SBXQD-023PLC控制的液壓與氣動綜合實訓裝備
一、概述
PLC控制的液壓與氣動綜合實訓裝備是上海碩博公司根據高校機電一體化對氣、電、液控制的教學大綱要求，我公司液壓PLC控制與氣動PLC控制實訓設備的優點，采用了開放型綜合實驗臺結構，廣泛征求專家教授與老師的意見，經不斷創新改進研制而成的。是目前集氣動控制技術、液壓傳動控制技術以PLC控制的理想的綜合性實訓設備。實訓可以讓學生直觀、感性地對比、了解氣、電、液各自具有的特點、特色、及優缺點等。
液壓實訓元件均為透明有機材料制成，透明直觀。便于了解掌握幾十種常用液壓元件的結構、性能及用途。掌握幾十種基本實訓回路的工作過程及原理。實訓時組裝實訓回路快捷、方便。氣動實訓與液壓實訓電氣主控單元配備2套PLC控制與2套繼電器控制，簡單實用。
1.液壓PLC控制綜合實訓裝置
2.氣動PLC控制綜合實訓裝置
二、實訓臺組成
1、透明液壓與氣動PLC控制綜合實訓裝置，實訓裝置由實訓臺、實訓桌、電源模塊、PLC電氣控制模塊、繼電器控制模塊、控制按鈕模塊、時間繼電器模塊、液壓泵站、液壓元件、氣泵、氣動元件等組成（計算機根據學校要求另行配置）。
2、實訓臺：雙面鋁材結構平臺，采用敞開式結構的操作板，各種液壓元件和氣動元件配有雙彈簧卡塑料快換底板，可靈活按插T型槽板上，學生用帶有快速接頭的連接管在各液壓元件氣動之間連接。連接方便簡單，再配上可編程控制器的控制，組成具有一定功能的液壓與氣動，具有很強的實操性，本實訓臺還可以同時完成液壓和氣動的系統實訓。根據需要課程需求，迅速組合成任意液壓系統或氣動系統的任意回路。
3、實訓桌：鐵質雙層亞光密紋噴塑結構或全鋼框架結構，實訓桌下方設有抽屜與元器件儲存柜，用于存放元器件。
4、所有的液壓氣動元底部安裝了"一種塑料快速拆裝底板"可方便、隨意地將液壓氣動元件安放在鋁合金型材面板上（面板帶"T"溝槽形式的鋁合金型材結構）。油路搭接采用快速接頭，拆接方便，不漏油。
5、電器元件：所用電器元器件全部采用國際國內知名廠家元器件性價比高，性能穩定，安全系數高。
6、實訓系統采用專用獨立液壓實訓泵站，配直流電機無級調速系統，而且電機速度控制系統內部具有安全限速功能，可以對輸出的最高速度進行限制。配有油路壓力調定功能，可以調定輸出壓力油的安全工作壓力。
7、實訓控制方式多樣化：實訓回路可運用機械控制、傳統的繼電器控制、先進的PLC自動控制等多種控制技術，讓學員門全方位、多層次的深入了解液壓系統的控制多樣化，從而鍛煉學生的靈活應用能力。
8、實訓設備的擴展性：實訓配置方案可根據具體要求進行配置，也可對實訓設備增加相應的模塊來實現對實訓臺功能的擴展，所有模塊都采用通用設計標準，可方便、隨意的擴展。
9、可編控制器（PLC）能與PC機通訊：實現電氣自動化控制、可在線編程監控及故障檢測，以及可以運用PC機與PLC對液壓控制系統進行深入的二次開發等。
10、設備的安全等級性：實訓臺設計完全按照國家安全標準執行，所有電氣控制均有接地保護、過載保護、短路保護、漏電保護等功能高低壓分開供電，液壓泵站采用低壓系統，安全供壓的基礎上完全滿足實訓供壓，整套設備具有較高的安全使用性能。
三、主要技術參數
1、電源輸入：220V對地漏電電流超過30mA即切斷電源；
2、直流電源輸入AC220V 輸出DC24V/3-5A并帶有過載保護；
3、裝置容量：≤2kVA；
4、工作環境溫度：－5℃～40℃；
5、工作濕度：≤90%(40℃時)；
6、外形尺寸：1500mm×1000mm×1750mm
7、液壓泵站：
（1）系統額定壓力0.8MPa；
（2）定量齒輪泵-電機1套：采用內軸一體式安裝，結構緊湊，噪音低；定量齒輪泵：額定流量6L∕min，壓力2.5 MPa；電機：功率450W，調速范圍0－1500r/min，外型尺寸：630mm×380mm×500mm。
（3）油箱：公頃容積30L；附有油溫液位計、過濾器、空氣濾清器、耐震壓力表，L-HL46號液壓油；
8、無油靜音空氣壓縮機：工作電源：AC220V；電機功率：550W,公稱容量24L,額定輸出氣壓0.7Mpa。
9、液壓元件：
采用透明工藝加工而成，最大工作壓力2.0MPa。每個透明液壓元件皆配有底板，可方便、隨意地安放在操作面板上。油路搭接采用快換接頭，而且采用透明軟管，可清晰直觀看見油路的流動，不漏油。
10、電器控制單元：
（1）電源模塊：電源部分別配有一個380V電壓表、直流電壓表、電流表，監視裝置的輸入交、直流電源及電流指示。啟動/停止按鈕主要用于控制液壓泵站與氣泵是否通電。配置急停按鈕等，提供電氣控制電路中的AC220V交流電壓、DC24V直流電壓。
（2）PLC主機模塊：主機選用西門子S7-1200主機，14路DC輸入／8路繼電器輸出,PLC模擬量擴展模塊（8路）。
（3）配有控制模塊：PLC輸入、輸出模塊、PLC模擬量擴展模塊；繼電器模塊；控制按鈕模塊；時間繼電器模塊；液壓元器件模塊；氣動元器件模塊等。
10、電磁換向閥：DC24V .吸力30N
11、液氣壓仿真教學軟件及配套教學資源：
（1）提供了大量液壓和氣動標準元件的圖庫、工作原理剖視圖和詳細的功能描述，各種回路都逼真地模擬這些元件的工作過程及原理。
（2）并可在回路中設置相關元件的技術參數。能進行液/氣壓知識的學習以及 回路的設計、測試和模擬。
（3）可設計并繪制符合工業標準化的回路圖，包括：液/氣壓回路圖、電液/氣控制電路圖、液/氣電-控制回路。
（4）軟件能夠判別回路設計是否正確，并給出提示。
（5）便于在教學中老師的講解和學生對氣動元件工作原理的理解掌握。提高了學生的學習興趣，激發學習的主動性。
四、透明液壓基本實訓回路
1、用手動換向閥的換向回路。
2、用中位機能換向閥的用鎖回路。
3、用液控平向閥的閉鎖回路。
4、壓力調定回路。
5、二級壓力控制回路。
6、用減壓閥的減壓回路。
7、用增壓缸的增壓回路。
8、用H型換向閥的卸載回路。
9、進油節流調速回路。
10、回油節流調速回路。
11、調速齒輪泵的換向調速回路。
12、調速齒輪泵和調速閥組成的復合調速回路。
13、流量閥短接的速度換接回路。
14、用調速閥串連聯的二次進給同路。
15、用調速閥并聯的二次進給同路。
16、用順序閥的順序動作回路。
17、用壓力繼電回的順序動作回路。
18、用行程開關控制的順序動作回路。
19、用行程換向閥的順序動作回路。
20、串聯液壓缸的同步回路。
21、用先導型溢流閥控制的換向回路。
22、用單向閥的保壓回路。
23、用換向閥的保壓回路。
24、PLC控制的連續往返回路；
25、PLC控制的延時返回的單往復回路。
26、時間繼電器控制的順序回路
27、PLC編程軟件學習和使用
28、PLC與計算機的通訊，在線調試、監控
29、PLC控制的液壓基本回路實訓（優化控制）
五、氣動基本實訓回路
1、單作用氣缸的換向回路
2、雙作用氣缸的換向回路
3、單作用氣缸速度控制回路
4、雙作用氣缸單向調速回路
5、雙作用氣缸雙向調速回路
6、速度換接回路
7、緩沖回路
8、二次壓力控制回路
9、高低壓轉換回路
10、計數回路
11、延時回路
12、過載保護回路
13、互鎖回路
14、單缸單往復控制回路
15、單缸連續往復動作回路
16、直線缸、旋轉缸順序動作回路
17、多缸順序動作回路
18、雙缸、同步動作回路
19、回缸聯動回路
20、卸荷回路
21、或門型梭閥的應用回路
22、快速排氣閥應用回路
23、殘壓排除回路
24、自動與手動運用回路
25、雙手操作回路
26、PLC控制的行程開關順序動作回路
27、PLC控制的連續往返回路
28、PLC控制的延時返回的單往復回路
六、透明液壓與氣動元器件清單
序號 | 名 稱 | 型 號 | 數量 | 備注 |
液壓元器件 |
1 | 實訓桌 | 1500×1000×1750mm | 1張 |
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2 | 實訓臺 |
| 1臺 |
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3 | PLC主機模塊（帶控制模塊） | S7-1200 CPU1214C | 2塊 |
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4 | 電源模塊 |
| 2塊 |
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5 | 繼電器控制模塊 |
| 2塊 |
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6 | 時間繼電器模塊 |
| 2塊 |
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7 | 控制按鈕模塊 |
| 2塊 |
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8 | 直流電機 | 泵站 | 1臺 |
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9 | 直流電機專用調速控制模塊 | 1塊 |
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10 | 數字轉速表與轉速傳感器 | 1個 |
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11 | 齒輪油泵（CB-B6） | 1個 |
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12 | 溢流閥 | 1個 |
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13 | 耐震壓力表 | 1個 |
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14 | 油箱 | 1個 |
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15 | 吸油過濾器 | 1個 |
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16 | 空氣過濾器 | 1個 |
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17 | 油溫液位計 | 1個 |
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18 | 靜音空氣壓縮機 | 無油 | 1臺 |
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19 | 雙作用油缸（帶行程撞塊） | 透明元件 | 2只 |
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20 | 二位二通電磁換向閥 | 透明元件 | 1只 |
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21 | 二位四通電磁換向閥 | 透明元件 | 2只 |
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22 | 三位四通電磁換向閥（O型） | 透明元件 | 1只 |
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23 | 三位四通電磁換向閥（H型） | 透明元件 | 1只 |
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24 | 三位四通電磁換向閥（M型） | 透明元件 | 1只 |
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25 | 彈簧回位油缸 | 透明元件 | 1只 |
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26 | 增壓油缸 | 透明元件 | 1只 |
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27 | 輔助油箱 | 透明元件 | 1只 |
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28 | 單向閥 | 透明元件 | 2只 |
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29 | 液控單向閥 | 透明元件 | 2只 |
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30 | 溢流閥（直動式） | 透明元件 | 2只 |
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31 | 溢流閥（先導式） | 透明元件 | 1只 |
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32 | 節流閥（直動式） | 透明元件 | 1只 |
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33 | 調速閥 | 透明元件 | 2只 |
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34 | 順序閥 | 透明元件 | 2只 |
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35 | 減壓閥 | 透明元件 | 1只 |
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36 | 二位四通行程換向閥 | 透明元件 | 1只 |
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37 | 三位五通手動換向閥 | 透明元件 | 1只 |
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38 | 壓力繼電器 | 透明元件 | 1只 |
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39 | 壓力表 | 透明元件 | 3只 |
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40 | 三通接頭 | 透明元件 | 7只 |
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41 | 四通接頭 | 透明元件 | 3只 |
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42 | 接近開關（電感式） |
| 4只 |
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43 | 透明液壓皮管（兩端帶快速接頭） |
| 25條 |
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44 | 油盤 |
| 1只 |
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45 | 液壓油 | L-HL46 | 15kg |
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46 | 編程電纜 | 西門子 | 2條 |
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47 | 國標電源線 |
| 1條 |
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48 | 實驗導線 |
| 2包 |
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氣動元器件 |
49 | 單作用缸 | MSA25ⅹ100-S | 1只 |
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50 | 雙作用缸（帶磁環） | MA25ⅹ100-S | 2只 |
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51 | 旋轉氣缸 |
| 1只 |
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52 | 三聯件 | AC2000 | 1只 |
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53 | 減壓閥（帶壓力表） | AR2000 | 1只 |
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54 | 手動換向閥 | 4H210—08 | 2只 |
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55 | 單電磁換向閥（二位三通）常開 | 3V210-8 | 1只 |
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56 | 單電磁換向閥（二位三通）常閉 | 3V210-8 | 1只 |
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57 | 單電磁換向閥（二位五通） | 4V210-8 | 2只 |
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58 | 雙電磁換向閥（二位五通） | 4V220-8 | 1只 |
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59 | 雙電磁換向閥（三位五通） | 4V230-8 | 1只 |
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60 | 單氣換向閥（二位五通） | 4A210—08 | 2只 |
|
61 | 雙氣換向閥（二位五通） | 4A220—08 | 2只 |
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62 | 行程閥（機控） | MOV—2 | 1只 |
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63 | 行程閥（按鈕） | MOV—3 | 1只 |
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64 | 行程閥（按鈕帶鎖） | MOV—3A | 1只 |
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65 | 或門型梭閥 | ST—02 | 2只 |
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66 | 快速排氣閥 | 1/4 QE—02 | 2只 |
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67 | 單向節流閥 | RE—02 | 2只 |
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68 | 單向節流閥（裝在缸體上） | JSC601 | 7只 |
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69 | 單向閥 | 1/4 | 2只 |
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70 | 順序閥 | 透明 | 1只 |
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71 | 氣容 |
| 1只 |
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72 | 氣管 | PU6ⅹ4 | 30米 |
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73 | 磁性開關 |
| 4只 |
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74 | 三通（T型三通） | ? 6 | 4只 |
|
75 | 直通 | ? 6 | 1只 |
|
76 | 四通 | ? 6 | 4只 |
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77 | 氣孔塞頭 | ? 6 | 10只 |
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78 | 快速油接頭 |
| 5只 |
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79 | 工具箱 |
| 1個 |
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80 | 內六角扳手 |
| 3把 |
|
81 | 螺絲刀 |
| 2把 |
|
82 | 剪刀 |
| 1把 |
|
83 | 活動板手 |
| 2把 |
|
84 | 尖嘴鉗 |
| 1把 |
|
85 | 液壓與氣動實訓說明書 |
| 2冊 |
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86 | PLC編程軟件、程序 | 光盤 | 1盤 |
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教學資源
七、液壓實訓仿真
一、界面介紹
本軟件總共有2個界面，分別為登錄界面和實訓界面，用戶需要在登錄界面填入正確的賬號和密碼才能進入實訓界面，實訓界面包含有：閥塊介紹、模擬接線、模擬仿真、教學視頻。
二、功能介紹
1：閥塊介紹
閥塊介紹中共計包含有18種液壓閥塊，每個閥塊又包含有：實物圖、剖視圖和文字介紹，用戶可以旋轉、放大縮小、平移閥塊模型，每個閥塊閥體都采用透明材質，用戶可以直觀清晰地了解內部結構。
2：模擬接線
模擬接線包含有：實訓項目選擇菜單、模型選擇區、工具選擇區、得分顯示區、錯誤提示區等。
·實訓項目選擇區
液壓實訓仿真總共包含了12個實訓項目，分別是：1壓力調節回路、2二級壓力調節回路、3旁路節流調速回路、4溢流閥卸荷回路、5二位換向閥的卸荷回路、6差動連接快速運動回路、7節流調速回路、8鎖緊回路、9順序動作回路、10用壓力繼電器控制的順序動作回路、11用電器行程開關控制的順序動作回路、12液壓馬達控制。用戶根據不同實訓項目的原理圖選擇相對于的模型和正確的接線方式。
·模型選擇區
模型選擇區共計包含有：三位四通電磁閥、三通閥、二位三通電磁閥、二位四通手控閥、二位四通電磁閥、先導式溢流閥、壓力檢測閥、壓力繼電器、單向閥、四通閥、液控單向閥、雙作用油缸、節流閥、行程開關、直動式溢流閥、順序閥、液壓馬達、調速閥、單作用油缸19種器件，用戶根據不同的實訓項目需要選擇模型，如果選錯或者多選得分扣一分，如果已經選擇模型還沒放到面板上，可以按ESC鍵取消該模型并重新選擇模型。模型菜單可以隱藏為用戶提供清晰的實訓視角，需要放置模型時可以點擊顯示出來。
·工具選擇區
工具選擇區共計包含有導線和油管，線材又分為不同的顏色能讓用戶更容易區分線路。用戶需要按照原理圖進行接線和油管，如果接錯扣一分并刪除該導線或油管。用戶可以在選出線材或油管后按ESC鍵取消該導線。工具菜單可以隱藏為用戶提供清晰的實訓視角，需要使用工具時可以點擊顯示出來。
·得分顯示區
得分默認為100，模型、導線或油管選擇錯誤時會扣1，用戶進行實驗中切換到另一個實訓項目時得分會恢復到100并清空之前實驗的模型和線材。
·錯誤提示區
當模型放置錯誤、選擇多余或導線、油管接錯時會提示用戶對應的錯誤信息 。
3：模擬仿真
模擬仿真界面包含有：實訓項目選擇菜單、接線圖等。在每一個實訓項目中系統會自動生成該實訓的模型和線材，用戶可以在模擬仿真中進行仿真，可以點擊漏保開關、啟動按鈕、轉換開關、手控閥手柄、開關按鈕或旋鈕來觀察各個器件的運動。
4：教學視頻
教學視頻包含有液壓現實中的應用場景，能讓用戶更貼近現實地體驗到液壓氣動的知識。
八、PLC仿真軟件
前言
近年來，伴隨著我國職業教育的大力發展，越來越多的學子有機會進入高等院校進行深造。然而伴隨著學生人數的增多，學校的許多教學資源面臨嚴峻的考驗，特別是在師資以及實驗設備上表現得尤為突出。這明顯違背了職業教育強調"做與學一體化"培養技能型人才的目標。與此同時，實驗設備因實驗頻率的提高必然導致損耗的加劇，增加了教學成本，這也是各學校面臨的主要困難。為彌補PLC課程教學設備的不足，設計了一種基于不同品牌PLC的虛擬化仿真系統，該系統不僅可以直觀、動態地模擬PLC在各種場景下的運行狀態，還可通過該系統直觀地顯示PLC以及其他傳感器的動作狀態。虛擬化系統的引入有效地解決了原先僅使用PLC仿真而造成的教學枯燥無味、程序抽象難懂的問題，實現了PLC運行過程所見即所得的動態演示效果，進而達到較好的教學訓練效果。
一、仿真功能
PLC仿真實訓能和西門子、三菱、信捷、臺達等PLC實物進行通信，用戶使用網線、串口通信線將電腦和PLC連接到一起。也可以與虛擬PLC進行通信，用戶這樣就能讓學生在實驗室實物PLC數量不足的情況下每人都能用電腦進行PLC編程仿真。一體化數字孿生系統采集到PLC的I/O輸入輸出，可以通過鈕子開關、輕觸開關、撥碼開關來改變PLC輸入的值，然后根據PLC輸出的值來控制相對應的LED燈亮滅、數碼管顯示、電機旋轉。
二、模塊功能
PLC仿真實訓包含了：搶答器、音樂噴泉、裝配流水線、交通燈等20多種典型常用工程應用模塊。用戶可以用鼠標旋轉、縮放、移動各個模塊從不同角度更方便地查看模型。界面中還有詳細的I/O分配表、I/O狀態監控，能讓用戶每時每刻監控PLC輸入輸出狀態。
打開PLC綜合仿真系統后系統會進入主界面，在主界面中用戶可以點擊開始仿真按鈕進入模塊選擇界面。
PLC仿真實訓在模塊選擇界面中共計有20多種模塊選項，用戶可以選擇所需要的模塊，用戶可以點擊下拉菜單查看更多模塊。選擇好模塊后用戶可以點擊左側的大圖標按鈕進入該模塊的模擬仿真。PLC仿真實訓提供有：搶答器、音樂噴泉、裝配流水線等20多種模塊。
進入模塊仿真后用戶可以看到該模塊的三維模型，用戶可以用鼠標對該模型進行縮放、平移、旋轉操作，每個模塊上面都配有開關、LED燈等元器件，用戶可以點擊鈕子開關、輕觸開關、撥碼開關來切換開關狀態。用戶可以點擊實物PLC、虛擬PLC按鈕進入對應的仿真，用戶可以點擊顯示狀態監控按鈕監控當前IO狀態，點擊打開IO分配圖顯示IO分配狀態。
用戶用鼠標點擊開關時PLC程序里面對應的I0.0狀態也會隨之發生改變，當PLC程序中Q0.0狀態發生改變時該仿真軟件對應的LED燈顯示狀態也隨之發生改變。用戶就可以直觀、動態地觀察PLC在各種場景下的運行狀態。
九、氣動實訓仿真
一、界面介紹
本軟件總共有2個界面，分別為登錄界面和實訓界面，用戶需要在登錄界面填入正確的賬號和密碼才能進入實訓界面，實訓界面包含有：閥塊介紹、模擬接線、模擬仿真、教學視頻。
二、功能介紹
1：閥塊介紹
閥塊介紹中共計包含有14種氣動閥塊，每個閥塊又包含有：實物圖、剖視圖和文字介紹，用戶可以旋轉、放大縮小、平移閥塊模型，每個閥塊閥體都采用透明材質，用戶可以直觀清晰地了解內部結構。
2：模擬接線
模擬接線包含有：實訓項目選擇菜單、模型選擇區、工具選擇區、得分顯示區、錯誤提示區等。
·實訓項目選擇區
氣動仿真總共包含了13個實訓項目，分別是：1."或"邏輯功能的控制2."兩地"操作并聯回路控制3."與"邏輯功能的控制4.單作用氣缸的直接控制5.電控二位三通閥控制單作用氣缸換向回路6.高低壓轉換回路7.工作壓力控制回路8.互鎖回路控制9.換向回路10.氣缸同步動作回路11.雙手操作（串聯）回路控制12.順序控制回路13.速度控制 。用戶根據不同實訓項目的原理圖選擇相對于的模型和正確的接線方式。
模型選擇區
模型選擇區共計包含有：三位五通電磁閥、二位三通氣動閥、二位三通電磁閥、二位五通氣動閥、二位五通電磁閥、單作用氣缸、雙作用氣缸、雙壓閥、快排閥、旋鈕機械閥、梭閥、氣源處理器、滾輪機械閥、調壓閥14種器件，用戶根據不同的實訓項目需要選擇模型，如果選錯或者多選得分扣一分，如果已經選擇模型還沒放到面板上，可以按ESC鍵取消該模型并重新選擇模型。模型菜單可以隱藏為用戶提供清晰的實訓視角，需要放置模型時可以點擊顯示出來。
工具選擇區
工具選擇區共計包含有導線和氣管，線材和氣管又分為不同的顏色能讓用戶更容易區分線路。用戶需要按照原理圖進行接線和氣管，如果接錯扣一分并刪除該導線或氣管。用戶可以在選出線材或氣管后按ESC鍵取消該導線。工具菜單可以隱藏為用戶提供清晰的實訓視角，需要使用工具時可以點擊顯示出來。
·得分顯示區
得分默認為100，模型、導線或氣管選擇錯誤時會扣1，用戶進行實驗中切換到另一個實訓項目時得分會恢復到100并清空之前實驗的模型和線材。
·錯誤提示區
當模型放置錯誤、選擇多余或導線、氣管接錯時會提示用戶對應的錯誤信息 。
3：模擬仿真
模擬仿真界面包含有：實訓項目選擇菜單、接線圖等。在每一個實訓項目中系統會自動生成該實訓的模型和線材，用戶可以在模擬仿真中進行仿真，可以點擊漏保開關、啟動按鈕、轉換開關、手控閥手柄、開關按鈕或旋鈕來觀察各個器件的運動。
4：視頻教程
教學視頻包含有氣動經典實訓項目實際操作步驟，能讓用戶更貼近現實地體驗到氣動的知識。
