一种气动仿真软件的实现方法
【专利摘要】本发明涉及一种气动仿真软件的实现方法，包括如下步骤：（1）绘制气动元件及电力元件的二维数学模型并存储至气动零件盒单元中；（2）将动力源、附属元件、执行元件、控制元件以及电气开关中的各个参数变量分别存储至资料盒单元；（3）相气动元件以及电力元件从气动零件盒单元中选取并通过显示单元中显示；（4）通过资料盒单元中的各个参数变量对显示单元中的各个气动元件及电力元件进行赋值；（5）通过CPU计算赋值后的气动元件以及电力元件的数学模型产生仿真效果。即消除了手动绘制原理图的误差和不准确的情况，又可以对通过连线后的气动元件以及电力元件的数学模型进行仿真模拟，极大的提高了气动系统设计后验证的高效性、低成本性。
【专利说明】一种气动仿真软件的实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种气动仿真软件的实现方法。
【背景技术】
[0002]气动系统，组成的气动回路是为了驱动用于各种不同目的的机械装置，其最要的三个控制内容是:力的大小、力的方向和运动速度。完整的气动系统是由动力元件、控制元件和执行元件等组成。但是现在的技术人员在绘制气动原理图的时候需要进行很多复杂繁琐的工作，尤其是在绘制复杂的气动原理图的时候，要进行大量的工作，进行很多重复性的工作，显的及其不方便。并且设计人员需要对于设计完成的气动系统进行验证时，需要安装气动系统原理图实际搭建一个完整的气动系统来模拟，费时费力。
【发明内容】
[0003]本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种利用软件对气动系统进行快速模拟仿真的气动仿真软件的实现方法。
[0004]本发明克服其技术问题所采用的技术方案是:
本气动仿真软件的实现方法，包括如下步骤:
(I)利用绘图软件按照气动元件标准绘制气动元件及电力元件的二维数学模型，其中气动元件包括动力源、执行元件、控制元件、检测元件、附属元件，电力元件包括电源、信号元件、电气开关以及触点，将气动元件以及电力元件的二维数学模型存储至气动零件盒单元中；
(2 )对动力源和附属元件分别建立进气口或出气口的管口大小的参数变量Yl、压力值的参数变量Barl和流量值1/min-l ;对执行元件分别建立进气口或出气口的管口大小的参数变量Y2、执行元件初始位置的参数变量C ;对控制元件分别建立进气口或出气口的管口大小的参数变量Y3、压力值的参数变量Bar2、流量值l/min_2 ;对电气开关分别建立开关状态参数变量K以及执行元件运行到位后产生触发信号值的参数变量Z，将动力源、附属元件、执行元件、控制元件以及电气开关中的各个参数变量分别存储至资料盒单元；
(3)根据实际气动原理图将相对应的气动元件以及电力元件从气动零件盒单元中选取，以AUTOCAD的ADS编程实现气动原理图绘制并通过显示单元中显示；
(4)将显示单元中显示的各个气动元件以及电力元件之间通过连接线连接并通过资料盒单元中的各个参数变量对显示单元中的各个气动元件及电力元件进行赋值；
(5)通过读取DXF文件对显示单元中显示的各个气动元件以及电力元件进行图形识别和参数识别，判断各个赋值后的气动元件以及电力元件的数学模型之间连线是否正确，如各个数学模型之间连线不正确，则提示错误信息，如连线正确则通过CPU计算赋值后的气动元件以及电力元件的数学模型产生仿真效果。
[0005]为了方便区分各种线路，方便检查线路连接情况。上述连接线包括电器线、气动线以及控制线，所述电器线、气动线以及控制线分别通过不同颜色和/或不同线型的连线标/Jn ο
[0006]为了方便添加备注信息，上述步骤(2)中执行元件、控制元件以及电气元件分别建立用于标记备注信息的标签参数变量B1、标签参数变量B2以及标签参数变量B3。
[0007]为了实现资料的保存，还包括将步骤(3)中绘制完成的气动原理图以TPS格式保存至计算机存储器中的步骤。
[0008]本发明的有益效果是:通过用户根据实际气动系统在显示单元中对气动元件进行选择，并通过资料盒单元对其赋予参数变量，建立了一个基于特征开放的气动原理图，即消除了手动绘制原理图的误差和不准确的情况，又可以对通过连线后的气动元件以及电力元件的数学模型进行仿真模拟，极大的提高了气动系统设计后验证的高效性、低成本性。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明实施例中气动系统仿真图；
图中，1.气动动力源2.三位五通换向阀3.气缸。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图1对本发明做进一步说明。
[0011]本气动仿真软件的实现方法，包括如下步骤:
利用绘图软件按照气动元件标准绘制气动元件及电力元件的二维数学模型，其中气动元件包括动力源、执行元件、控制元件、检测元件、附属元件，电力元件包括电源、信号元件、电气开关以及触点，将气动元件以及电力元件的二维数学模型存储至气动零件盒单元中。对于气动系统而言动力源一般为油泵，执行元件一般为气缸、气爪、气动摆动台等，控制元件为换向阀、调压阀、过滤器等，检测元件一般为压力表、温度计等，附属元件一般为油水分离器、接头、快排阀等。而电力元件主要包括液压系统中的各种开关、传感器等。(2)对动力源和附属元件分别建立进气口或出气口的管口大小的参数变量Y1、压力值的参数变量Barl和流量值1/min-l。对执行元件分别建立进气口或出气口的管口大小的参数变量Y2、执行元件初始位置的参数变量C ;对控制元件分别建立进气口或出气口的管口大小的参数变量Y3、压力值的参数变量Bar2、流量值l/min_2 ;对电气开关分别建立开关状态参数变量K以及执行元件运行到位后产生触发信号值的参数变量Z，将动力源、附属元件、执行元件、控制元件以及电气开关中的各个参数变量分别存储至资料盒单元。(3)根据实际气动原理图将相对应的气动元件以及电力元件从气动零件盒单元中选取，MFC是微软封装了的API，主要封装了大部分的windows的API函数，利用MFC可以编辑、编译及调试因此以AUTOCAD的ADS编程实现气动原理图绘制并通过显示单元中显示。(4)将显示单元中显示的各个气动元件以及电力元件之间通过连接线连接并通过资料盒单元中的各个参数变量对显示单元中的各个气动元件及电力元件进行赋值。(5 )通过读取DXF文件对显示单元中显示的各个气动元件以及电力元件进行图形识别和参数识别，判断各个赋值后的气动元件以及电力元件的数学模型之间连线是否正确，如各个数学模型之间连线不正确，则提示错误信息，如连线正确则通过CPU计算赋值后的气动元件以及电力元件的数学模型产生仿真效果。通过用户根据实际气动系统在显示单元中对气动元件进行选择，并通过资料盒单元对其赋予参数变量，建立了一个基于特征开放的气动原理图，即消除了手动绘制原理图的误差和不准确的情况，又可以对通过连线后的气动元件以及电力元件的数学模型进行仿真模拟，极大的提高了气动系统设计后验证的高效性、低成本性。
[0012]下面通过一个具体实例来对本发明做进一步的说明:
如附图1所示，在建立气动仿真回路图时，第一步，从零件盒单元中将气动系统所需的气动元件和电力元件的图符分别选取并加入显示单元中显示。其中气动动力源I为气动元件中的动力源、三位五通换向阀2向阀为控制元件、气缸3为执行元件，还包括检测活塞杆位置的行程开关SI和S2，用户根据自身需要绘制原理图的要求选择相应的气动元件图形符号和元件数学模型，并将各个气动元件以及电力元件之间通过连接线相连。第二步，利用资料盒单元对显示单元中进行设置元件的模型参数，如附图1中，对气缸3的进气口和出气口建立管口大小参数变量Y2，三位五通换向阀2分别建立初始位置参数变量C以及其油口和出气口建立管口大小参数变量Y3、压力值参数变量Bar2以及流量值l/min_2，对气动动力源I建立进气口或出气口的管口大小的参数变量Y1、压力值的参数变量Barl和流量值1/min-l,对行程开关SI和S2建立开关状态参数变量K。第三步,在菜单栏的仿真中点击开始，程序将会进行自动检测连线是否正确，例如气动动力源I出气口是否连接三位五通换向阀2的进气口，三位五通换向阀2的出气口是否连接气缸3。气缸34在原始位置SI被压下触发，此时CPU计算赋值后的气动元件以及电力元件的数学模型，并通过个子的参数变量值沿连接线进行传递，形成仿真效果。当气缸3的活塞杆运动触发行程开关S2时，行程开关S2发出参数变量K，此时仿真系统即可使三位五通换向阀2换向，此时气缸3反向运动。实现了仿真的效果。
[0013]本气动仿真软件可以利用Visual Studi0.NET 2003环境的MFC形成开发软件平台，该形成软件平台包括MFC70XXX.DLL文件MFCLOC.DLL文件。利用Visual Studi0.NET2003环境的MFC集成软件开发平台，在该集成软件平台上实现了一个类库和整个软件的框架。
[0014]连接线可以包括电器线、气动线以及控制线，电器线、气动线以及控制线分别通过不同颜色和/或不同线型的连线标示。通过将电器线、气动线以及控制线利用不同颜色和/或不同线型的连线标示，可以使读图的时候清晰，当仿真出现错误的时候可以方便查找。
[0015]步骤(2)中执行元件、控制元件以及电气元件可以分别建立用于标记备注信息的标签参数变量B1、标签参数变量B2以及标签参数变量B3。通过标签参数变量B1、标签参数变量B2以及标签参数变量B3可以分别对已经添加入显示单元中的执行元件、控制元件以及电气元件分别添加标记备注信息，便于气动原理图的清晰化。
[0016]还包括将步骤(3)中绘制完成的气动原理图以TPS格式保存至计算机存储器中的步骤。以后使用时可以重复加载已经绘制完成的气动原理图，以便于随时直接进行仿真，不必重新再绘制图形。
【权利要求】
1.一种气动仿真软件的实现方法，其特征在于:包括如下步骤: a)利用绘图软件按照气动元件标准绘制气动元件及电力元件的二维数学模型，其中气动元件包括动力源、执行元件、控制元件、检测元件、附属元件，电力元件包括电源、信号元件、电气开关以及触点，将气动元件以及电力元件的二维数学模型存储至气动零件盒单元中； b)对动力源和附属元件分别建立进气口或出气口的管口大小的参数变量Y1、压力值的参数变量Barl和流量值1/min-l ;对执行元件分别建立进气口或出气口的管口大小的参数变量Y2、执行元件初始位置的参数变量C ;对控制元件分别建立进气口或出气口的管口大小的参数变量Y3、压力值的参数变量Bar2、流量值l/min_2 ;对电气开关分别建立开关状态参数变量K以及执行元件运行到位后产生触发信号值的参数变量Z，将动力源、附属元件、执行元件、控制元件以及电气开关中的各个参数变量分别存储至资料盒单元； c)根据实际气动原理图将相对应的气动元件以及电力元件从气动零件盒单元中选取，以AUTOCAD的ADS编程实现气动原理图绘制并通过显示单元中显示； d)将显示单元中显示的各个气动元件以及电力元件之间通过连接线连接并通过资料盒单元中的各个参数变量对显示单元中的各个气动元件及电力元件进行赋值； e)通过读取DXF文件对显示单元中显示的各个气动元件以及电力元件进行图形识别和参数识别，判断各个赋值后的气动元件以及电力元件的数学模型之间连线是否正确，如各个数学模型之间连线不正确，则提示错误信息，如连线正确则通过CPU计算赋值后的气动元件以及电力元件的数学模型产生仿真效果。
2.根据权利要求 1所述的气动仿真软件的实现方法，其特征在于:所述连接线包括电器线、气动线以及控制线，所述电器线、气动线以及控制线分别通过不同颜色和/或不同线型的连线标示。
3.根据权利要求1或2所述的气动仿真软件的实现方法，其特征在于:所述步骤b)中执行元件、控制元件以及电气元件分别建立用于标记备注信息的标签参数变量B1、标签参数变量B2以及标签参数变量B3。
4.根据权利要求3所述的气动仿真软件的实现方法，其特征在于:还包括将步骤c)中绘制完成的气动原理图以TPS格式保存至计算机存储器中的步骤。
【文档编号】G06F17/50GK103902787SQ201410149319
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】刘刚, 李伟, 蒋作栋 申请人:山东栋梁科技设备有限公司