模块七 FluidSIM 软件应用FluidSIM软件由德国Fes to公司和Paderborn大学联合开发，是专门用于液 压与气压传动的软件FluidSIM软件可设计液压回路相配套的电气控制回路图 通过电气控制液压回路，能充分展现各种开关和阀的动作过程FluidSIM软件 将CAD功能和仿真功能紧密联系在一起在绘图过程中，FluidSIM软件将检查 各元件之间连接是否可行，可对基于元件物理模型的回路图进行实际仿真，观察 到各元件的物理量值，如气缸的运动速度、输出力、节流阀的开度、气路的压力 等，这样我们就能够预先了解回路的动态特性，从而正确的估计回路实际运行时 的工作状态这样就使回路图绘制和相应液压系统仿真相一致，从而能够在设计 完回路后，验证设计的正确性，并演示回路动作过程7.1FluidSIM-P软件中的文件FluidSIM 软件的目录结构如图7-1所示aq目录包含FluidSIM软件的知识库bin目录包含FluidSIM软件的可执行文件以及附加库 该目录还含有注册信息及卸载程序fduninst・exebmp4目录包含元件图片，这些图片具有4个灰度，用于16色的Microsoft Windows ©操作系统。
bmp16目录也包含元件图片，些图片具有16个灰度，用于至少256色的 Microsoft Windows © 操作系统bmp16c 目录包含元件插图和教学资料ct目录包含FluidSIM软件中的回路图，其也为保存新建回路图的缺 省目录在ct子目录中含有下列回路图tp101：“气动技术基础TP101”工作手册中的回路图 tp101_lb： “气动技术基础TP101”教材中的回路图tp102：“气动技术提高级TP102”工作手册中的回路图 tp201：“电气一气动技术基础TP201”工作手册中的回路图 tp202：电气一气动技术提高级TP202”工作手册中的回路图 lib目录包含FluidSIM软件的整个元件库lib2目录包含FluidSIM软件2.x版的元件库misc目录包含FluidSIM软件的辅助文件和选项文件snd目录包含FluidSIM软件的声音文件sym目录以树形结构方式显示元件库在“插入”菜单中，该目录内容也 以树形结构方式显示shw目录包含描述文件tmp目录包含预计算的回路模型以及FluidSIM软件新建的临时文件 asksim：与“ASKSIM2.0”仿真程序一起提供的回路图。
shows：通过“教学”菜单以位图方式打开的回路图（见气动技术多媒体教 学）图7-1 FluidSIM软件的目录结构7.1.2 新建回路图一、新建文件和元件单击按钮a或在“文件”菜单下，执行“新键”命令，新建空白绘图区域, 以打开一个新窗口如图 7-2，每个新建绘图区域都自动含有一个文件名，且可按 该文件名进行保存这个文件名显示在新窗口标题栏上通过元件库右边的滚动 条，用户可以浏览元件窗口左边显示出FluidSIM软件的整个元件库，其包括新建回路图所需的气 动元件和电气元件窗口顶部的菜单栏列出了仿真和创建回路图所需的功能，工 具栏给出了常用菜单功能工具栏包括下列九组功能：1. 新建、浏览、打开和保存回路图□白色回2. 打印窗口内容，如回路图和元件图片吕3. 编辑回路图口凶到吏14. 调整元件位置目二I仁r qA’i'i—n5. 显示网格Jll6. 缩放回路图、元件图片和其他窗口工拥旦也W7. 回路图检查回8. 仿真回路图，控制动画播放（基本功能）9. 仿真回路图，控制动画播放（辅助功能）创山上！J创状态栏位于窗口底部，用于显示操作FluidSIM软件期间的当前计算和活动 信息在编辑模式中，FluidSIM软件可以显示由鼠标指针所选定的元件。
在 FluidSIM 软件中，操作按钮、滚动条和菜单栏与大多数 Microsoft Windows © 应用软件相类似图 7-2 新建窗口图 7-3 新建气缸元件采用鼠标，用户可以从元件库中将元件“拖动”和“放置”在绘图区域上方法如下：将鼠标指针移动到元件库中的元件上，这里将鼠标指针移动到气缸上按下鼠标左键在保持鼠标左键期间，移动鼠标指针则气缸被选中，鼠标指针由箭头匚变为四方向箭头交叉*〉形式，元件外形随鼠标指针移动而移动将鼠标指针移动到绘图区域，释放鼠标左键，则气缸就被放到绘图区域里如图7-3 新建气 缸元件采用这种方法，可以从元件库中“拖动”每个元件，并将其放到绘图区域中 的期望位置上按同样方法，也可以重新布置绘图区域中的元件拖动气缸至右 上角为了简化新建回路图，元件自动在绘图区域中定位有意将气缸移至绘图区域外，如绘图窗口外，鼠标指针变为禁止符号0, 且不能放下元件将第二只气缸拖至绘图区域上选定第一只气缸单击按钮£丨（剪切）或 在“编辑”菜单下，执行“删除”命令，或者按下Del键删除第一只气缸二、换向阀参数设置将n位三通换向阀和气源拖至绘图区域上为确定换向阀驱动方式，双击换向阀，弹出图 7-4 控制阀的参数设置对话 框：图7-4 控制阀的参数设置对话框♦左端、右端驱动换向阀两端的驱动方式可以单独定义，其可以是一种驱动方式，也可以为多 种驱动方式，如“手动”、“机控”或“气控/电控”。
单击驱动方式下拉菜单 右边向下箭头可以设置驱动方式，若不希望选择驱动方式，则应直接从驱动方式 下拉菜单中选择空白符号不过，对于换向阀的每一端，都可以设置为“弹簧复 位”或“气控复位”♦描述这里键入换向阀名称，该名称用于状态图和元件列表中♦阀体换向阀最多具有四个工作位置，对每个工作位置来说，都可以单独选择单 击阀体下拉菜单右边向下箭头并选择图形符号，就可以设置每个工作位置若不 希望选择工作位置，则应直接从阀体下拉菜单中选择空白符号♦静止位置该按钮用于定义换向阀的静止位置（有时也称之为中位），静止位置是指换 向阀不受任何驱动的工作位置注意：只有当静止位置与弹簧复位设置相一致时， 静止位置定义才有效从左边下拉菜单中选择带锁定手控方式，换向阀右端选择“弹簧复位”，单 击“确定”按钮，关闭对话框♦指定气接口 3 为排气口双击气接口“ 3 ”弹出一个对话框图7-5 气接口对话框，单击气接口端部下拉菜单右边向下 箭头，选择一个图形符号，从而确定气接口形式选择排气口符号（表示简单排气），关闭对 话框三、元件连接保持鼠标左键，将鼠标指针"1"移动到换向图7-5气接口对话框在编辑模式下，当将鼠标指针移至气缸接口 上时，其形状变为十字线园点形式。
当将鼠标指针移动到气缸接口上时，按下鼠标左 键，并移动鼠标指针注意：鼠标指针形状变为 十字线园点箭头形式V”阀2口上注意：鼠标指针形状变为十字线园点箭头向内形式释放鼠标左 键在两个选定气接口之间，立即就显示出气管路如图 7-6 元件管路连接FluidSIM软件在两个选定的气接口之间自动绘制气管路当在两个气接口 之间不能绘制气管路时，鼠标指针形状变为禁止符号0图7-7元件管路的重新设置将鼠标指针移至气管路上在编辑模式下，当鼠标指针位于气管路之上时,」L 」L其形状变为选定气管路符号按下鼠标左键，向左移动选定气管路符号 ，然后释放鼠标左键立即重新绘制气管路如图7-7元件管路的重新设置在编辑模式下，可以选择或移动元件和管路在单击“编辑”菜单下，执行“删除”命令，或按下De l键，可以删除元件和管路连接其它元件则回路图如图7-8气动回路所示回路图已被完整绘制，现准备对其进行仿真图7-8气动回路单击按钮T或在“执行”菜单下，执行“启动”命令，或按下功能键F9FluidSIM软件切换到仿真模式时，启动回路图仿真当处于仿真模式时，鼠标 指针形状变为手形」在仿真期间，FluidSIM软件首先计算所有的电气参数， 接着建立气动回路模型。
基于所建模型，就可计算气动回路中压力和流量分布 根据回路复杂性和计算机能力，回路图仿真也许要花费大量时间只要计算出结 果，管路就用颜色表示，且气缸活塞杆伸出，如图7-9仿真回路电缆和气管路的颜色具有下列含义：颜色含义♦暗兰色气管路中有压力♦淡兰色气管路中无压力♦淡红色电缆，有电流流动图 7-9 仿真回路 在“选项”菜单下，执行“仿真”命令，用户可以定义颜色与状态值之间匹 配关系，暗兰色管路的颜色浓度与压力相对应，其与最大压力有关FluidSIM软 件能够区别两种管路颜色浓度：— 压力低于最大压力； ^最大压力在FluidSIM软件中，仿真是以物理模型为基础，这些物理模型建立是基于 Festo Di dactic GmbH &Co 实验设备上的元件，因此，计算值应与测量值相一致 实际上，当比较计算值和测量值时，测量值常具有较大波动，这主要是由于元件 制造误差、气管长度和空气温度等因素造成的通过鼠标单击回路图中的手控换向阀和开关，可实现其手动切换：将鼠标指针移到左边开关上当鼠标指针变为手指形丄，此时表明该开关 可以被操作当用户单击手动开关时，就可以仿真回路图实际性能在本例中， 一旦单击该开关，开关就闭合，自动开始重新计算，接着，气缸活塞返回至初始 位置。
用户仿真另一个回路图时，其可以不关闭当前回路图 FluidSIM 软件允许 用户同时打开几个回路图，也就是说，FluidSIM软件能够同时仿真几个回路图单击按钮■ I或者在“执行”菜单下，执行“停止”命令，可以将当前回路 图由仿真模式切换到编辑模式将回路图由仿真模式切换到编辑模式时，所有元 件都将被置回“初始状态”特别是，当将开关置成初始位置以及将换向阀切换 到静止位置时，气缸活塞将回到上一个位置，且删除所有计算值单击按钮□（另一种方法是：在“执行”菜单下，执行“暂停”命令或按 功能键F8），用户可以将编辑状态切换为仿真状态，但并不启动仿真在启动仿 真之前，若设置元件，则这个特征是有用的辅助仿真功能:创复位和重新启动仿真 四按单步模式仿真 上d仿真至系统状态变化7.2 FluidSIM-HFluidSIM-H的软件操作与FluidSIM-P的操作基本相同设计一双作用油缸 电控自动往复运动的电气液压回路图一、新建文件单击按钮①或在“文件”菜单下，执行“新键”命令，新建空白绘图区域, 以打开一个新窗口，并将所用液压元件“放置”在绘图区域上，同时设置液压控 制阀的结构等信息，如图 7-10所示。
图7-10新建液压回路图文件二、液压回路的完成与仿真将图7-10所示的液压元件利用“油管”连接起来，软件会自动布置线路 在工具栏中单击按钮"丨或在“执行”菜单下，执行“启动”命令，或按下功能 键F9进行液压回路的仿真运行，以检查液压回路是否正确如图7-11为正确 的液压回路仿真运行图图7-11液压回路仿真运行图电缆和液压管路的颜色具有下列含义：颜色含义♦暗红色液压管路：压力大于或等于最大压力的50%♦黄褐色液压管路：压力小于最大压力的50%♦淡红色电缆：有电流流动在“选项”菜单下，执行“仿真”命令，用户可以定义颜色与状态值之间匹 配关系，暗红色管路的颜色浓度与压力相对应，其与最大压力有关FluidSIM软 件能够区别三种管路颜色浓度：颜色浓度含义压力大于或等于最大压力的50%，但小于最大压力的75%压力大于或等于最大压力的75%，但小于最大压力的90%一压力大于或等于最大压力的90%压力值、流量值、电压值和电流值可在 仪表上显。