównać położenie elementów względem siebie, należy je zaznaczyć, a następnie kliknąć na jedną z ikon , bądź wywołać odpowiednie polecenie menu . Element leżący najdalej w kierunku, w którym następuje wyrównanie stanowi punkt odniesienia dla pozostałych elementów. Oznacza to, że jeżeli kilka elementów ma zostać wyrównanych do lewej, to wszystkie elementy poza najbardziej wysuniętym w lewo zostaną przesunięte w tym kierunku. Z uwagi na fakt, że połączenia elementów hydraulicznych i elektrycznych muszą pokrywać się z liniami siatki mogą wystąpić pewne rozbieżności pomiędzy obramowaniem poszczególnych elementów.
• Obrót i Lustro
Zaznaczone elementy mogą być obracane o 90°, 180° bądź 270° (przeciwnie do ruchu wskazówek zegara). W celu obrócenia pojedynczego elementu o 90° można wcisnąć klawisz i dwukrotnie kliknąć na nim lewym klawiszem myszy.
Spowoduje to obrócenie elementu przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.
Analogiczne działanie, ale z dodatkowo wciśniętym klawiszem spowoduje obrócenie elementu zgodnie z ruchem wskazówek zegara.
W celu zastosowania efektu lustra zaznacz obiekt i wybierz . Wskazany obiekt zostanie odwrócony względem swej pionowej bądź poziomej osi.
Analogicznie wykonana zostanie ta komanda w przypadku zgrupowanych elementów. Jednak w tym przypadku odwrócenie nastąpi względem osi całej grupy a nie każdego z komponentów osobno.
Zamiast powyżej omówionego sposobu przy użyciu menu, możliwe jest obracanie elementów i ich odwracanie przy pomocy przycisków .
• Kasowanie linii
Zaznaczona linia i łączące się z nią niezaznaczone fragmenty linii mogą być skasowana przy użyciu komendy bądź klawisza .
• Ustalenie typu linii
Typ każdej linii łączącej elementy hydrauliczne można zmienić ze standardowego typu „Main Line” na typ specjalny „Control Line”. W trybie edycji, po dwukrotnym kliknięciu na linię bądź po zaznaczeniu linii i wybraniu z menu pojawi się okno dialogowe umożliwiające ustawienie typu linii. Linia sterująca „Control Line” jest pokazywana jako linia przerywana. Należy zwrócić uwagę na to, że poza zmianą wyglądu, zmiana typu linii hydraulicznej nie wpływa na sposób działania układu w trakcie symulacji.
• Zaślepianie połączeń
Przed rozpoczęciem symulacji FluidSIM-H sprawdza, czy w schemacie hydraulicznym nie pozostały otwarte połączenia i w razie potrzeby umożliwia zaślepienie tych połączeń. Wyłączenie tych zaślepień jest możliwe w trybie edycji przez dwukrotne kliknięcie na określone hydrauliczne połączenie. Pojawi się okno dialogowe, przy pomocy którego można ustalić bądź usunąć zaślepienie dla wybranego połączenia.
Innym sposobem na zmianę zaślepienia połączeń jest zaznaczenie połączenia i wybranie z menu . Elementy hydrauliczne zawierające zaślepione połączenia mają przekreślone połączenia (patrz poniższy rysunek).
• Zmiana widoku
Zawartość okna można powiększyć przez kliknięcie lub z menu . Pomniejszyć przez kliknięcie lub z menu . Jeśli mysz wyposażona jest w rolkę operację tę można przeprowadzić przez wciśnięcie klawisza i odpowiednie przesunięcie rolki.
Po kliknięciu lub wybraniu z menu i zakreśleniu kursorem myszy prostokąta, obszar ten zostanie powiększony. Istnieje możliwość przełączenia się pomiędzy aktualnym i wcześniejszym widokiem klikając lub
wybierając .
Przycisk lub powoduje dopasowanie do okna układu hydraulicznego. Przycisk lub powoduje wyświetlenie schematu w oryginalnym powiększeniu.
• Siatka tła
Kliknięcie na spowoduje wyświetlenie / ukrycie siatki tła. Wybranie w menu powoduje wywołanie okna dialogowego umożliwiającego wybranie typu i rozdzielczości linii siatki.
Opis okna dialogowego:
Szerokość (Width)
Określa wielkość oczek siatki. Istnieje możliwość wybrania spomiędzy trzech wartości: zgrubna (Coarse), średnia (Medium), i dokładna (Fine).
Styl (Style)
Określa typ siatki. Siatka może być zbudowana z: punktów (Point), przecięć (Cross), i linii (Line).
Wyświetl siatkę (DisplayGrid) Włącza i wyłącza wyświetlanie siatki.
• Grupowanie obiektów
W celu połączenia kilku elementów układu hydraulicznego w jeden, można je zgrupować zaznaczając je i wybierając z menu . Grupy mogę być zagnieżdżone. Składniki grupy mogą być zaznaczane, przesuwane, kasowane i kopiowane wyłącznie razem. Pomimo tego właściwości poszczególnych składników grupy mogą być ustalane indywidualnie w sposób podany powyżej (np.
przez dwukrotne kliknięcie na element).
• Rozgrupowanie obiektów
W celu rozdzielenia grupy obiektów należy zaznaczyć wybraną grupę i wybrać z menu . W przypadku grup zagnieżdżonych rozgrupowanie zostanie przeprowadzone tylko na najbardziej zewnętrznej grupie. W celu rozgrupowania podgrupy wchodzącej w skład grupy głównej należy powtórzyć tę operację.
4.3 Dodatkowe funkcje symulacyjne
Niniejszy podrozdział opisuje szczegółowe informacje dotyczące symulacji układów hydraulicznych.
• Jednoczesne uruchamianie wielu elementów
Czasami w trakcie symulacji układów zachodzi potrzeba jednoczesnego przesterowania wielu przycisków czy rozdzielaczy. Można to zrealizować przez zmianę stanu elementów w położenie stabilne. Przycisk bądź ręcznie sterowany rozdzielacz może zostać pozostawiony w wybranym stanie poprzez wciśnięcie klawisza i przesterowanie go. Element może zostać wyłączony przez ponowne kliknięcie na niego.
• Przechodzenie w tryb edycji
Jeśli symulacja jest wstrzymana to przeciągnięcie na schemat hydrauliczny z okna biblioteki elementów dowolnego składnika spowoduje przejście programu w tryb edycji.
• Równoległa edycja i symulacja
Możliwe jest jednoczesne otwarcie więcej niż jednego okna ze schematami hydraulicznymi. Każdy z nich może być zarówno edytowany jak i symulowana może
być jego praca. Oznacza to, że tryb edycji i symulacji mogą występować niezależnie w wielu oknach jednocześnie. Można, zatem edytować jeden układ w czasie, gdy w drugim oknie trwa symulacja pracy innego układu.
Ze względu na złożoność obliczeń koniecznych do poprawnego symulowania działania układu wymagana jest dość znaczna moc obliczeniowa. W związku z tym w przypadku komputerów o mniejszej wydajności jednoczesna edycja i symulacja może zaowocować spowolnioną, a nawet skokową pracą programu. Zaleca się w takim przypadku, dla poprawienia komfortu pracy Użytkownika, zatrzymanie biegnących w tle symulacji i prowadzenie tylko edycji układu.
4.4 Łączenie elementów
FluidSIM-H automatycznie umieszcza w schemacie hydraulicznym rozgałęzienia przewodów w przypadku, gdy wychodząca z elementu linia łączy się z istniejącą linią. Funkcja ta obejmuje zarówno elementy hydrauliczne jak i elektryczne.
Seryjne łączenie elementów
W przypadku bardziej rozbudowanych schematów często zdarza się, że kolejne elementy łączone są seryjnie (w szeregu). W celu zmniejszenia nakładu pracy związanego z łączeniem kolejnych elementów można rozmieścić występujące po sobie komponenty w taki sposób, aby przeznaczone do połączenia króćce robocze się ze sobą stykały. W momencie uruchomiania symulacji, (a dokładniej: w czasie sprawdzenia poprawności połączeń w schemacie hydraulicznym i elektrycznym) FluidSIM-H połączy wszystkie pokrywające się wejście i wyjścia komponentów.
W przypadku odsunięcia komponentów od siebie wykonane seryjnie połączenia będą tak samo jak połączenia wykonane standardowo widoczne jako linie.
4.5 Numerowanie linii i tablica elementów przełączających
Automatyczne numerowanie linii prądowych ułatwia odnajdywanie przełączników i cewek wchodzących w skład schematów elektrycznych.
Przy pomocy tablicy elementów FluidSIM-H pomaga w zrozumieniu istoty działania układu elektrohydraulicznego. W celu zwiększenia przejrzystości pracy należy stosować się do poniższych wskazówek:
• linia prądowa +24V powinna stanowić górną poziomą linię,
• linia prądowa 0V powinna stanowić dolną poziomą linię,
• cewki należy umieścić tuż nad linią prądową 0V,
• przełączniki zwierne, rozwierne, powinny znajdować się nad cewkami,
• wszystkie połączenia prądowe w poszczególnych liniach powinny być wyrównane względem siebie,
• odstępy pomiędzy poszczególnymi pionowymi liniami powinny być dostosowane do potrzeb i równe.
Jeśli wygląd związany z automatyczną numeracją bądź położenie etykiet jest inne od oczekiwanego potrzebne może być przeformatowanie składników układu. W przy- padku gdy linie prądowe w dwóch osobnych układach elektrycznych są nieprawidłowo ponumerowane koniecznym może okazać się zwiększenie odstępu pomiędzy nimi (odsunięcie jednego z nich).
Funkcja automatycznego numerowania linii prądowych może być włączona bądź
wyłączona przez wybranie / .
4.6 Diagram oznaczeń połączeń
Domyślne ustawienia diagramu oznaczeń połączeń pomagają w przejrzystym łączeniu zewnętrznych przekaźników, czujników i wskaźników stanów na zewnątrz elektrycznego układu sterowania z cewkami i przekaźnikami wewnątrz. FluidSIM-H automatycznie numeruje zakończenia w układzie elektrycznym. Operacja ta zachodzi bezpośrednio po umieszczeniu w obszarze układu diagramu oznaczeń połączeń (“Terminal Assignment Diagram”). Korzystając z opcji tego komponentu można zdefiniować indywidualne ustawienia:
Opis okna dialogowego:
Optymalizacja widoku (Optymize)
Możliwy jest wybór jednego z dwóch sposobów optymalizacji widoku diagramu:
szczegółowy widok ogólny lub redukcja liczby zakończeń w celu poprawy przejrzystości schematu.
Połączenia (Wire up)
Można wybrać (o ile to jest możliwe), czy powierzamy logiczne numerowanie zakończeń programowi FluidSIM-H, czy może jako uprzywilejowane jest stosowanie
”przejść”, nawet jeśli spowoduje to zaburzenie ścisłego porządku numerowania.
Oznaczenia zakończeń (Terminal Designation)
Definiuje, która konwencja oznaczeń zakończeń będzie obowiązywać na schematach elektrycznych.
Podczas budowy obwodów elektrycznych, powinno się zostawiać dużo wolnego miejsca pomiędzy elementami a ścieżkami napięciowymi, co zapewni wystarczająco dużo miejsca na automatycznie wstawiane oznaczeń połączeń.
FluidSIM-H wprowadza nowy segment diagramu oznaczeń połączeń dla każdego elementu, który nie jest połączony z innymi obwodami elektrycznymi obwodu. Są one odpowiednio numerowane „X1”, „X2”, „X3”,... Diagram oznaczeń zakończeń może pokazywać wszystkie segmenty lub tylko wybrany. Aby to określić, należy przez dwukrotne kliknięcie lewym klawiszem myszy na symbolu diagramu oznaczeń połączeń otworzyć okno dialogowe.
Opis okna dialogowego:
Wybór (Selection)
Definiuje, która część obwodu elektrycznego będzie wyświetlona w diagramie oznaczeń zakończeń.
Warstwa (Layer)
Tutaj można wybrać warstwę rysunku schematu. W zależności od ustawień warstwy, może się zdarzyć, że symbole mogą być niewyświetlane lub mogą być nie edytowalne. Aby zrobić obiekt widzialnym lub zmienić jego ustawienia, trzeba chwilowo aktywować warstwę rysunku poleceniem menu .
4.7 Wyświetlanie parametrów liczbowych
Wartości wszystkich bądź też wybranych, pojedynczych parametrów układu hydra- ulicznego mogą być wyświetlane bez podłączenia do układu elementów pomiarowych.
→ W celu wywołania okna dialogowego kliknij na
Moment wyświetlenia wartości można określić dla każdego z wymienionych parametrów: prędkości ruchu tłoczyska siłownika (Velocity), stopnia otwarcia zaworu dławiącego (Opening Level), ciśnienia (Pressure), natężenia przepływu (Flow), napięcia (Voltage), natężenie prądu (Current) i stanu elementów logicznych (State).
W przypadku wartości ciśnienia można wybrać jedną z dwóch jednostek: bar lub MPa. Ustawienie to ma wpływ na wartości wyświetlane w połączeniach, na elementach, i na diagramie stanu.
Opis okna dialogowego:
• Nigdy (None)
Żadna wartość liczbowa związana z danym parametrem nie będzie wyświetlana.
• Wybrane (Particular)
Wyświetlone będą wartości liczbowe związane wyłącznie z elementami i połączeniami wybranymi przez użytkownika.
• Wszystkie (All)
Wyświetlone będą wartości liczbowe związane ze wszystkimi elementami i połącze- niami.
• Wyświetl jednostki (Display Measurement Units)
W tym polu wyboru określane jest czy wraz z wyświetlaną wartością mają być wyświetlone również opisujące ją jednostki fizyczne (np. m/s).
W celu wywołania okna umożliwiającego zdefiniowanie wartości wyświetla- nych wystarczy w trybie edycji wcisnąć klawisz „A”. Sposób wybierania połączenia w celu zdefiniowania parametrów, jakie mają być wyświetlone jest przedstawiony poniżej:
→ Otwórz schemat hydrauliczny.
→ W trybie edycji kliknij dwukrotnie na wybrane połączenie elementu, bądź zaznacz je i wybierz .
Otworzy się okno dialogowe z właściwościami połączenia. Przy pomocy pola (Show Values) można określić parametry, jakie mają być wyświetlane.
Ustawienia dla wyświetlanych wartości są związane tylko z określonym schematem hydraulicznym. Oznacza to, że dla wielu opracowywanych równolegle układów hydraulicznych można określić indywidualne ustawienia dotyczące wyświetlanych wartości. Kliknięcie spowoduje zapamiętanie ustawień bieżącego układu hydraulicznego jako wartości standardowych dla wszystkich nowych projektów.
• Specjalne oznaczenia wyświetlanych parametrów
Parametry poza wartościami bezwzględnymi zawierają również informację o kierunku. W celu przekazania tej informacji przed wartościami wyświetlane są znaki „+” (dla parametrów dodatnich) i „-”(dla parametrów ujemnych). Do przekazania informacji o kierunku mogą być użyte również strzałki. Notację stosowaną w oprogramowaniu FluidSIM-H prezentuje poniższa tabela:
Wielkość Oznaczenie kierunku Przepływ Znak, strzałka
Prędkość Znak
Siła Znak Prąd Znak
Oznaczenie w postaci strzałek określających kierunek przepływu cieczy może być włączane lub wyłączane przez . Strzałki będą pokazywały kierunek przepływu tak długo jak długo przepływ będzie różny od zera.
4.8 Wyświetlanie diagramu stanu
Diagram stanu zapamiętuje i wyświetla zachowanie wybranych przez użytkownika elementów układu hydraulicznego.
W jednym układzie hydraulicznym można umieścić kilka diagramów stanu, podobnie w jednym diagramie stanów może znajdować się kilka elementów. Kolejne komponenty mogą być dodawane do diagramu stanu przez ich przeciąganie i upuszczanie w obrębie diagramu. Jeśli jakiś element zostanie dwukrotnie upuszczony w obrębie diagramu stanu i w oknie dialogowym zostaną odznaczone wszystkie jego parametry to spowoduje to jego usunięcie z diagramu.
→ W trybie edycji kliknij na
Pojawi się poniżej przedstawione okno dialogowe:
Opis okna dialogowego:
• Czas rejestracji (Display Interval)
Można to zdefiniować chwilę rozpoczęcia i zakończenia cyklu rejestracji. Nie jest konieczna znajomość chwili, w której nastąpi interesujące wydarzenie. Parametry wyświetlanego diagramu mogą zostać zmienione również po zakończeniu symulacji – wyświetlone dane zostaną uaktualnione natychmiast po zatwierdzeniu tych zmian.
Wartości wpisane w te pola są ignorowane przez program, jeśli aktywna jest opcja automatycznego dopasowywania (Adjust automatically). W takim przypadku oś czasu jest dopasowywana do czasu trwania symulacji działania układu.
Po zaznaczeniu pola automatycznego przesuwania (Scroll automatically) w przypadku trwania symulacji dłużej niż to wynika z wprowadzonej wartości n - sekund diargam będzie automatycznie przesuwany tak, aby wyświetlać stan z zadeklarowanego zakresu.
• Plik (Log File)
Wartości zarejestrowane w diagramie stanu mogą być zapisane do pliku. Aby uaktywnić tę opcję należy wpisać pełną ścieżkę do pliku np.: C:\przebieg.txt w pole File Path i ustalić pożądany krok archiwizacji. Zaznaczenie Record state changes only spowoduje zapisanie do pliku informacji o chwilach, w których nastąpiła zmiana stanu któregokolwiek z zaznaczonych elementów.
• Kolor (Color)
W polu tym określamy kolor obramowania diagramu.
• Wypełnienie (Fill Area)
Pole to umożliwia określenie czy tło diagramu stanu ma być wypełnione kolorem. Do wyboru koloru wypełnienia służy sąsiednie pole.
• Grubość linii (Line Thickness)
Pole to umożliwia określenie szerokości linii wyświetlanych na diagramie. Do odczytywania dokładnych wartości wskazane jest korzystanie z cienkich linii, natomiast do demonstrowania z pewnej odległości wykresów korzystniejsze może okazać się stosowanie grubszych.
• Kolumny (Diagram Columns)
Pole to umożliwia określenie opisu, jaki ma być dostępny z lewej strony wykresów.
Możliwa jest dowolna kombinacja występowania trzech dodatkowych kolumn
