机电仿真软件

机电仿真软件（精选8篇）

机电仿真软件 篇1

一、学习模式：

1、课件内容学习：机电一体化概述检测与传感器步进及伺服电机机械传动，控制系统，接口技术，伺服系统

2、元器件（电器和仪表）学习：70多个电气、仪表3D模型及性能参数，关键机电器件提供爆炸图展示：

A电气：控制盘柜、直流电源、单相交流电源、三相交流电源、保险丝、单排空开、双排空开、三排空开、蓝色钮子开关、红色钮子开关、绿色方形按钮、红色方形按钮、常闭按钮、常开按钮、转换开关、旋转开关、行程开关、三菱交流接触器西门子交流接触器、交流接触器、变压器、开关电源、热继、电机、电抗、电流互感器、电流表、东元TECO变频器、伟创变频器、3色灯、指示灯-红、指示灯-黄、指示灯-蓝、接地端子、魏德米勒接线端子、接线端子、盘柜风扇、电笔等

B仪表和元件：PLC、中间继电器、时间继电器，带底座时间继电器、调节阀、气压阀、截止阀，蝶阀、针型阀、单线圈电磁阀、双线圈电磁阀，智能式变送器、亚德客接近开关、接近开关PNP，接近开关NPN朗鸿接近开关、压力表、单减压过滤器、减压过滤器

二、仿真接线：

学生参照老师设定的电气原理图，从元器件库中拖入对应的3D元器件到元器件库中，按电路图要求，进行命名，参数设置，接线，系统会进行操作计时，提交后系统对操作结果进行检测判断。

7个机电典型电路接线自动判断检测功能：自耦降压起动，双重互锁正反转控制，时间继电器控制，生产机械行程控制电路，具有过载保护的正转控制，接触器星形三角形控制，接触器控制的双速电动机调速电路。

三、PLC编程：仿真三菱（FX2N系列）PLC编程，通过编辑工具，可编辑修改或载入PLC程序，PLC程序能够进行仿真运行，运行时具有输入输出状态指示。支持PLC程序与指令表间切换，支持PLC信息状态仿真测试

四、理论考核：

1、试卷管理：老师可对考场进行管理、试卷编辑和试卷审核，可以从题库里自由选择各类型题目，设置分数，并组成试卷，在指定的时间和考场对指定的学员进行考试。最后对学生提交的试卷进行自动评分，并对试卷考核结果进行综合分析。

2、题库管理题型包括填空题、单选题、多选题、判断题、问答题和实验题，老师可以导入或导出各种题型的题目，或者直接在平台上进行添加。并对各个题型进行归类。

3、自我考核：

机电仿真软件 篇2

关键词：宇龙机电,仿真,案例库

0 引言

电气控制系统组装及故障排除技术在现代企业电气控制系统中被广泛应用。各电气类专业均开设有电机电气控制课程。在教学方法上大多院校偏重于原理的教学, 缺乏应用能力的实践培训。部分院校加强了电气控制的实践环节内容, 取得了一定的效果, 但存在对电气控制系统全面性认知缺乏的问题。虽强调实践练习, 但相关案例较少, 实践环节单一重复, 缺乏变通, 且初期容易造成实践设备的损坏, 教学做一体效果较差。目前较突出的问题一是课程案例库缺乏, 学生无法得到与实践相关的技能训练;二是教学案例脱离实际, 无法实现实践技能与工作岗位要求能力契合;三是教学手段单一, 不利于教学做一体教学方法的开展。

1 仿真故障案例库建设分析

教育部及山东省教育厅关于高职高专课程改革提出了明确要求———大力推行工学结合, 突出实践能力培养, 改革人才培养模式。企业对电气类人才的要求与学校培养的电气专业人才有一定的差距, 需要强化实践技能培训, 更加符合企业对人才的需求。案例是进行案例教学的必备条件, 案例库的数量和质量直接决定了案例教学实施的效果。

1.1 紧扣实际生产, 使学生掌握职业所需实践技能

以人才培养方案为依托, 紧扣实际生产中较典型的电气故障环节, 基于宇龙机电仿真软件建设故障案例库, 将学生典型岗位对应的职业所需实践技能融入其中, 实施教学做一体的教学方法, 通过改革教学方法教学手段, 最终达到提高高职院校电气类专业学生专业技能和动手能力, 实现专业技能与岗位能力高度契合。

1.2 促进多课程模块的融合

故障案例库包括多门课程的知识点, 强化课程之间的联系, 使多门课程在一个体系内以案例库为核心完成各个环节故障排除仿真过程。

1.3 完善项目化教学

完善项目化教学, 推行完整故障排除流程项目化教学。并将原有电气类电气控制课程的项目进行延伸, 做到项目有来源有结果。

1.4 通过多种多样的教学方式提高学生兴趣, 强化实践技能

将原本的演示为主练习为辅的教学方式通过引入案例仿真实现多环节练习为主, 通过各种工况加以强化练习, 提升实践技能, 实现教学做一体。

1.5 降低教学成本

通过仿真案例的引入达到提高技能掌握水平的可信度, 进行可行性验证从而降低后续实践技能练习中风险率达到降低教学成本的目的。

2 仿真故障案例库建设实施

调研企业实际生产中电气故障排除技术, 结合岗位要求制定项目内容, 项目流程。最终到达教学与企业契合, 学生所学技能与生产技能契合, 使学生上岗即能操作。在教学内容上使一个个案例来源于企业。

宇龙机电控制仿真软件是应用于机电控制及相关专业实验室实训的教学仿真软件, 软件是由一个开放式的元器件库、控制对象和可视化的机电控制仿真平台构成。其中元器件库中含有电路、液压、气压中常用到的部件, 控制对象 (含有传送带、机械手、售货机等) , 3D控制对象 (含水塔、混料罐、传送带等) 。《宇龙机电控制仿真软件》可以在全软的环境中, 通过系统自带的各种功能部件, 自由搭建用户所需要的电、液、气的自动控制系统。

基于宇龙机电仿真软件电气故障仿真案例库教学内容分为以下三个部分:

第一, 宇龙机电仿真软件基本操作。此部分主要使学生熟悉仿真软件的各项操作方法、步骤和注意事项, 为下一步电气线路的安装做好准备工作。第二, 以基本电气控制为主的仿真案例。此部分主要根据绘制原理图、器件和线路选型、组装线路、电气测试几个步骤, 培养学生认识器件、熟悉器件图形符号、安装线路的要求、测试电控系统的能力, 通过完整的线路组装熟悉电气控制系统的特点及相关注意事项。第三, 工业电气控制系统典型故障案例库。此部分为整个案例库的重点, 一是包括CA6140车床、M7120磨床、Z3040钻床、X62W铣床、T68镗床为代表的机床电气故障案例库;二是包括港口皮带输送机、港口起重机械为代表的港口电气故障案例库;三是包括建筑线路为代表的民用电气故障案例库。通过以上三部分故障案例库将学生毕业后从事职业中典型岗位对应的职业能力融入其中, 使学生熟悉电气控制故障排除的一般步骤和方法, 既保证了安全, 又在教学过程中对出现的典型问题进行了解决。

2.1 电动机正反转控制故障仿真案例

正反转控制线路中, 正转接触器和反转接触器同时得电, 主电路会出现相间短路现象, 实物接线设置故障会导致器件烧毁且危险性较高。利用仿真软件搭建的仿真案例可有效解决此类问题。在讲解原理的过程中可展示故障现象, 是学生有直观的认识, 强化学习的效果。故障案例见图1。

2.2 X62W铣床故障仿真案例

以X62W铣床为例, 针对铣床经常出现的电气故障设置整体故障案例, 此案例中共设以下16个故障 (如表1所示) 。

通过宇龙机电仿真软件搭建仿真实物接线图, 培训学生按照对应故障现象使用万用表查找故障。 (图2)

在排除故障的过程中, 着重培养学生根据故障现象分析故障原因, 结合电路图识图分析, 利用工具仪表排除相应故障, 可有效融合电气专业学生需要掌握的专业实践技能, 实现教学过程与工业过程的有效对接。工业过程中电气故障主要有断路、短路、器件损坏等典型原因, 基于宇龙机电仿真软件可将上述故障原因融入其中, 故障案例库培养学生按照故障现象分析、确定故障原因、分析电路图、使用仪表排除故障的步骤进行故障排除, 使学生掌握试灯法、短接法、电压电阻的分阶/分段等常用排除故障的方法, 学会万用表、钳形电流表等仪表的使用注意事项, 同时在仿真故障案例库建设过程中, 对接电气职业资格标准, 过程考核可得到有效实施。

3 仿真故障案例库建设特色

(1) 将岗位实践技能要求作为目标引入教学当中, 达到学生上岗即能操作的目的。在教学过程中产生案例可充实案例库, 深化校企合作。

(2) 创新点:将教师教学———学生学习———学生练习融合为一体达到零距离贴近岗位要求的教学过程。学生可在保证安全的前提下, 重复练习各种故障的排除方法及步骤, 逐步形成正确的故障排除思路, 对各种故障的排除可对号入座, 总结故障现象及其对应的故障原因, 为以后工作岗位排除故障打下基础。

(3) 应用价值及推广途径:技能培训手段具有普视性, 有利于工科各专业的推广。先仿真再实物操作, 可消除学生的畏难情绪, 增强学生排除故障的成就感, 同时教学内容承前启后有利于各项专业知识的相互融合, 可有效保证项目化教学的实施。

经该系涉电专业一个年级12个班约600人使用, 可保证人均30课时的仿真练习时间, 学生实践技能提升明显, 中级电工证及高级电工证通过率均超过90%。通过问卷调研及实地考察, 毕业生岗位对接效果良好, 现场查找、排除故障的能力得到用人单位肯定。

综上所述, 通过基于宇龙机电仿真软件开发电气故障案例库, 可研发出适应于电气类电气控制课程教学的教学模式。仿真故障案例数量多且贴近生产现场实际情况, 故障设置灵活, 学生可重复练习, 实践设备投入少, 可有效解决实践设备缺乏与实践培训要求之间的矛盾。既保证培训效果, 且使得完整技能培训项目化教学在课程教学中得以实施, 并发挥其贴近生产, 实践环节完整, 利于调动学生积极性等特点。通过教学做一体化教学的实施最终达到提高教学质量的目的。

参考文献

[1]栾强利.直驱式数控转台性能分析及结构设计[D].山东轻工业学院, 2011.

[2]赵东辉, 金长虹, 靳建峰, 刘军.基于液压控制的农业机械手的设计[J].农机化研究, 2012 (02) .

机电仿真软件 篇3

【关键词】机电一体化仿真容错;机电一体化;应用;领域

0.引言

机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展，向机械工业领域迅猛渗透，机械电子技术深度结合的现代工業的基础上，综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，从系统理论出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理，接口耦合，运动传递，物质运动，能量变换进行研究，使得整个系统有机结合与综合集成，并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下，形成物质的和能量的有规则运动，在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。

1.现代机电技术的集成化

现代机电产品正朝着集成化、自动化、智能化的方向发展,有的机电产品对人的依赖性越来越小,发生故障根本不可能由人去维修,有的机电产品形成大系统,一旦发生故障可能导致重大事故,并造成巨大经济损失。例如:美国发射的“勇气”号火星车和“机遇”号火星车,在太空飞行半年之久,一旦有了故障靠人去诊断和维修是根本不可能的;2008年8月巴西一枚VLS-3型卫星运载火箭,在接受最后检测时突然爆炸,导致现场21人被炸死,另有20多人身受重伤。

这些集成化、自动化、智能化的机电系统发生故障的随机性很强,往往难以预料,但工程实践表明除了少数突发故障以外,大多数故障是一个渐进的过程。如果早期发现,及时采取恰当的措施是完全可以防止的,机电产品容错设计与仿真技术研究以及容错技术的应用正是顺应了这种需求。

2.机电一体化技术现状

机电一体化占据主导地位是制造产业发展的必然趋势,而制造产业是整个科学技术和国家经济发展的基础工业,因而机电一体化在当前激烈的国际政治、军事、经济竞争中有举足轻重的作用,受到各工业国家的极大重视,并给予资金支持和必要的政策优惠。

日本将智能传感器,计算机芯片制造技术,具有视频、触觉和人一机对话能力的人工智能工业机器人,发展柔性制造系统等,列为高技术领域的重大研究课题。西欧提出五大关键技术领域24个重点攻关项目作为欧洲高技术发展战略目标,广泛合作研究计算机辅助设计、制造、生产、管理的柔性系统,实现工厂全面自动化等机电一体化。美国在制造业方面,加速产品推广,缩短产品生产周期,增加柔性和实现设计—生产—质量控制—一体化技术。

作为发展中国家,我国与发达国家相比工业技术水平存在一定差距,但有广阔的机电一体化应用空间。改革开放以来,特别是近年来,受国际金融危机影响,面临国际市场经济激烈竞争形势的挑战,国家和企业充分认识到机电一体化技术对我国经济发展的战略意义,机电一体化技术的研究、应用和产业化受到了前所未有的重视和发展。完成了《我国机电一体化发展途径与对策》研究,探讨我国机电一体化发展战略,提出了数控机床、工业自动化控制仪表等15个机电一体化优先发展领域和6项共性关键技术的研究方向和课题。我国已研制成功了一大批机电一体化科研成果,以数控技术为例,我国的数控技术经过“六五”、“七五”、“八五”和“九五”的20年的发展,基本上掌握了关键技术,建立了数控开发、生产基地,培养了一批数控人才,初步形成了自己的数控产业,到2010年我国机床的数控化率将达到16.5%～19.27%。这些成果的取得为我国在制造业机电一体化的研究和应用方面积累了宝贵的经验,必将推动我国机电一体化技术取得更大的进步和发展。

3.仿生硬件的容错技术新思路

基于仿生硬件的容错研究,对建立借鉴生物进化机制的硬件容错新理论、新模型和新方法,提高硬件系统的可靠性,具有至关重要的意义。

3.1胚胎型仿生硬件的容错体系结构和容错原理

仿生硬件可以分为进化型和胚胎型,其中胚胎型仿生硬件也称为胚胎电子系统,是模仿生物的多细胞容错机制实现的硬件。

胚胎型仿生硬件的容错体系结构,主要由胚胎细胞、开关阵和线轨组成。开关阵根据可编程连线的控制信号完成开关闭合,控制线轨内各线段的使用。胚胎细胞包含存储器、坐标发生器、I/O换向块、功能单元、直接连线、可编程连线、控制模块等。存储器用于保存配置数据位串,并根据细胞状态和坐标发生器计算出的结果,从配置位串中提取一段经译码后对胚胎电子细胞的换向块和功能单元进行配置。坐标发生器根据每个细胞最近两侧(左侧和下侧)邻居细胞的坐标为其分配坐标。

3.2胚胎型仿生硬件实现容错的策略

为了实现对故障细胞的容错,常用的容错策略有两种:行(列)取消和细胞取消策略,通过记录有错的单元位置,重新布线,用其他备用的单元来代替。但是对于连线资源故障,这些策略并未给出相应的对策。在深入研究胚胎仿生硬件容错体系结构的基础上,本文提出一种针对线轨故障的容错策略。

（1）行(列)取消策略。在行(列)取消中,若一个细胞出错,则它所在行(列)的所有细胞都将被取消,而该行(列)细胞的功能将被其上一行(右一列)的细胞所代替,即当一个细胞出错时,细胞所在行(列)上移(右移)到一个备用行(备用列)来代替它当前的工作。

（2）细胞取消策略。在细胞取消中,用备用细胞代替故障细胞分两个阶段。当某一行的出错细胞数超过备用细胞数时,整行被取消,行细胞上移,用备用行取代出错行的功能。

4.新时期机电一体化技术展望

机电一体化是多学科的交叉融合,综合了机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、光学技术、电力电子技术、接口技术等技术,其发展进步依赖并促进了相关技术的发展,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗上实现特定功能价值,新时期机电一体化技术呈现智能化、系统化、微型化等发展趋势。

伴随着智能技术的发展,机电一体化技术也呈现智能化发展的趋势。智能化即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。

【参考文献】

［１］高金吉.装备系统故障自愈原理研究.中国工程科学,2009(5).

［２］刘心松,朱鹰.容错并行处理系统结构研究.计算机应用,2008(1).

［３］姚睿,王友仁,于盛林.胚胎型仿生硬件及其关键技术研究.河南科技大学学报,2009(3).

联合试运转所需机电运输软件资料 篇4

一．所需资料目录：

1.停电应急预案

2.安全设备设施、仪器、仪表台帐 3.主扇运行记录 4.局扇运行记录 5.支柱管理记录 6.水泵运行记录

7.主水泵联合排水报告 8.污水处理记录

9.电煤钻综保试验记录

10.井上下变、配电室停送电记录 11.井上下变、配电室值班记录 12.风电闭锁运行记录 13.瓦斯电闭锁运行记录 14.检漏继电器跳闸试验记录 15.空压机运行记录 16.设备年度检修计划 17.设备检修记录 18.设备入井检查记录

19.接地电网绝缘阻值测定记录 20.绞车运行记录 21.钢丝绳检查记录 22.矿灯发放记录

23.机电运输安全技术组织措施、停电票、烧焊措施集中装袋 24.四大件检测报告

25.防雷设施检测报告、使用许可证 26.电缆绝缘检查记录

27.防爆电器设备三证（产品合格证、防爆合格证、安全标志）（装袋）28.瓦斯检测仪、监控探头合格证（装袋）29.供电合同

30.瓦斯抽放图纸资料（装袋）31.蒸汽锅炉图纸资料合格证 32.污水处理系统资料 33.各种传感器说明书

34.耙斗机图纸资料、合格证 35.矿车资料、矿车合格证

36.瓦斯监控系统图纸资料、合格证 37.防爆电机车图纸资料、合格证 38.液压支柱图纸资料、合格证 39.低压配电柜图纸资料、合格证 40.主扇风机图纸资料、合格证 41.局部通风机图纸资料、合格证 42.多级离心泵图纸资料、合格证 43.锚杆钻机图纸资料、合格证

44.双电源转换开关图纸资料、合格证 45.变压器图纸资料、合格证 46.探水钻机图纸资料、合格证 47.程控交换机图纸资料、合格证 48.主提升机图纸资料、合格证 49.调度绞车图纸资料、合格证 50.空压机图纸资料、合格证 51.电器开关合格证 52.矿灯合格证 53.硂喷射机合格证

54.瓦斯抽放泵图纸资料、合格证 55.电缆合格证

56.风镐、凿岩机合格证

57.避雷器检测报告、使用许可证 58.计量磅检验合格证

59.乳化泵图纸资料、合格证

60.排水系统图、压风系统图、通讯系统图、灭尘消防系统图（与安全专篇相符合，准确明了）61.提升运输图、井下电气设备布置示意图（与安全专篇相符合，准确明了）62.监测监控系统图、井上下供电系统图（与安全专篇相符合，准确明了）二．相关要求：

1.完善矿井双回路供电；完善主扇、压风机、瓦斯抽放站、主水泵、主提升机双回路供电；完善“三专两闭锁”，由安全专篇确定的掘进头要实现双风机、双电源。2.全部资料必须分类装好（装袋或者文件夹），全部资料务必清晰规范、一目了然，还需配备目录表。三．几点经验总结：

1.收集和整理软件资料时，要耐心细致，尽量做到精准、无遗漏。

2.在完善机电运输系统时，矿领导班子要制定方案，确定安全技术组织措施，必要时要跟班在现场，定期或者不定期开展研究与沟通工作；机电矿长要多与生产矿长、总工程师多沟通，最大程度地取得协调一致，商定施工项目、施工人员及时间等，确保完善系统时人员、材料、管理三要素有效到位。

3.定期或者不定期向公司相关领导汇报联合试运转工作进展情况，听取领导的指示及安排等事宜，同时要主动、积极争取公司各相关部门的支持和配合协作。

4.严格按照公司下发的机电运输质量标准化要求及标准，大力开展质量标准化工作，如果真正做好的话，既是促进机运质量标准化上水平，保证安全生产；更是有效的推动联合试运转所需机运工作的基础性工作！5.机电矿长要熟悉本矿的机电运输系统工作，能准确有效把握机电运输方面的技术、系统规划及行政领导工作；如把提高机运队整体素质和战斗力与联合试运转所需机电运输工作紧密结合起来，真正做好的话，可谓是一举多得，大有好处！

机电仿真软件 篇5

一、注塑机综述

（一）注塑机的原理

现以XS—ZY—250A型注塑机液压系统为例介绍注塑机的原理。该注塑机采用了液压—机械式合模机构。合模液压缸通过对称五连杆机构推动模板进行开模和合模。连杆机构具有增力和自锁作用，依靠连杆弹性变形所产生的预紧力来保证所需的合模力。系统通过比例阀对多级压力（指开合模、注射座前移、注射、顶出、螺杆后退时的压力）和速度（指开合模、注射时的速度）的控制，油路简单，使用阀少、效率高，压力及速度变换时冲击小，噪声低，能实现远程控制和程控，也为实现计算机控制创造了条件。注射过程主要分为如下几个过程：合模–注射座前进–注射–保压–预塑–注射座后退–开模–顶出–螺杆后退。

（二）注塑机的发展

从注塑机出现起，大多数的中小型注塑机锁模力只达到1000～5000kN，注射量达到50～2000g。到七十年代末期，工程塑料取得了飞速的发展，特别是在宇航、汽车、机械、船舶以及大型家用电器方面的广泛应用，使大型注塑机的发展取得了巨大的进步，其中美国最为明显。在1980年全美国市场上大约有140多台10000kN以上锁模力的大型注塑机，到了1985年增加到500多台。目前，当今世界最大的注塑机是由日本名机公司制造的，其锁模力达到12万kN，注射量达到92kg。但是当前国内外尚无注塑机仿真系统软件的开发与设计，只是单纯的注塑机优化设计，在教学与培训中只能有昂贵的注塑机实体来进行。在注塑机仿真系统软件开发与设计领域，现在处于一片空白，塑料注射成型过程仿真集成系统是注射成形CAE软件用来模拟、分析、优化和验证塑料零件和模具设计。所以此软件的开发与设计具有广阔的前景。

（三）注塑机现状

注塑机是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。由于塑料制品广泛应用于各个邻域，使得注塑机和注塑模具的应用也越来越广泛。注塑加工过程是一个周期性的生产过程，现代化的注塑机械大都采用计算机控制，自动化程度高，机械设备费用昂贵，一套精密模具动辄耗费数十万元，而且实际生产中有高温、高压的工作环境，因而对生产线的操作人员有严格要求。

不恰当的误操作，不仅会损坏机械设备和模具，为企业带来巨大的经济损失，同时也会危害到操作人员的身体健康，因而对注塑机械的操作人员一定要进行严格的培训。传统的注塑机操作培训必须在实际机床上进行，这既占有了设备加工时间，又具有风险。因此，要使学生了解注塑成型机的结构、操作流程和工艺过程，到实际的注塑成型机上实习是不太现实的。

二、注塑机仿真软件的介绍

（一）基本思路及创新点

基本思路：该选题将注塑系统与虚拟制造技术相结合，采用OpenGL建立图形控制平台，采用3D数字化技术、多传感交互技术以及高分辨显示的科学可视化技术。通过生成三维逼真的虚拟场景，使用户与场景进行实时交互，感知和操作虚拟注射机。

创新点：研制开发出能模拟真实操作环境的虚拟注塑成型系统。该系统将多媒体技术与程序控制技术相结合，运用三维软件建立注塑机和注塑模具的三维模型，运用动画制作软件制作注塑成型过程的各个动画，采用程序控制技术，控制三维场景的加载和动画的显示。该系统能使学生与场景进行实时交互、感知和操作注塑机和模具，让学生在虚拟环境中动手去做实验。软件本身具有开放性、可移植性，操作简单易学，可以为广大高校、培训机构及注塑成型相关企业所接受。

（二）科学先进性

现有技术中关于注塑机这一领域，只有注塑机实体，尚无注塑机仿真系统软件。本项目基于虚拟现实技术的注射机仿真软件，可用于注塑机和注塑模具的教学、注塑机操作培训、注塑系统远程培训等多个方面。

该软件采用OpenGL建立图形控制平台，分别构造了基础数据库、场景数据库、显示驱动库、仿真展示库等模块。系统设计与实现中将操作面板、逻辑控制器、模型控制器和图形平台分为相对独立的模块。

该软件可以进行功能演示与模拟操作。功能演示主要以动画播放、声音解说与文字介绍三者结合的形式，介绍卧式螺杆注射机的结构装置、工作周期、工作原理以及操作过程。操作功能主要进行注射机合模、注射、射座、顶出、调模整个工作过程的仿真。仿真效果可以达到比较高的水平，在注射机的仿真过程中，不仅可以实现基本的图形操作：平移、旋转、缩放和选择，还可以隐藏注射机部分部件，使学生可以更好地观察注射机的内部构造。运用该软件，学生不仅可以更加直观清楚地掌握注射机的结构原理及其基本的操作过程，还可以在软件上进行注射机的模拟操作，加深对注射机操作的理解与记忆，方便教师的教学。

三、注塑机仿真软件使用说明及技术特点

（一）使用说明

该软件可以进行功能演示与模拟操作。功能演示主要以动画播放、声音解说与文字介绍三者结合的形式，介绍卧式螺杆注射机的结构装置、工作周期、工作原理以及操作过程。操作功能主要进行注射机合模、注射、射座、顶出、调模整个工作过程的仿真。

仿真效果可以达到比较高的水平，在注射机的仿真过程中，不仅可以实现基本的图形操作：平移、旋转、缩放和选择，还可以隐藏注射机部分部件，使学生可以更好地观察注射机的内部构造。

（二）技术特点

该软件采用OpenGL建立图形控制平台，分别构造了基础数据库、场景数据库、显示驱动库、仿真展示库等模块。系统设计与实现中将操作面板、逻辑控制器、模型控制器和图形平台分为相对独立的模块。

四、注塑机仿真软件设计路线

1、首先对现实世界的注射机进行深入的了解，掌握其基本的构成和工作原理以及其应用方法，为软件的实现打下基础。

2、选取HDX50型卧式注射机通过solid works进行三维建模，初步模拟其工作状态，并将其转化为STL格式，进行网格优化后作为之后场景数据库设计的基础。

3、通过需求分析将软件系统进行模块化设计。拟定四大模块：主界面模块、操作面板模块、控制器模块、展示平台模块。

4、着手软件数据库设计，根据需求进行以下几个方面的设计：基础数据库、场景数据库、显示驱动库、仿真展示库。其中基础数据库定义一系列基础数据库，包括颜色类，图形基础类（HsghObject）；场景数据库提供场景的构建，组织场景中的节点，并对其进行操作等功能；显示驱动库主要提供视点处理、显示驱动，材质渲染，图形处理等功能；仿真展示库是一个封装了将场景展方法的类，实现注射机运动动画仿真。

5、具体设计模块，设计好各模块之间的接口。使各模块的功能能得以实现。

6、进行软件测试，并针对测试结果对软件进行优化，基本上完成注射机仿真系统软件的设计与开发。

五、注塑机仿真软件应用前景

由于塑料制品广泛应用于各个邻域，使得注塑机和注塑模具的应用也越来越广泛。注塑加工过程是一个周期性的生产过程，现代化的注塑机械大都采用计算机控制，自动化程度高，机械设备费用昂贵，一套精密模具动辄耗费数十万元，而且实际生产中有高温、高压的工作环境，因而对生产线的操作人员有严格要求。不恰当的误操作，不仅会损坏机械设备和模具，为企业带来巨大的经济损失，同时也会危害到操作人员的身体健康，因而对注塑机械的操作人员一定要进行严格的培训。传统的注塑机操作培训必须在实际机床上进行，这既占有了设备加工时间，又具有风险。因此，要使学生了解注塑成型机的结构、操作流程和工艺过程，到实际的注塑成型机上实习是不太现实的。

该软件是基于虚拟现实技术的注射机仿真软件，可用于注塑机和注塑模具的教学、注塑机操作培训、注塑系统远程培训等多个方面。采用计算机虚拟注塑成型系统进行学习和培训，可以建立一个感性认识和理性认识相统一的实验环境，给学生以逼真的体验，能够在虚拟环境中动手去做实验，增加感性认识。这样不仅可以大幅度降低学习或培训的成本，缩短学习时间，还能消除安全隐患，使教学和培训工作变得安全可靠。因此，这是一个十分重要且具有广阔前景的研究课题。

参考文献

机电仿真软件 篇6

一、常减压蒸馏装置概述及工艺流程说明

1、装置概述

装置主要设备有30台, 各类设备参数如下。(１)加热炉2台

常压炉1 台, 138,160,000 kJ/h 减压炉1台，75,360,000 kJ/h(２)蒸馏塔4座

初馏塔（塔-1）： 3000×26033 mm 常压塔（塔-2）：3800×34962 mm 汽提塔（塔-3）：1200×24585 mm 减压塔（塔-4）：6400/3200×38245 mm(３)冷换设备116台（不包括空气预热器）

换热器76台，总换热面积11455 m2，其中用于发生蒸汽有1140 m2，用于加热电脱盐注水175 m2；冷凝冷却器40 台，总冷却面积10180 m2。(４)泵55台

电动离心泵42台，蒸汽往复泵1台，计量泵10台，刮板泵2台。(５)风机1台。(６)容器 33个(７)吹灰器26台

其中伸缩式4台，固定式22台。

2、工艺流程说明（1）原油换热系统

 原油从油罐靠静位能压送到原油泵（1#、2#）进口，在原油泵进口注入利于保证电脱盐效果的破乳剂和新鲜水，经泵后再注入热水，然后分三环路与热油品换热到110~120℃，进入电脱盐罐进行脱盐脱水。

 原油在电脱盐罐内经20000V高压交流电所产生的电场力作用，微小的水滴聚集成大水滴，依靠密度差沉降下来，从而与原油分离。因原油中的盐分绝大部分溶于水中，故脱水其中也包括脱盐。

 原油从电脱盐罐出来后注入NaOH，目的是把原油残留的容易水解的MgCl2、CaCl

2转化为不易水解的NaCl，同时中和原油中的环烷酸、H2S等，降低设备腐蚀速率，延长开工周期。然后经接力泵（01#，02#）后分三路，其中二路继续与热油品换热到220~230℃后进初馏塔，另一路则先后经过炉-

2、炉-1对流室冷进料管加热到210~220℃后进初馏塔。（2）初馏系统

被加热至220~230℃的原油进入初馏塔（塔-1）第6层（汽化段）后，分为汽液两相，汽相进入精馏段（第6层上至塔顶），液相进入提馏段（第6层下至塔底）。

 初顶油气从塔顶出来，分四路进入冷1/2-5，冷凝冷却到30~40℃进入容-1。冷凝油经泵（14#、15#）后部分打回初馏塔顶第26层作冷回流，另一部分作重整料或汽油出装置；未冷凝的气体（低压瓦斯）去加热炉燃烧或向气柜放空（亦可以向塔-2顶放空）。冷凝水（pH=8~9）部分用泵（45#、46#）注入挥发线，另一部分排入碱性水下水道。

 初顶循环回流油从塔-1第22层集油箱抽出。由泵（55#、56#）送去换-1/A、B，与脱盐前原油换热后返回塔-1第26层。

 初侧线从塔-1第18层集油箱抽出，经泵（11#、18#）送入常压塔第25层（与常一中合并入常压塔）。

 从塔-1底出来的拨头油由泵（4#、5#）抽出，分两路与高温油品换热，换热至295℃左右，合并，再分四路进入常压炉（炉-1）进行加热，加热到364℃进入常压塔（塔-2）第4层。

（3）常压系统

从炉-1加热出来的油进入塔-2汽化段后，汽相进入精馏段，在精馏段分馏切割出4个产品，液相进入提馏段，在塔底面上方吹入过热水蒸气作汽提用。

 常顶油气、水蒸气从塔顶挥发线出来（在挥发线依次注入氨水、缓蚀剂、碱性水），分七路进入冷-2/1-7，冷却到30~40℃，进入容-2作油、水、气分离。容-2分离出来的冷凝水（pH=8~9）部分用泵（45#、46#）注入挥发线，另一部分排入碱性水下水道。不凝气（瓦斯）从容-2顶出来与初顶瓦斯汇合去炉子燃烧或向气柜放空（亦可以向塔-2顶放空）。常顶汽油由泵（16#、17#）抽出，部分打回塔-2顶作冷回流，另一部分经混合柱碱、水洗进入容-27汽油沉降罐，沉降碱渣后出装置。常顶油亦可作重整料出装置。

 常压二线自塔-2第27层馏出，经塔-3上段汽提，油汽返回塔-2第29层，馏出油由泵（20#）抽出，经换-

3、冷-5冷却至40~45℃进入煤油沉降罐，作航煤或灯油出装置。

 常压三线自塔-2第17层馏出，进入塔-3中段汽提，油汽返回塔-2第19层，馏出油由泵（22#）抽出经预-2、换-5、冷-6冷却到60~80℃后与碱液混合进入柴油电离罐容-

34、35，在罐内15~20kV高压直流电场作用下沉降分离碱渣，再进入柴油沉降罐容-30，沉降后作轻柴油出装置。

 常压四线自塔-2第9层馏出，进入塔-3下段汽提，油汽返回塔-2第11层，馏出油由泵（23#）抽出，经换-

7、冷-7冷却作催化料出装置（塔-2过汽化油自塔-2第7层馏出与常四合并进塔-3下段）。

 常顶循环回流自塔-2第36层馏出，由泵（17#）抽出经换-2与原油换热后返回塔-2第39层。

 常一中回流自塔-2第23层馏出，由泵（12#）抽出经换-4返回塔-2第25层。

 常二中回流自塔-2第13层馏出，由泵（19#）抽出经换-6与软化水换热后返回塔-2第15层。

 常压塔底重油由泵（5）抽出，分四路进入炉-2加热。

（4）减压系统

从炉-2加热出来的常底油（395℃）进入塔-4第4层，在塔内93~98kPa真空度下进行减压分馏。

 塔-4顶油气、水蒸气由挥发线引出（为了防腐注有氨水），分三路进入冷-3-1/A、B、C冷却，冷凝油水流入容-4进行油水分离，未冷凝油汽被一级蒸汽抽空器送入冷-3-2/A、B

冷却，冷凝液进入容-4，未冷凝气被二级蒸汽抽空器送入冷-3-3/A、B、C 冷却，冷凝液进入容-4，最后的不凝气引到炉子燃烧，或向塔-4顶放空排入大气。

 减压一线自塔-4全凝段集油箱馏出，由泵（25#）抽送去与炉用空气预热，然后一进入冷-8冷却至45~60℃，部分打回塔-4顶作冷回流，另一部分作重柴油或催化料装置。

 减压三线自塔-4第17层集油箱馏出，由泵（26#）抽出，经换-

8、冷-9冷却至60~80℃，作加氢裂化或催化原料，进冷-9前一部分打回塔-4作减二回流。冷-9出口引一支路去作重质封油用。

 减压三线自塔-4第11层 馏出，由泵（28#）抽出后，一小部分作减三轻洗油打回塔-4第10层，另外大部分减三油经换-9，一部分作减三回流打回塔-4第16层，另一部分油经冷-10冷却至60~80℃，作加氢裂化或催化原料出装置。冷-10出口引一支路去作重质封油用。

 减压四线自塔-4第6层集油箱馏出，由泵（29#）抽出经换-10，一部分作燃料油到炉子燃烧，另一部分经冷-11冷却至70~80℃作燃料油或催化料出装置。

 减底渣油由泵（9#）抽出，经换-11换热后进入冷-12，然后作氧化沥青，焦化或丙烷脱沥青原料出装置（注：换-11-2/AB出来引一支路到炉作出燃料油用）。

 塔底通入过热水蒸气，目的是降低油气分压，提高拨出率。

二、调节器说明

TC106

T-4顶温,控制减一循流量(主调)

79℃

0~120

FC124

F-2一路进料流量及正常控制值

t/h

0~160

FC114

减一循流量及正常控制值

t/h

0~100

FC125

F-2二路进料流量及正常控制值

t/h

0~160

FC115

减二循流量及正常控制值

t/h

0~160

FC126

F-2三路进料流量及正常控制值

t/h

0~160

FC116

减三循流量及正常控制值

t/h

0~100

FC127

F-2四路进料流量及正常控制值

t/h

0~160

LC112

T-4顶贮罐液面,控制顶产品流量

%

0~100

PC132

F-2炉膛压力,控制挡板开度

-157 Pa

-220~0

PC102

T-4二线产品出口压力,控制采出流量0.83 MPa

0~2

AC105

F-2炉膛含氧量,控制热空气进入量

2.3 %

0~25

PC103

T-4二线产品出口压力,控制采出流量 0.85 MPa

0~2

TC109

F-2热油出口温度, 控制燃料量(主调)393℃

0~600

TC110

F-2炉膛温度,控制燃料进入量(副调)

721℃

0~1200

PC104

T-4三线产品出口压力

1.08 MPa

0~2

FC117

T-4冲洗油流量用正常控制值

t/h

0~20

LC114

T-4冲洗段液面,控制四线产品流量

%

0~100

PC105

T-4四线产品出口压力

1.43 MPa

0~2

LC115

T-4塔釜液面 ,控制塔釜渣油流量

%

0~100

PC106

T-4塔釜渣油出口压力

0.53 MPa

0~2

FC120

F-1一路进料流量

t/h

0~160

FC103

T-1东路进料控制(副调)

159 t/h

0~300

FC121

FC104

FC122

FC105

FC123

LC105

PC131

LC103

AC103

TC101

TC107

FC106

TC108

FC108

TC102

PC101

FC109

LC101

TC103

LC102

TC104

TC105

LC106

LC109

LC108

LC110

LC111

FC110

FC111

FC112

F-1二路进料流量

99.5 t/h

T-1北路进料控制(副调)

176 t/h

F-1三路进料流量控制

99.5 t/h

T-1西路进料控制(副调)

77.3 t/h

F-1四路进料流量控制

98.5 t/h

T-1釜液面控制初馏塔进料(主调)

%

F-1炉膛压力, 控制挡板开度

-157 Pa

T-1顶储罐液面,控制顶产品流量

%

F-1炉膛含氧量, 控制热空气进入量

2.41 %

T-1第25板温度, 控制塔顶回流量(主调)102℃

F-1热原油出口温度,控制燃料量(主调)364℃

T-1回流控制(副调)

20.4 t/h

F-1炉膛温度,控制燃料进入量(副调)

670℃

T-1侧线产品流量控制

10.3 t/h

T-2 顶温, 控制塔顶回流量(主调)

102℃

脱盐罐压力控制

0.13 MPa

T-2回流控制(副调)

24.0 t/h

脱盐罐水面控制

%

T-2第25板温度,控制二线出塔流量

176.7℃

脱盐罐水面控制

%

T-2第15板温度,控制三线出塔流量

297.2℃

T-2四线出塔温度,控制四线出塔流量

353.3℃

T-2顶储罐液面,控制顶产品流量

%

T-3上汽提液面 , 控制二线产品流量

%

T-2釜液面,控制F-2进料流量

%

T-3中汽提液面, 控制三线产品流量

%

T-3下汽提液面, 控制四线产品流量

%

T-2顶循环回流量

t/h

T-2常一中回流量

t/h

0~260 T-2常二中回流量

18.3 t/h

0~50 0-160

0~300

0~160

0~200

0~160

0~100

-220~0

0~100

0~25

0~160

0~600

0~30

0~1000

0~16

0~200

0~0.5

0~50

0~100

0~300

0~100

0~500

0~600

0~100

0~100

0~100

0~100

0~100

0~260

FC113

T-2低吹蒸汽量

2.8 t/h

0~10

FC107

T-1顶循流量

49.8 t/h

0~100

FC118

T-4低吹蒸汽量

3.7 t/h

0~10

FC101

新鲜水注水流量

3.8 t/h

0~10

FC102

注水流量

3.5 t/h

0~10

三、手操器说明

HV1 初馏塔回流罐排水阀 2 HV2 3 HV3 4 HV4 5 HV5 6 HV6 7 HV7 8 HV8 9 HV9

四、开关说明 1 SS1 F-1 2 IG1 F-1 3 173 F-1 4 P-2 5 P2B 6 P55 7 P56 8 P-4 9 P4B 10 P11 11 P18 12 P14 13 P15 14 P17 15 P12 16 P19 17 P-5 18 P5B 19 P16 20 P20 常压塔回流罐排水阀 汽提蒸汽阀 炉-2油路注汽阀 炉-2油路注汽阀 炉-2油路注汽阀 炉-2油路注汽阀 减压阀

减压塔顶罐放水阀 雾化蒸汽兼吹扫 点火 燃油泵 初馏塔进料泵 初馏塔进料备用泵 初馏塔顶循环泵 初馏塔顶循环备用泵 初馏塔釜出料泵

初馏塔釜出料备用泵 初馏塔侧线出料泵 初馏塔侧线出料备用泵 初馏塔回流泵 初馏塔回流备用泵 常压塔顶循回流泵 常压塔一中循环回流泵 常压塔二中循环回流泵 常压塔釜出料泵 常压塔釜出料备用泵 常压塔回流泵 常压塔二线出料泵 21 P21 常压塔二线出料备用泵 22 P22 常压塔三线出料泵 23 P23 常压塔四线出料泵 24 23B 常压塔四线出料备用泵 25 P-1 原油进料泵 26 P42 新鲜水注水泵 27 P41 注水泵

SS2 F-2雾化蒸汽兼吹扫 29 IG2 F-2 30 172 F-2 31 P35 32 P36 33 P25 34 P24 35 P26 36 P27 37 P28 38 P29 39 P30 40 P-9 41 P9B 42 VAC 43 G.Y 44 Y.B 45 ShY 46 JD1 C-7 47 JD2 C-8 48 TC1 49 TC2 50 TC3 51 LOP

五、指示变量说明

T156

T158

T160

T162

F134 点火 燃油泵 减压塔顶回流泵 减压塔顶回流备用泵 减压塔一线出料泵 减压塔一线出料备用泵 减压塔二线出料泵 减压塔二线出料备用泵 减压塔三线出料泵 减压塔四线出料泵 减压塔四线出料备用泵 减压塔釜出料泵 减压塔釜出料备用泵 真空系统投运 公用工程投用 仪表投用 试压合格 加电开关 加电开关 初馏塔顶冷却水 常压塔顶冷却水 减压塔冷却水 原油循环

157℃

T-4一线出塔温度

269℃

T-4二线出塔温度

337℃

T-4三线出塔温度

373℃

T-4四线出塔温度

0.2 t/h

T-3汽提蒸汽量

T157

59℃

T-4顶循回流温度

T159

97℃

T-4二循回流温度

T161

196℃

T-4三循回流温度

F167

14.8 t/h

T-4一线产品流量

F168

63.3 t/h

T-4二线产品流量

F169

52.9 t/h

T-4三线产品流量

F170

6.6 t/h

T-4四线产品流量

T134

117℃

T-2 第39层汽相温度

T148

T124

T129

T131

T126

T137

T138

F162

T136

T139

F142

F143

F144

F163

T177

T178

T179

T180

T214

T173

T174

T175

T176

T201

T133

F173

T224

F172

T121 43

T122

169℃

225℃

98℃

130℃

227℃

304℃

360℃

10.3 t/h

187℃

357℃

t/h

t/h

14.8 t/h

7.0 t/h

397℃

401℃

397℃

397℃

208℃

368 ℃

364℃

363℃

365℃

193℃

294℃

2.3 t/h

267℃

1.3 t/h

35℃

121℃

T-2常二出塔温度 T-1进料温度 T-1塔顶温度 T-1侧线出塔温度 T-1汽提段温度 T-2常三出塔温度 T-2汽化段温度

T-1侧线采出流量(也是T-2中部进料流量)T-2第25层汽相温度 T-2塔釜温度 T-3二线产品流量 T-3三线产品流量

T-3四线产品流量

T-2顶产品流量 F-2一路油出口温度

F-2二路油出口温度

F-2三路油出口温度

F-2四路油出口温度

F-2烟气出口温度

F-1一路油出口温度

F-1二路油出口温度

F-1三路油出口温度

F-1四路油出口温度

F-1烟气出口温度

F-1原油入口温度

F-1燃料油流量

F-1& F-2 热风入口温度

F-1燃料油流量 原油温度

原油预热后入脱盐馆C-7温度

P121

0.8MPa

原油泵(P-1)出口压力

A101

1.0%

原油含水量

T171

211℃

经 F-1对流段原油出口温度

T124

223℃

T-1北路油预热后温度

T123

245℃

T-1东路油预热后温度

F161

391 t/h

T-1进油流量

P123

0.029MPa

T-2塔顶压力

P135

1MPa

F-1雾化蒸汽压力

P122

T130

T141

T142

F135

F136

T127

T128

T132

T147

T143

T144

T145

T146

T152

T153

T154

T155

T166

T167

T168

T169

F171

P125

L104

L107

L113

六、报警限说明

AC103 > 3.0 %

0.054MPa

45℃

110℃

42℃T/hr

0.51 t/h

110℃

43℃

220℃

42℃

212℃

161℃

310℃

206℃

375℃

39℃

53℃

51℃

64℃

77℃

71℃

123℃

168 t/h

0.007 MPa

<60%

<60 %

<60%

(H)

T-1塔顶压力

T-1顶产品入罐温度

T-2顶循出塔温度

T-2顶循入塔温度

F-1雾化蒸汽流量

F-2雾化蒸汽流量

T-1顶循出塔温度

T-1顶循入塔温度

T-1塔釜温度

T-2顶产品入罐温度

T-2常一中出塔温度

T-2常一中入塔温度

T-2常二中出塔温度

T-2常二中入塔温度

T-4塔釜温度

T-4顶一级热交换后温度

T-4顶二级热交换后温度

T-4顶三级热交换后温度

T-4二线入贮罐温度

T-4 三线入贮罐温度

T-4四线 入贮罐温度

T-4釜渣油出厂温度

T-4 釜渣油流量

T-4塔顶真空度 C-1水位

C-2水位

C-4水位

AC103 < 0.8 %(L)

PC131 >-50 Pa

(H)

F173 < 0.2 t/h

(L)

TC107 > 500 ℃

(H)

LC103 > 80 %

(H)

LC103 < 10 %

(L)

LC105 > 80 %

(H)

LC105 < 45 %

(L)

LC106 >80 %

(H)11

LC106 < 45 %

(L)

LC108 > 80 %

(H)

LC108 < 30 %

(L)

LC109 > 55 %

(H)

LC109 < 30 %

(L)

LC110 > 80 %

(H)17

LC110 < 30 %

(L)

LC111 > 80 %

(H)

LC111 > 30 %

(L)

LC112 > 80 %

(H)

LC112 < 30 %

(L)

LC115 > 55 %

(H)

LC115 < 10 %

(L)

AC105 > 3

%

(H)25

AC105 < 0.8 %

(L)

P125 > 0.02 MPa

(H)27

PC132 >-50 Pa

(H)

TC109 > 500 ℃

(H)29

TC101 > 105 ℃

(H)

TC101 < 98 ℃

(L)31

TC102 > 105 ℃

(H)

TC102 < 98 ℃

(L)33

TC106 > 85 ℃

(H)

TC106 < 75 ℃

(L)35

FC106 < 10 t/h

(L)

FC109 < 10 t/h

(L)

图14-1 电脱盐流程图画面

图14-2 初馏塔及常压炉流程图画面

图14-3 常压塔及汽提塔流程图画面

图14-4 减压炉流程图画面

图14-5 减压塔流程图画面

图14-6 控制组画面之一

图14-7 控制组画面之二

图14-8 泵开关组画面

七、冷态开车操作方法

1．开车准备

全部调节器处于手动，全流程的泵处于停状态。

① 打开“G.Y”开关，表示公用工程具备。

② 打开“Y.B”开关，表示仪表投用。

③ 打开“ShY”开关，表示全系统试压完成。

２．进油及原油循环

① 打开原油泵P-1。打开水泵P-41。打开新鲜水泵 P-42。打开JD1开关，使电脱盐罐C-7

加电压20000V。打开JD2开关，使电脱盐罐C-8加电压20000V。

② 手动调节FC101水流量约3.5 t/h投自动,使A101水含量 < 1.0%。手动调节FC102水流量约3.5 t/h 投自动。手动调节PC101压力控制，给定值0.13 MPa投自动。当C-7, C-8水位高于30%, 调节LC101、LC102，给定值50% 投自动。③ 打开初馏塔进料泵P-2。

④ 手动调节FC104、FC103、FC105，对初馏塔进料。当塔釜液位LC105高于30%左右时，打开初馏塔塔釜出料泵 P-4。当LC105接近50%时，手动开FC120、FC121、FC122、FC123输出分别为30%左右，同时将LC105与FC103、FC104、FC105投自动与串级。LC105给定值50%。

⑤ 手动调节 FC120、FC121、FC122、FC123，使常压塔塔釜液位LC108上升，达30%

左右打开常压塔塔釜出料泵P-5。

⑥ 当LC108接近50%时，手动开FC124、FC125、FC126, FC127，输出分别为30%左右，同时将LC108与FC124、FC125、FC126、FC127投自动与串级。LC108给定值为50%。

⑦ 打开减压塔塔釜出料泵P-9，检查减压塔塔釜的两个出料阀, 即 LC115的输出关闭，PC106的输出开约50%。当LC115达到50%时投自动。

⑧ 至此原油全线贯通。打开LOP开关，表示完成原油冷循环操作。

⑨ 通过调节系统的自动控制，使进、出物料平衡，即观察流量F161与F171是否保持

基本相等且各塔釜液位保持稳定。

⑩ 原油冷循环流量调节在正常生产的50%左右（200t/h）。

提示：在自动控制时，改变循环流量的具有自由度的调整环节是FC120、FC121、FC122 和

FC123。

⑾ 原油进料量在后续开车过程中逐步加大，最终达到400~420t/h。

３．一号炉开车

详细开车步骤见加热炉单元。此处按简化开车处理。

① 手动调节PC131的输出为50%。

② 手动调节AC103的输出为50%。

③ 打开燃油雾化蒸汽开关阀SS1（兼蒸汽吹扫）。

④ 打开燃油泵173。

⑤ 打开点火开关IG1（表示一系列点火操作），点燃时有火焰出现。

⑥ 手动渐渐开启TC108的输出达30%时保持。观察一号炉出口温度TC108、T173、T174、T175、T176和炉内温度TC108开始上升，通过调节燃料阀调节器 TC108，可

控制炉温和管内介质出口温度。

⑦ 将烟气氧含量AC103调节为2.4%, 投自动。

⑧ 炉内负压PC131将逐步升高，当达到-157 Pa 左右，投自动。

4．二号炉开车

详细开车步骤见加热炉单元。此处按简化开车处理。

① 手动调节PC132的输出为50%。

② 手动调节AC105的输出为50%。

③ 打开燃油雾化蒸汽开关阀SS2（兼蒸汽吹扫）。

④ 打开燃油泵172。

⑤ 打开点火开关IG2（表示一系列点火操作），点燃时有火焰出现。

⑥ 手动渐渐开启TC110的输出达30%时保持。观察一号炉出口温度TC109、T177、T178、T179、T180和炉内温度TC110开始上升，通过调节燃料阀调节器 TC110 可

控制炉温和管内介质出口温度。

⑦ 将烟气氧含量AC105调节为2.4%, 投自动。

⑧ 炉内负压PC132将逐步升高，当达到-157 Pa 左右，投自动。

５．常压塔开车操作

常压塔开车的同时应随时关注初馏塔和减压塔的状态，有问题及时处理。

① 手动调节燃料调节器 TC108，调节炉-1燃料量, 使原油出口温度TC107以每分钟7~8 ℃上升（实际为0.5℃/min），达150℃时恒温10分钟（实际为3小时），进行热循环 脱水（时间长短也可自定）。

② 以每分钟7~8℃手动调节燃料调节器TC108，提高炉-1温度, 当原油出口温度TC107达

170℃后恒温, 继续进行热循环脱水(时间长短自定)。

③ 手动调节燃料调节器 TC108继续提高炉-1温度, 当原油出口温度TC107达250℃后

恒温, 进行设备热紧10分钟。时间也可长短自定（实际为3小时)。

④ 手动调节燃料调节器 TC108继续提高炉-1温度, 最终使TC107达到3642℃。当塔

顶温度上升时开塔顶冷却水开关TC2。⑤ 当回流罐液位达30%左右打开泵 P16。

⑥ 手动调节回流量调节器 FC109，塔顶开始回流。

⑦ 当常顶C-2罐液位达50 % 时, 将 LC106投自动, 产品进入精制塔进行精制。⑧ 当炉-1 原油出口(常压塔进料)温度达到300℃, 手动调节底吹蒸汽调节器 FC113，流量达到2.8 t/h时投自动。

⑨ 手动开调节器（常二抽出）TC103，当输出达50%且稳定后投自动。

⑩ 观察LC109上升至30%时开泵P20。LC109达到50%投自动。常二线采出柴油进

入柴油精制塔进行精制。

⑾ 手动开调节器（常三抽出）TC104，当输出达50%且稳定后投自动。⑿ 观察LC110上升至30%时开泵P22。LC110达到50%投自动。⒀ 手动开调节器（常四抽出）TC103，当输出达50%且稳定后投自动。⒁ 观察LC111上升至30%时开泵P23。LC111达到50%投自动。⒂ 开中间循环泵P17、P12和P19。

⒃ 调节中间循环回流量, 应根据流程的负荷逐步开大流量，防止抽空现象发生。最终

使FC110达139 t/h，投自动；FC111达151 t/h，投自动；FC112达18 t/h，投自动。⒄ 开汽提蒸汽阀HV3，使F134达到0.2 t/h。

⒅ 如果回流罐下部排水液面高于50%，开放水阀HV2。

⒆ 将调节器TC107和TC108投自动及串级, 控制炉-1油出口温度（即常压塔进料

温度）稳定在364℃。

⒇ 调整回流量FC109，使塔顶温度TC102控制在102℃，将TC101和FC109投自动

及串级。

６． 减压塔开车操作

减压塔开车的同时应随时关注初馏塔和常压塔的状态，有问题及时处理。

① 当塔底液位正常以后，调节炉-2 燃料调节器 TC110, 提高炉-2温度TC109。② 炉-2出口油温度达360℃, 常四采出正常, 打开VAC, 表示减压塔顶真空系统投用。③ 调节塔顶喷射蒸汽手操阀HV8，使真空度 P125达到0.007MPa。

④ 调节炉-2油路注汽阀HV4，使F137达到0.3 t/h； 调节炉-2油路注汽阀HV5，使F138 达到0.3 t/h；调节炉-2油路注汽阀HV6，使F139 达到0.3 t/h；调节炉-2油路

注汽阀HV7，使 F140 达到0.3 t/h。

⑤ 观察塔顶温度上升，当顶温达到60℃时, 开所有侧线冷却器的冷却水开关TC3。

⑥ 打开塔顶循环采出泵P25。

⑦ 手动调节FC114，塔顶开始回流, 控制顶温TC106（正常值为79℃）。⑧ 手动调节塔底吹蒸汽阀，当 FC118 达到 3.7 t/h 时投自动。⑨ 自上而下依次开减

二、减

三、减四抽出泵 P26、P28、P29。

⑩ 自上而下依次开减

一、减

二、减

三、减四循环阀，应根据流程的负荷逐步开大流量，防止抽空现象发生。最终调节FC114 达到48 t/h, 投自动；FC115 达到73 t/h, 投自动；

手动调节 FC116 达到67 t/h投自动；手动调节 FC117 达到12 t/h, 投自动。⑾ 全塔温度基本正常后, 手动开侧线采出调节器 PC102，当压力稳定在0.83 MPa 时

投自动；手动开侧线采出调节器 PC103，当压力稳定在0.85 MPa 时投自动；手动

开侧线采出调节器 PC104，当压力稳定在1.08 MPa 时投自动。

⑿ 手动开侧线采出调节器 PC105的输出约50%，观察LC114达到50%时投自动。再

手动调整PC105，当压力稳定在1.43 MPa 时投自动。⒀ 检查LC115是否自动控制在50%。

⒁ 手动调节顶罐液位LC112，达到50%左右投自动。

⒂ 检查顶罐下部水液位L113, 手操放水阀使L113保持在60%以下。⒃ 转入正常运行, 控制炉-2出口温度使减压塔釜温度稳定在375℃。

７．初馏塔开车操作

初馏塔的能量来自系统的换热网络，随着常压炉、减压炉、常压塔和减压塔的开工，初馏塔也在不断升温。因此，F-

1、F-2点火升温后，先初步将本塔开车（参见如下步骤），当常压塔、减压塔开车达标后再细调本塔直到达标。

① 当顶温达到85℃时, 开塔顶冷却水开关TC1，回流罐见液位。② 开回流泵P14。

③ 手动调节回流量调节器 FC106, 塔顶开始回流。控制顶温TC101为102℃。④ 打开中间循环泵P55。

⑤ 手动调节循环量 FC107，应根据流程的负荷逐步开大流量，防止抽空现象发生。最

终达到49.8 t/h, 投自动。⑥ 检查LC103达到50%时投自动。

⑦ 全塔温度基本正常后, 开侧线采出泵P11。

⑧ 手动调节侧线流量调节器 FC108，达到10.3 t/h, 投自动。

⑨ 根据顶罐下部水液位L104调节放水阀HV1，保持L104 不超过60%。

八、正常操作

开车以后转入正常运行。本装置年处理量3000kt，原油入口流量400~420 t/h左右。进 16 油量在开车过程中需逐步提升，以便达到维持各塔正常运行的能量。操作人员参照正常工况数据表，通过修正调节器给定值及手操阀门开度，使全系统达到正常工况设计值范围以内。操作质量的最高成绩为98分（详见评分标准）。

控制稳定操作完成后，根据教师安排可改变某些操作条件，观察各控制点的影响，或进行调节器参数整定试验，或进行事故排除训练等项目。

九、停车操作

在熟悉全流程工艺、自动控制系统、相关设备、工艺条件及开车操作后，可进行停车操作。操作细节参考开车说明，以下仅给出停车主要步骤。

① 首先要进行降量（减少进料量，关小燃料量，保持进料温度不变）。② 降低采出量。③ 降温（关燃料）。

④ 炉-１出口温度＜310℃时, 关常减塔、汽提塔吹汽，自上而下关侧线。⑤ 炉-2出口温度＜350℃时, 关注汽。⑥ 停各塔中间循环。⑦ 减压塔撤真空。

⑧ 初馏塔、常压塔顶温＜80℃, 停止塔顶冷回流。⑨ 退油。⑩ 停泵。⑾ 其他。

十、事故设定及排除

1．常压塔顶冷却水停（F2）

事故现象：常压塔顶回流罐液位下降，当LC106低于45% 时报警。LC106继续下降为零时，回流断，顶温上升。

事故原因：冷却水停。

排除方法：在画面G3中将TC2开关再置开状态。送冷却水，LC106液位恢复。

2．炉-2灭火（F3）

事故现象：炉-2无火焰，烟气含氧量上升，超过3% 时报警。炉子出口温度TC109缓慢下

降。其后，炉膛压力逐渐上升，超过-50 Pa 时报警。事故原因：灭火。

排除方法：在画面G4中将IG2开关再置开状态。炉-2见火焰，炉出口温度上升。

3．减压塔真空停（F4）

事故现象：当减压塔顶压力P125高于0.02 MPa 时报警。塔顶抽出量F167逐渐减少为零，顶温上升。随着压力继续上升，全塔分离作用下降，减

一、减

二、减三抽出量减

少，顶温下降，当TC106低于75℃时报警。塔底液位上升，导致流量F171增大。事故原因：减压塔真空系统停。

排除方法：在画面G5中将真空系统VAC开关再置开状态。真空恢复。

4．减压塔釜出料泵坏（F5）

事故现象：减压塔釜液位上升，当LC115高于55% 时报警。流量F171下降为零。事故原因：减压塔釜出料泵机械故障。

排除方法：在画面C3中将备用泵P9B置开状态。

5．常压塔二线出料泵坏（F6）

事故现象：常压汽提塔液位LC109上升，当高于55% 时报警。流量F142下降为零。事故原因：常压塔二线出料泵电路故障，在画面G3中无法再启动P20。排除方法：在画面C3中开备用泵P21。

十一、开车评分信息

本软件设有三种开车评分信息画面。1.简要评分牌

能随时按键盘的F1键调出。本评分牌显示当前的开车步骤成绩、开车安全成绩、正常工况质量（设计值）和开车总平均成绩。为了有充分的时间了解成绩评定结果，仿真程序处于冻结状态。按键盘的任意键返回。2.开车评分记录

能随时按键盘的Alt+F键调出。本画面记录了开车步骤的分项得分、工况评分的细节、总报警次数及报警扣分信息。显示本画面时，软件处于冻结状态。在第二幅画面显示时按键盘的回车键返回。两幅画面之间用键“”和“”切换。详见图14-9及图14-10。3．趋势画面

本软件的趋势画面记录了重要变量的历史曲线，可以与评分记录画面配合对开车全过程进行评价。

图14-9 评分记录画面之一

图14-10 评分记录画面之二

十二、开车评分标准

（一）开车步骤评分要点：

1、开车前检查F-

1、F-2 处于停状态, 系统无原油进入，无物料采出。开GY、YB和ShY开关

分

2、电脱盐进原油，进水

分

3、电脱盐加电

分

4、初馏塔进油

分

5、初馏塔釜出油

分

6、常压塔釜出油，总进油量F161大于50 t/h 分

7、减压塔釜出油，且进行原油循环

分

8、炉F-1点火升温

分

9、炉F-2点火升温

分

10、完成初馏塔初步开车分

11、完成常压塔开车分

12、完成汽提塔开车分

13、炉F-2注汽

分

14、开减压塔真空系统

分

15、完成减压塔开车，且终止原油循环

分

总分：98分

（二）正常工况质量评分标准

0.6 < A101 < 1.01

(2分)385 < TC109 < 400

< LC102 < 70

(1分)

-170 < PC132 <-145

< LC101 < 70

(1分)

2.2 < AC105 < 2.7

< TC101 < 103

(2分)

0.25 < F137 < 0.35

< LC103 < 60

(2分)

0.25 < F138 < 0.35

< FC107 < 52

(2分)

0.25 < F139 < 0.35

400 < F161 < 425

(2分)

0.25 < F140 < 0.35

< LC105 < 60

(2分)

< L113 < 80

2.2 < AC103 < 2.8

(2分)

< LC115 < 55

-170 < PC131 <-140

(2分)

0.006 < P125 < 0.008

360 < TC107 < 368

(2分)

< TC106 < 80

< FC110 < 143

(1分)

< F167 < 16 < FC108 < 11

(2分)

< FC115 < 75

210 < T132

(2分)

< FC116 < 70

< FC111 < 153

(1分)

< FC117 <13 < FC112 < 19

(1分)

< LC114 < 55

2.7 < FC113 < 2.9

(2分)

< F171 <180

< LC108 < 60

(2分)

0.48 < PC106 < 0.6

(2分)(2分)(2分)(1分)(1分)(1分)(1分)(1分)(2分)(2分)

(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)

350 < T139 < 365

(2分)

1.4 < PC105 < 1.48

(2分)

0.18 < F134 <0.22

(2分)

0.9 < PC104 < 1.1

(2分)

< LC111 < 55

(1分)

0.7 < PC103 < 0.9

(2分)< F144 < 16

(2分)

0.75 < PC102 < 0.9

(2分)

< LC110 < 55

(1分)

< F168 < 65

(2分)

< F143 < 52

(2分)

< F169 < 54

(2分)

< LC109 < 55

(1分)

< F170 < 7.5

(2分)< F142 < 33

(2分)

3.6 < FC118 < 3.8

(2分)

< TC102 < 103

< LC106 < 60

< L107 < 80

(2分)

56(2分)

(1分)

0.12 < PC101 < 0.14

总分: 98 分

机电仿真软件 篇7

复杂机电产品是由机械结构电气设备控制装置检测装置等有机组合在一起的复杂系统,是机、电、液、控、光、磁等多种物理过程融合于同一载体的复杂系统,是涉及多学科、多领域、多因素具有复杂功能的一类产品[1]。随着以航空、航天、船舶、电子、兵工、能源等大型电气系统的飞速发展,现代电气系统日益复杂化、集成化。近年来,柔性线缆类零件越来越多地应用于航空航天、船舶、汽车和家电等行业中,而柔性线缆的装配质量直接影响产品的性能和可靠性。线缆指用于机电产品总装或部装中连接电气设备或控制装置的柔性电线或线缆的总称。目前对于刚性结构件虚拟装配仿真技术和软件技术已经日益完善,比如三维设计软件UG、Pro/E、CATIA等在制造业应用广泛。而线缆基于它本身具有柔性的性质,并且结构复杂,还需要与刚性结构件交叉装配,并且还具有连接数量多、线缆相对比较集中、机电产品空间狭窄等特性,线缆装配一直是机电产品研究中的难题,国内外的学者在刚柔混合装配方面有了许多研究成果。Ng[2,3]和Ritchie[4]等人提出了在沉浸式环境中使用人机交互方法来实现电缆设计、装配和安装规划。他们研发了一个虚拟电缆设计系统,通过头盜显示器、三维鼠标等虚拟外设,用户可以在虚拟环境下进行电缆的装配或拆卸活动。并对虚拟环境下进行线缆布线效率进行了检测。该系统实现了线缆静态干涉检测,但在实际装配过程中,线缆一直在运动中,并没有对线缆的动态过程进行模拟,反观国内,相关的研究起步比较晚,所以很少有关线缆方面的文献,其中中国工程物理研究院的魏发远,王峰军等[5,6]把装配单元分成“刚性组件”和“柔性电缆”提出了“刚-柔混合系统”装配工艺规划方法。南京航空航天大学王金芳[7]提出了基于Pro/E平台的线缆建模和刚柔混合的装配规划等,并实现了装配动画与工艺文件的生成,王发麟[8]研究了线缆虚拟装配的关键技术。北京理工大学的宁汝新,刘检华等[9,10,11,12,13]建立在基于离散控制点的线缆模型并用于虚拟环境下装配规划。

在实际复杂机电产品装配过程中,刚柔混合装配涉及大量刚性结构件和柔性线缆交叉进行,要经常调整线缆的形状和位置。线缆装配还需要考虑其中的一些重要属性,比如最小弯曲半径、杨氏模量、温度变换和材料密度等因素。总的而言,目前国内外在线缆装配仿真规划技术方面的研究还不是很完善处于初级的阶段,还有许多的难题没有得到解决,本文结合某企业的需求,基于以上的刚柔混合特点及要求提出刚柔混合装配的总体思路,然后对装配仿真技术进行了研究并进行了弯曲半径属性和温度属性仿真实验,并对典型的刚柔混合装配模型进行了装配仿真。

1 复杂机电刚柔混装思路

由于大多数复杂机电产品都是既包括刚性结构件又包含柔性结构件,工程实际中,机电产品的交叉装配现象普遍存在,所谓的交叉装配[14]是指装配过程中刚性结构件和柔性结构件(线缆)之间进行穿插装配,即在进行柔性零件比如线缆先完成线缆的部分装配(只装配了线缆接头)后,继续安装其他刚性结构件,如此相互交叉装配,最后线缆和刚性结构件均装配到位。

在刚柔混合装配中不仅包括电缆的整体或者局部的位姿的调整还包括电连接器的捆扎固定等。在进行刚柔混合装配时,首先导入基本零件模型,并将其分为刚性结构件和柔性结构件(线缆),柔性结构件如需要附件,导入附件进行装配,刚性结构件可以装配成刚性装配体,柔性零件的装配主要包括装配起始端电连接器,柔性线缆装配,终止端电连接器,其中刚性装配体或刚性结构件可以与柔性线缆一起装配,并对其进行工艺规划,验证其可装配性,进行刚柔混合装配仿真,对将结果如装配工艺文档,装配动画等输出给现场工作人员,用于指导现场装配。刚柔混合装配的流程图如图1所示。

2 刚柔混合装配仿真技术

2.1 线缆内部属性仿真

2.1.1 弯曲半径属性约束仿真

在复杂机电产品中,线缆基本都会受到若干次折弯,特别是在拐角处,要满足线缆的最小弯曲半径要求。线缆最小弯曲半径需要参考线缆的直径,通常用D(线缆外径)的倍数表示,一般都是不小于6D。如图2所示,当拐角处的弯曲半径比较小时,线缆在拐角处会出现浅蓝色的高亮提示,需要对拐角处的线缆控制点进行局部调整以满足线缆的弯曲属性。

2.1.2 重力属性仿真

在复杂机电中,一般都是单根线缆或者分支线缆经过捆扎成线缆束来进行装配,我们就应该考虑线缆束自身重力属性,只有体现出线缆重力属性才能在虚拟环境中真实地表达出线缆在现实中的状态,这样才能使得线缆装配过程仿真的结果具有实际意义,才能体现其真实性和实时性。如图3所示,没有加入重力属性的线缆和加入了重力属性的线缆进行比较,可以看出加入重力属性的线缆更加符合实际,线缆形态更加逼真。

2.2 线缆外部属性仿真

复杂机电中,由于其环境特殊性和复杂性,线缆会随着空间环境温度和内部发电(发热)设备而造成温度应力的变换。电缆是供电系统的功率传输通道,电流较大,温度就会逐渐升高。安装于发动机附件高温区域的线束考虑线束耐高温特性,线束参考标准参考QC/T 29106-2004进行设计。温度的变换对线缆的杨氏模量(N/m2)、泊松比、材料密度(kg/m3)内径、外径和长度都有影响。随着温度的升高,线缆的杨氏模量变大,长度变长,材料密度也随着变大,如图4所示,温度在20℃时,线缆的状态如图4(a)所示,温度在80℃时线缆的状态如图4(b)所示。

2.3 刚柔混合装配操作仿真

刚柔混合的装配操作仿真主要包括刚性结构件的装配操作,电连接器的装配操作,线缆单元的装配操作。

电连接器装配操作主要包括电连接器的位姿变化,在移动电连接器到装配位置时,与电连接器相关的线缆也会随之进行相应的位姿变换,在此时通过刚性结构件的约束将电连接器装配到插装位置。装配完成后线缆与电连接器相关的控制点将不能进行位姿变换,但是可以将电连接器与线缆的约束关系设置成不关联,重新对电连接器进行装配操作。

线缆单元的装配操作是将整个线缆单元作为操作对象,对整个线缆单元进行移动,平移转动等操作,可以将线缆单元迅速地移动到目标装配位置,对线缆单元进行装配操作能够提高刚柔混合装配的效率。线缆单元的操作还需要对线缆的模型和走线过程进行局部的调整和优化。我们可以通过对线缆上的控制点进行操作使得空间位姿进行变换平移,旋转等位姿的调整,从而改变线缆的位姿。

2.4 刚柔混合装配干涉检测

在进行复杂机电混合装配时,线缆需要在其装配过程中进行动态干涉碰撞检测,以防止在装配过程中由于其不规则性而造成线缆与刚性体发生碰撞。动态干涉检查能够识别线缆在运动过程中的碰撞情况,并且可以获取线缆平移,旋转到合适的位置而不与周围其他几何体相碰撞的方向、轴向和路径等相关关键信息。动态干涉检测采用基于包围盒的方式进行,如图5所示,当线缆与刚性结构件发生碰撞,就会进行高亮显示,如图5中A所示,我们就可以通过人工方式对干涉线缆的控制点或者电连接器进行合理的调整,直至满足装配的要求,如图5中B所示,再进行仿真验证。进行完干涉检测后就需要对线缆进行固定,捆扎等工艺,当将线缆固定时,就约束了柔性线缆的运动和变形。

3 应用实例

本文提出的方法和思路在软件ICIDO系统中得以实现。其中产品的刚性零部件模型,和电连接器模型是在Pro/E中进行建立,通过接口导入到系统中并对其进行装配过程建模,柔性线缆模型是利用系统本身的功能通过交互式操作进行建立的。实例中系统运行环境为双核CPU,4GBRAM,Windows7系统,以键盘和鼠标作为基本的输入设备,实现对刚柔结构件的拾取和操作。如图6所示是一个刚柔混合装配仿真的实例。首先将复杂机电产品的结构件模型通过接口导入到系统中,在系统中建立线缆模型时需要考虑其本身的重力属性,在装配仿真过程中可以操作电连接器和线缆单元本身,在操作线缆的同时注意其最小弯曲半径的限制,同时还将对线缆干涉进行检测,如果发生干涉和最小弯曲半径的限制则对其进行局部调整已达到不干涉状态并顺利的装配其相应的位置,随后对其线缆进行固定捆扎,将以上的装配仿真过程可以输出工艺文档和装配动画以便于提高复杂机电产品的装配质量。

4 结束语

复杂机电产品中,刚性结构件与柔性线缆存在大量的相互交叉装配,线缆的装配和调整一直是实际工程问题。本文主要结合了刚柔混合装配的特点,提出刚柔混合装配的总体思路,然后对刚柔混合装配仿真等关键技术进行了阐述,并对弯曲半径约束,自身重力属性和温度属性进行了仿真实验,在ICIDO系统中进行验证,以便于对相关人员进行指导装配,提高装配效率,缩短装配周期。

刚柔混合装配工艺规划一直也是实际工程中的难题,对刚性零件的装配工艺规划技术研究和其评估系统也相对比较完善,而对刚柔混合装配工艺规划的少之又少,很少有学者进行深入的研究,所以刚柔混合装配工艺规划和其评估系统将是我们下一步的研究重点方向。

摘要：为了提高复杂机电产品的装配质量和缩短装配周期,结合复杂机电产品装配的特点和难点,提出了刚柔混合装配的总体思路,对刚柔混合装配仿真技术进行了研究。从线缆的弯曲半径属性;自身重力属性和温度属性三个方面进行了仿真,通过实例验证并对典型的刚柔混合装配模型进行了装配仿真。

数控教学中使用仿真软件的利弊 篇8

关键词:数控技术 仿真 实习教学

社会对数控技术的大量需求推动了广大职业学校对数控应用技术的高度关注,在职业学校的数控教学当中,软件仿真作为一种既能满足学生的感观要求,又能解决数控设备昂贵与校方资金短缺的普遍性矛盾,因而得到了广泛的应用和相当的关注,但是也给数控教学和对学生的实训带来了一些较为严重的负面影响。下面,我结合自己的教学实践谈几点如何在数控教学当中充分利用好仿真软件。

一、把软件仿真应用到数控理论教学当中

理论是深入学习数控的基础,数控作为一项技术很强的学科,要使学生扎实学习数控的基本理论和正确认识数控设备,软件仿真模拟作为一种图文并茂的教学手段是一种不可缺少的教学资源,在教学中起到了激发学生学习兴趣,提高教学效果的作用。初学数控的学生认为数控设备非常神秘,既有探索的欲望又觉得无从下手,尤其是在讲述数控技术的发展和数控设备的基本结构时,更是让许多学生不知所云,这种状态如果在短期内得不到改善,学生的兴趣和积极性就会随之减退,从而影响学生的学习和教学效果。

二、把软件仿真应用到数控实习教学当中

在数控实习教学中适当应用软件仿真,会对整个训练过程起到积极的作用,也能解决数控设备太少,学生太多的矛盾,因而在我国广大职业院校中得到了最广泛的应用。首先,可以利用软件仿真来训练学生的编程能力,尤其是拓宽对数控指令应用的知识面是一种行之有效的方法,软件仿真与实际操作相结合,可以通过实践给学生纠正在编程中出现的而软件仿真又没有反映出来的问题。其次,实习教学也离不开软件仿真,由于数控机床价格贵数量有限,不可能为每名学生提供一台机床,又鉴于中高职院校学生不太成熟,有不教不学的共性,因此在上机床操作之余又能在软件上仿真不失为一种既能使其有所提高又能培养学生自觉、自律的习惯的好方法。再次是利用软件训练学生是一种合算而又有效的办法,既能形象加工又能节约实习经费,有的技能是需要多次重复训练才能掌握的,如果是在机床上实际加工来掌握这种能力,除了机床的折旧与磨损之外还有较高的刀具与材料消耗;在软件上我们可以重复加工,反复训练而没有上述消耗,后期只需要进行一两次实际操作就能达到事半功倍的效果。

三、数控教学不能完全依赖软件仿真

中高职院校对学生的培养目标重在实用,在培养过程中我们应该从严、从难、从实战出发,在保证学生具备相应的基本理论之后应使学生掌握过硬的操作技能;尤其是数控专业,作为一些学校的品牌专业必须把努力提高学生的实际操作能力作为最重要、最基本的目标,要实现这个目标,在教学过程中必须合理利用软件仿真,绝不能完全依靠软件来搞实习训练。

软件仿真教学很容易滋生学生的自满情绪,夜郎自大,以仿真论数控,通过几道程序的编写而沾沾自喜,从而放松学习、涣散训练,最终只能落得一知半解的结果,严重影响了教学质量和浪费了教学资源。这种现象的根源在哪里?关键在老师没讲明白软件仿真与实际加工的区别、差距和管理问题;关键在学生已明是非却不愿学习钻研。要讲明白软件仿真与实际加工的区别与差距,就要求教师具备把教学与生产结合起来的能力,只有具备了这种能力才能把软件仿真教学与实际加工有机地结合起来,取长补短,博采众长,有效地提高教学效率。教学过程当中还必须给学生讲明白两者所存在的差距和容易出现的问题,必须对学生严加管理,使其对软件仿真有正确的认识,对实际操作加工有足够的重视,必须保证软件仿真教学得到充分的运用,同时又要保证实际操作的地位得到权威性的提高,才能有效地组织数控教学,使我们的数控教学既科学又客观、既高效又实用。