PDF《《电气控制电路》课程的教学仿真演示系统①》

2014 年第23 卷第8期80 系统建设 System Construction 1.1 系统的界面组成 电路仿真可分平面和立体仿真两种, 它们的仿真 原理完全一样, 不同在于, 平面仿真的元件是基于原 理图符号, 元件的机电动作基于简单的平面指示性动 作和图形颜色区别, 立体仿真基于立体实物, 元件内 部包含模拟仿真实物的机电动作, 立体元件可拆解并 可360 度旋转观察内部某一机电模块. 主要针对电气控制中的电源供配电、传统继接控 制、PLC 控制、辅助电路及三相异步电动机主电路这

5 类电路进行仿真研究. 仿真系统的主界面组成[1] 及平 面或立体仿真界面的组成如下图

1 所示. 仿真软件名称 界面文字信息、图形及界面背景 平面仿真 虚拟实验 开发者、日期、版本及其它状态信息 选择 元件 仿真 操作 综合 设置 制作 元件 返回 主界 仿真操作控制工具条 分区1:电 机主电路 分区2:继 接控制电路 分区n:PLC 控制电路 … 元器件 参数属 性、操 作使用 提示及 器件功 能面板 平面或立体元件界 面模型及相关面板 有效节点信 息显示面板 各种操作提 示公用面板 元件和导线公 用操作面板 元件模型制 作或转去元 件制作场景 平面或立体元件列表面板 仿真综合 设置操作 面板 相关XML 或INI配 置文件 相关接 线柱对 象模型 立体仿真 电路动画 设置升级 操作手册 图1仿真系统的界面架构 1.1.1 系统主界面 主界面为仿真系统的第一个场景, 包含软件功能 列表面板、软件标题、界面背景、图文信息、开发者 版本信息及状态信息等. 通过功能列表面板上的功能 按钮可进入相应的功能场景. 虚拟实验 用来仿真硬 件电路实验过程及考核, 电路动画 里包含常见电气 控制电路的控制和教学动画. 操作手册 包含软件各 处的使用方法、元件介绍及部分原理. 设置升级 具 有配置参数和进行软件升级的功能, 参数包括界面参 数及各大功能所需的各种柔性参数, 升级功能主要是 实现元件库及属性库等升级后的新 swf 文件覆盖. 本 文主要研究平面和立体仿真的实现. 1.1.2 平面或立体仿真界面 点 选择元件 影片可打开或关闭元件列表面板, 面板上所有元件都是根据元件列表文件所列条目导入 进来, 面板具有翻页功能. 点击面板上的元件可打开 或关闭元件属性面板, 面板上有元件的子元件、子元 件参数设置及已添加到电路中的该类元件信息列表等, 设置好参数后可点 添加 按钮添加到电路分区. 点 仿真操作 影片可打开或关闭仿真操作控制面 板, 包含节点及等效元件显示、电路检测、电路计算、 电路重新连接、电路分区、电路文件保存、实验启动 和仿真教程等几大操作功能, 操作所针对的既可以是 某几个电路分区, 也可以是全部分区. 仿真过程中, 短路和断路等电路检测信息、电路有效节点信息、各 种操作不当提示及电路执行中产生的提示信息等这些 信息需要显示出来, 可用一个公用的影片来显示, 影 片的不同帧对应不同的信息界面. 点 综合设置 影片打开或关闭仿真设置面板, 包 括仿区设置、元件操作设置、导线绘制及操作设置及 元件信息显示设置等几大功能, 每个功能各用一帧界 面处理, 配置数据写入XML或INI格式的配置文件中. 上述

5 大类型电路, 仿真时可能同时出现几种类型, 同一类型的也可能出现多个, 所以需要进行仿真分区, 各区电路之间可以有电气联系. 可采用手动配置和添 加分区, 也可采用系统默认的自动分区. 点 制作元件 影片打开/关闭元件模型设计面板或 专门的元件制作场景, 用户可根据执行规则设计自己 的电气元件模型, 然后发送到服务器端进行人工或自 动编译和升级推送. 1.2 系统面向对象的程序组成 仿真系统的面向对象程序组成[2] 如下图