2004 Heden Media. Wszelkie prawa zastrzeżone. Wirtualne laboratorium z napędów i sterowania pneumatycznego. Minimalne wymagania

Transkrypt

1 2004 Heden Media. Wszelkie prawa zastrzeżone Wirtualne laboratorium z napędów i sterowania pneumatycznego Minimalne wymagania PC 133 MHz, 16 MB pamięci RAM, CD-ROM, 3,5 MB wolnej pamięci na dysku twardym, Windows 95/98/Me/XP lub NT. Instalacja i uruchomienie programu Do uruchomienia programu VirtualPneumoLab wymagany jest program Macromedia Flash Player, który dołączono na płycie CD. W celu przeprowadzenia instalacji programu należy wykonać poniższe czynności: 1. Włożyć płytę CD do napędu. 2. Postępować zgodnie z poleceniami programu instalacyjnego. 3. Uruchomienie programu VirtualPneumoLab następuje po wybraniu opcji Uruchom VirtualPneumoLab w menu Start/Programy/Heden Media-VirtualPneumoLab I. Wstęp Opis programu Wirtualne laboratorium napędów i sterowania pneumatycznego składa się z aplikacji: - Elementy - aplikacja zawierająca interaktywne animacje zasady działania poszczególnych elementów, - Laboratorium - aplikacja zawierająca interaktywne animacje pneumatycznych układów sterowania, które są wizualizacją działania układów realizowanych na ćwiczeniach laboratoryjnych, - Sterowanie - aplikacja zawierająca interaktywne animacje pneumatycznych układów sterowania urządzeń technologicznych, - PneumoLab - aplikacja do komputerowo wspomaganego tworzenia znormalizowanych schematów pneumatycznych układów sterowania z możliwością symulowania działania opracowanych układów.

2 Dodatkowo do programu VirtualPneumoLab dołączono instrukcje siedmiu ćwiczeń laboratoryjnych z zakresu napędów i sterowania pneumatycznego. Poszczególne strony wirtualnego laboratorium do interaktywnych badań układów pneumatycznych zawierają: - zaprogramowane elementy i części pneumatycznych układów sterowania, - elementy informacyjne (teksty, tabele, wykresy, cyklogramy itd.), - elementy sterujące (przyciski, przysłony itd.). Wirtualne laboratorium umożliwia praktyczną realizację poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych przed monitorem komputera. Jest to szczególnie ważne dla studentów studiów zaocznych i ćwiczących w domu, bądź studentów, których uczelnie nie posiadają tablic montażowych. Dodatkową korzyścią płynącą z zamieszczenia interaktywnych animacji i programu do komputerowo wspomaganego opracowywania schematów pneumatycznych układów napędowych i sterowania jest możliwość wcześniejszego opanowania materiału, który jest przedmiotem realizowanych kolejno ćwiczeń. Proces nauczania z wykorzystaniem multimedialnego oprogramowania do interaktywnych badań układów napędu i sterowania pneumatycznego staje się bardziej obrazowy i interesujący, ponieważ różni się od tradycyjnych systemów nauczania. Wykorzystanie zasady interaktywności umożliwia szybsze i skuteczniejsze przyswajanie wiedzy. Łatwe i szybkie odszukanie określonej animacji, jest możliwe dzięki umieszczeniu w tekście instrukcji laboratoryjnych symboli. Napotkany w tekście symbol z komentarzem: VirtualPneumoLab Elementy/ Elementy wykonawcze/ Siłownik pneumatyczny oznacza ścieżkę dostępu do interaktywnej animacji (w tym wypadku siłownika pneumatycznego), która znajduje się w aplikacji Elementy. II. Opis środowiska Uruchomienie programu VirtualPneumoLab następuje po kliknięciu ikony autorun.exe. Po uruchomieniu programu na ekranie monitora użytkownik zobaczy okno przedstawione na rysunku 1.

3 Rys. 1. Interfejs użytkownika programu VirtualPneumoLab W celu uruchomienia określonej aplikacji programu należy kliknąć odpowiedni przycisk interfejsu użytkownika. 1. VirtualPneumoLab Elementy Kliknięcie przycisku Elementy, znajdującego się w interfejsie użytkownika programu, spowoduje wyświetlenie głównego okna aplikacji Elementy, przedstawionego na rysunku 1.1. Rys Interfejs użytkownika aplikacji Elementy

4 W celu dostępu do grupy określonych elementów należy kliknąć symbol tej grupy. Na rysunku 1.2 przedstawiono okno wyświetlone po wciśnięciu grupy Elementy wykonawcze. Rys Okno grupy Elementy wykonawcze W celu dostępu do interaktywnych animacji określonego elementu należy kliknąć na jego symbol. 2. VirtualPneumoLab Laboratorium Kliknięcie przycisku Laboratorium, znajdującego się w interfejsie użytkownika programu, spowoduje wyświetlenie głównego okna aplikacji Laboratorium, przedstawionego na rysunku 2.1. Rys Interfejs użytkownika aplikacji Laboratorium

5 W celu dostępu do interaktywnych animacji pneumatycznych układów sterowania z zakresu określonego ćwiczenia laboratoryjnego należy kliknąć na znajdujący się przy nim przycisk ze schematem. Na rysunku 2.2 przedstawiono okno umożliwiające wybór animacji określonego układu z ćwiczenia 1. Numery animacji odpowiadają numerom rysunków z instrukcji do ćwiczeń laboratoryjnych. Rys Okno aplikacji Laboratorium umożliwiające wybór interaktywnej animacji z ćwiczenia1 3. VirtualPneumoLab - Sterowanie Kliknięcie przycisku Sterowanie, znajdującego się w interfejsie użytkownika programu, spowoduje wyświetlenie głównego okna aplikacji Sterowanie, przedstawionego na rysunku 3.1. Rys Interfejs użytkownika aplikacji Sterowanie

6 W celu dostępu do interaktywnych animacji pneumatycznych układów sterowania urządzeń technologicznych należy kliknąć na określony przycisk ze szkicem. Na rysunku 3.2 przedstawiono okno z interaktywną animacją układu sterującego dociskaniem szczęk imadła. Rys Interaktywna animacja aplikacji Sterowanie 4. VirtualPneumoLab - PneumoLab Kliknięcie przycisku PneumoLab, znajdującego się w interfejsie użytkownika programu, spowoduje wyświetlenie głównego okna aplikacji PneumoLab. Program PneumoLab jest narzędziem kreślarsko - symulacyjnym umożliwiającym opracowanie znormalizowanych (ISO 1219) schematów pneumatycznych układów napędowych i ich sterowań oraz dokładne odtworzenie działania opracowanego układu. Program może być także wykorzystywany do wykrywania i usuwania błędów sterowania w układach pneumatycznych. Opracowywanie schematów w programie jest łatwe i skuteczne dzięki wykorzystaniu metody drag and drop, bezpośredniemu dostępowi do symboli elementów oraz automatycznemu rysowaniu znormalizowanych przewodów. Główne okno aplikacji PneumoLab, przedstawione na rysunku 4.1, składa się z trzech obszarów. I. Obszar symboli elementów pneumatycznych umożliwia dostęp do symboli graficznych elementów pneumatycznych, z których tworzy się schematy układów pneumatycznych. II. Obszar roboczy - na którym tworzone są schematy układów pneumatycznych. III. Pasek narzędzi - Drukuj schemat, Pomoc (instrukcja opracowywania schematów pneumatycznych), Informacje.

7 3.1. Elementy pneumatyczne Rys Główne okno programu PneumoLab Program PneumoLab umożliwia szybki, bezpośredni dostęp do określonych elementów pneumatycznych. W poszczególnych grupach obszaru symboli elementów pneumatycznych zgrupowano odpowiednio następujące symbole elementów pneumatycznych: Siłowniki: - siłownik jednostronnego działania, - siłownik dwustronnego działania; Rozdzielacze 3/2: - zawór rozdzielający 3/2 normalnie zamknięty, sterowany ręcznie przyciskiem, - zawór rozdzielający 3/2 normalnie zamknięty, sterowany pneumatycznie, - zawór rozdzielający 3/2 normalnie zamknięty, sterowany obustronnie pneumatycznie, - zawór rozdzielający 3/2 normalnie zamknięty, sterowany ręcznie przyciskiem z zatrzaskiem, - zawór rozdzielający 3/2 normalnie zamknięty, sterowany mechanicznie; Rozdzielacze 5/2: - zawór rozdzielający 5/2 normalnie zamknięty, sterowany ręcznie przyciskiem, - zawór rozdzielający 5/2 normalnie zamknięty, sterowany pneumatycznie, - zawór rozdzielający 5/2 normalnie zamknięty, sterowany obustronnie pneumatycznie; Logiczne: - zawór podwójnego sygnału (zawór koniunkcji), - przełącznik obiegu (zawór alternatywy);

8 Sterujące: - zawór dławiący nastawny, - zawór dławiąco-zwrotny Tworzenie schematu W celu opracowania schematu pneumatycznego określonego układu napędowo-sterującego należy wykonać poniższe czynności: 1. Po najechaniu kursorem myszy na środek określonego elementu chwyć rączką za wyświetlony symbol i przeciągaj element w kierunku obszaru roboczego. 2. Po przeciągnięciu upuść element w żądanym miejscu obszaru roboczego. 3. Analogicznie przeciągnij i upuść wszystkie elementy niezbędne do opracowania schematu. 4. Aby wykasować zbędny element, wciskamy i przytrzymujemy przycisk Delete, po najechaniu kursorem na symbol i pojawieniu się rączki klikamy lewym przyciskiem myszy. 5. W celu połączenia elementów przewodami należy kliknąć lewym przyciskiem myszy na określone przyłącze (kropka przy elemencie), przeciągnąć przewód w kierunku przyłącza (kropki) drugiego elementu i kliknąć po najechaniu na przyłącze. Spowoduje to automatyczne narysowanie przewodu. 6. Analogicznie łączymy pozostałe przewody (rysunek 4.2). Rys Widok obszaru roboczego z opracowanym schematem

9 7. Aby wykasować zbędny przewód, dwukrotnie klikamy na przyłączu jednego z połączonych elementów. W celu opracowania schematu układu napędowo-sterującego z zastosowaniem zaworu rozdzielającego 3/2 normalnie zamkniętego, sterowanego mechanicznie należy wykonać poniższe czynności: 1. Po najechaniu kursorem myszy na środek określonego siłownika chwyć rączką za wyświetlony symbol i przeciągaj siłownik w kierunku obszaru roboczego. 2. Po przeciągnięciu upuść siłownik w żądanym miejscu obszaru roboczego. 3. Analogicznie przeciągnij i upuść zawór rozdzielający sterowany mechanicznie oraz pozostałe elementy niezbędne do opracowania schematu. 4. W celu połączenia sterowania rozdzielacza należy kliknąć lewym przyciskiem myszy na przyłącze rozdzielacz (kropka przy elemencie), przeciągnąć przewód w kierunku określonego przyłącza (kropki) krańcówki przy siłowniku i kliknąć po najechaniu na przyłącze. Spowoduje to automatyczne uaktywnienie krańcówki. 5. Aby wykasować połączenie zaworu rozdzielającego sterowanego mechanicznie, klikamy na przyłączu jednego z połączonych elementów (krańcówka przy zaworze lub przy siłowniku). Spowoduje to pojawienie się połączenia. Po ponownym kliknięciu połączenie zostaje skasowane Symulacja W celu przeprowadzenia symulacji działania opracowanego układu należy kliknąć na symbol przycisku określonego zaworu rozdzielającego. Podczas symulacji następuje automatyczne przesterowanie zaworów oraz przemieszczenie tłoczysk siłowników. Wizualizacja przepływu sygnałów sterujących (wyświetlanie stanu układu) jest możliwa dzięki zmianie koloru aktywnych przewodów. Schemat pneumatycznego układu napędowo- sterującego w trakcie symulacji przedstawiono na rysunku 4.3.

10 Rys Symulacja działania opracowanego układu Dzięki opcji symulacji możliwe jest sprawdzenie poprawności budowy, działania i sterowania opracowanego układu. Sprawdzenie połączeń elementów układu pneumatycznego oraz poszukiwanie zakłóceń w jego działaniu pozwala zlokalizować błędy w sterowaniu układu. Po zlokalizowaniu przyczyn zakłóceń przechodzi się do usuwania błędów w opracowanych układach pneumatycznych Drukowanie W celu wydrukowania opracowanego układu należy kliknąć przycisk Drukuj schemat pasku narzędzi. na