Phần mềm mô phỏng

1. ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

2. ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, việc xây dựng tính toán thiết kế hệ thống thuỷ lực
của các loại máy trong ngành công nghiệp gặp rất nhiều
khó khăn,tốn nhiều thời gian và không hiệu quả
Làm thế nào để khắc phục được các nhược điểm trên là
một mối quan tâm lớn của tất cả các Kỹ sư ngành động lực
Để đem lại hiệu quả kinh tế cao
ứng dụng phần mềm mô phỏng … tại sao không ?
2

3. ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG
CHỌN PHẦN MỀM MÔ PHỎNG NÀO ?
HIỆN NAY CÓ RẤT NHIỀU PHẦN MỀM MÔ PHỎNG
FLUIDSIM , ANSYS , MATLAPSIMULINK,LVSIM…
VÀ ĐẶT BIỆT : AUTOMATION STUDIO 5.0
3

4. ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG
AUTOMATION STUDIO 5.0 LÀ GÌ ?
là phần mềm ứng dụng có thể tính toán thiết kế,
mô phỏng một cách trực quan quá trình động học
của từng phần tử trong hệ thống thuỷ lực
Điều khiển trực tiếp hay gián tiếp bằngđiện, thuỷ lực,
khí nénVi điều khiển, PLC, hay kết hợp
Ngoài ra kết hợp các đường đặt tính và hình mô phỏng
động xuất ra từ phần mềm khi điều khiển, chúng ta có thể
đánh giá được quá trình làm việc của từng máy.
Trên cơ sở đó vận dụng vào quá trình làm việc của nó
4 trong thực tế.

5. ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG
MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
LÀ PHẦN MỀM RẤT HAY DÙNG ĐỂ PHỤC VỤ CHO
VIỆC GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP
BẠN LÀ KỸ SƯ : ỨNG DỤNG ĐỂ THIẾT KẾ , MÔ PHỎNG
CÁC HỆ THỐNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY MÓC TRONG
NHÀ MÁY
BẠN LÀ SINH VIÊN : DỄ DÀNG HIỂU RÕ BÀI GIẢNG
TRÊN LỚP VÀ ỨNG DỤNG VÀO NGHIÊN CỨU
KHOAHỌC
5

6. ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG
MỤC LỤC
I/ CÀI ĐẶT PHẦN MỀM
II/ MÔ TẢ PHẦN MỀM VÀ CÁCH SỬ DỤNG
III/ TRÌNH BÀY BẢN DEMO
IV/ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM THIẾT KẾ
6

7. I/HUỚNG DẪN DOWNLOAD VÀ CÀI ĐẶT PHẦN MỀM
Bạn có thể vào “google.com.vn” và tìm với dòng lệnh:
“ download automation studio 5.0”
Hoặc có thể download trực tiếp tại trang : www.vndownload.org
khi bạn tải về máy đủ 6 part cho vào cùng một thư mục ,
bạn chỉ cần giải nén part đầu tiên là được rồi.
7

8. Sau khi giải nén xong thì sẽ được như thế này

9. Click vào thư mục trên ta sẽ thấy
Để cài đặt click vào thư mục setup,sau đó chạy file setup.exe:
Chọn Ok:
9

10. Chọn Ok
Sau đó màn hình hiện ra:

11. Nhấp Next
Sau đó chọn “I accept” rồi chọn “Yes”:

12. Điền vào “User Name” và “Company Name”,rồi chọn Next

13. TIẾP TỤC NHẤP : NEXT
Bạn nên chọn “Metric” biểu diễn hệ met,nhấp next

14. BẠN CỨ TIẾP TỤC NHẤP : NEXT CHO ĐẾN CỬA SỔ SAU
Please wait in a several minutes:
Please wait in a several minutes

15. Chọn Finish để hoàn thành quá trình cài đặt

16. Crack phần mềm
 Click vào thư mục “Crack by VNDL”,copy toàn bộ file trong thư mục
và dán vào trong thư mục bạn vừa cài đặt Automation Studio 5.0.Sau
đó chạy chương trình.Như vậy bạn đã hoàn thành quá trình cài đặt.

17. II/ MÔ TẢ PHẦN MỀM VÀ CÁCH SỬ DỤNG
2.1. MÔ TẢ PHẦN MỀM:
Để bắt đầu làm việc với A.S ta nhấp chuột đúp vào biểu tượng của A.S
trên desktop.Khi đó, cửa sổ chíng của A.S sẽ mở ra như hình dưới đây :

18. Ở trong môi trường của Automation Studio
Bộ soạn thảo biểu đồ (Diagram Editor).
Tham khảo đề tài (Project Explorer).
Viện tìm kiếm (Library Explorer).
Bộ soạn thảo biểu đồ cung cấp cho bạn cách tạo mô
phỏngbiểu đồ và làm báo cáo
Thư viện tìm kiếm cung cấp những thư viện dạngký hiệu
cần thiết cho việc tạo biểu đồ để làm nên 1 đề tài của bạn.
Cuối cùng,phần mền này cho phép bạn tìm được hồ sơ
(Document) trong đề tài(Project) của bạn.Bạn có thể
in và xuất biểu đồ 1 cách dễ dàng!
18

19. Chúng ta sẽ đi vào từng phần cụ thể
2.1.1) Diagram: (Bộ soạn thảo biểu đồ)
Phần này giới thiệu những thành phần nằm trong cửa sổ chính của
A.S. Các mục này được chia làm 2 loại là : Tĩnh và Động.
A
B
C
D
E
F
19

20.  Trong đó:
A : Khối tiêu đề (tĩnh)
B : Khối trình đơn (tĩnh)
C : Dải các công cụ khác nhau (tĩnh)
D : Thư viện tìm kiếm (động)
E : Tham khảo đề tài (động)
F : Bật trình đơn – ví dụ (động)
 Ở trên thanh Menu có: File, Edit, View, Insert,Layout, Simulation, Tool,
Window và Help (?).
- File có các phần giúp tạo mới một Project (đề án), mở hay đóng một
Project, Diagram (biểu đồ), Save (lưu), Print (in), Report (báo cáo) cho
phép chèn vào một bảng vật liệu Bill of Materia (BOM) hoặc một hồ sơ
báo cáo…
- Edit : cho phép cắt dán, Undo (quay lại), xóa, chọn tất cả (Select
all),…Ngoài ra: Component Properties trong Edit cho phép sử dụng để
xem, chọn và chỉnh sửa thông tin liên quan tới phần được chọn trong
project (đề án).Document Properties trong Edit cho phép xem, chọn và
sửa thông tin liên quan tới hồ sơ.
- View : có các chức năng phóng to, thu nhỏ biểu đồ để tiện cho việc
xem và thiết kế biểu đồ.
- Panning : dùng để di chuyển biểu đồ.

21. *
Simulation Toolbar: (Thanh công cụ mô phỏng)
Thanh công cụ để mô phỏng của bộ soạn thảo biểu đồ (Diagram Editor) bao
gồm các dạng nút nhấn :
- A : Normal (bình thường) - mô phỏng mạch ở tốc độ bình thường.
- B : Stepby step (từng bước) - mô phỏng mạch ở nơi mà chuột nhấn
làm thay đổi 1 chu trình (vòng).
- C : Slow Motion (chuyển động chậm) - mô phỏng mạch ở tốc độ
chậm nhất.
- D : Pause (ngắt mô phỏng)
- E : Stop (dừng mô phỏng)
- J : Plotter (máy vẽ)

22. *
 Insert Toolbar (công cụ chèn):
- A : Selection – cho phép chọn một phần tử trong vùng làm
việc.
- B : Links – tạo liên kết công nghệ.
- C : Line – vẽ đường thẳng.
- D : Rectangle – vẽ hình chữ nhật
- E : Ellipse – vẽ hình elíp
- F : % Arc – vẽ đường hình cung
- G : Polygon – vẽ hình đa giác
- H : Text – chèn hộp văn bản
- I : Image – chèn ảnh
- J : Field – chèn các trường

23. 2.1.2) Library Explorer (Thư viện tìm kiếm):
Thư viện tìm kiếm đưa ra sự đa dạng của lĩnh vực thủy lực, khí,
các đại lượng điều
A
B
C
D

24.  A : Toolbal : công cụ cho phép quản lý, lựa chọn, tạo thư viện và các
thành phần.
 B : Tab(s) – thanh này cho phép sử dụng để lựa chọn thư viện cung
cấp, cho những đòi hỏi về đồ họa trong việc giảm thiểu mức độ để tạo
nên mạch.
 C : Library window – cho phép sử dụng để hiển thị dạng cây và lựa
chọn theo những nhóm và những họ phần tử thủy- khí đặc biệt.v.v…
 D : Component window : cửa sổ các phần tử của thư viện.

25.  2.1.3. Khởi tạo một Project mới :
Để khởi tạo một đề án mới ta làm như sau :
1. Chọn File → New project.
Khi đó xuất hiện hộp thoại và đưa ra sự lựa chọn ở trong hộp
thoại. Việc này giúp chọn cái mà bạn sử dụng làm cơ sở sau này.

26.  2. Chọn dạng cần thiết hoặc không (None) nếu không có dạng giá trị mà
bạn cần.
 3. Cái này giúp bạn thực hiện mọi lựa chọn đã hoàn tất. Nhấn vào nút
OK để tạo một đề án mới.Một đề án mới đồng nhất giúp lựa chọn được
cách mở ra trên màn hình, sẽ tốt như bạn nhìn thấy trong cửa sổ nhỏ
của Project Explorer.
 * Để khởi tạo một hồ sơ mới (new document) thì đầu tiên phải tạo một
biểu đồ mới (new diagram) bằng cách :
 Nhấn File → New → Diagram.

27. 2.1.4. Đặc tính phần tử : (Component Properties).
- Hộp thoại đặc tính phần tử :
Để hiển thị và điều chỉnh một đặc tính,nhấn
A
B
 A – Thanh tiêu đề.
 B – Cửa sổ hiển thị.
 C – Cây cấu trúc của nhóm.
 D – Close
 E – Phần đặc tính. C
E
 F – Áp dụng.
 G – Đặt lại. D
F G
 H – Giúp đỡ.

28. 3.1.5 Component Builder : Xây dựng phần tử.
Các phần tử có sẵn là những cái liên kết với :
 Xy lanh thủy, khí.
 Van có hướng thủy, khí.
 Van thủy lực có hướng theo tỷ lệ.
 Dãy khí.
1.Thiết kế một xy lanh :
 Nhấn chuột đúp vào biểu tượng xy lanh.
 Khi đó xuất hiện Component properties (Đặc tính phần
tử).

29. A
E
 B – Dạng píttông. B F
 C – Dạng đệm. M
C L
 D – Dẫn hướng. D
 E – Cổng vào/ra.
 F – Cổng xả.
 G – Đầu nối. J
G
 H – Hãm.
 I – Cầu chuyển động. H
 J – Lò xo. I
 K – Đường kính của cầu. K
 L – Độ dài thân xy lanh.
 M – Các cảm biến.

30.  2.Các cảm biến xy lanh:
Hình 5 – 16 : Hộp thoại
hệ các cảm biến xy lanh.
 Khi cảm biến là phần được chọn (được kiểm tra) 1 giá trị mới
được tạo trong phần quản lý giá trị. Giá trị khác có thể được sử
dụng bằng bộ điều khiển (thủy lực theo tỷ lệ), như 1 bên biến
trong (SFC, lôgíc hình thang), hoặc với 1 dạng bộ phận khác
( Van điều khiển trực tiếp).

31.  3. Xây dựng bộ van hữu hướng:
A
C
B D
E F
J
G
H
I
 A-Số cổng,cho phép sử dụng để xác định số cổng của van.
 B – Số vị trí,cho phép sử dụng để xác định vị trí ban đầu của van.
 D – Tỷ lệ (proportional).,cho phép sử dụng để xác định nếu bộ phân phối là ảo
và sẽ không tạo nên van hữu hướng .
 E – Hướng mũi tên zử dụng để di chuyển đại lượng điều khiển cùng thuộc tính
theo hướng chỉ của mũi tên
 F – Bỏ đại lượng điều khiển đã chọn.
 G – Chấp nhận.
 H – Loại bỏ.

32.  (*) Để xây dựng 1 van hữu hướng cần làm các bước cần làm
các bước sau :
• 1. Chọn số cổng .
• 2. Chọn số vị trí
• 3. Chọn vị trí bắt đầu .
• 4. Chọn hợp kiểm tra tỷ lệ ( nếu cần).
• 5. Lựa chọn đầu tiên bộ phân phối vị trí bằng cách nhấn chuột đúp trên
liên kết câu hỏi đánh dấu.
• Khi đó hộp thoại để lựa chọn sẽ mở ra.
• Nếu như cuộn cần thiết không có thì nhấn lên nút More ,lúc này danh
sách các cuộn sẽ hiện ra nhiều hơn.
• 6. Chọn van trượt kiểu pittông mong muốn bằng cách nhấp đúp lên nó ,
hoặc lựa chọn nó bằng 1 nhấp và nhấp lên nút OK .
• 7. Chọn bộ điều khiển phân phối . Nếu cần thiết và phụ thuộc vào hệ
điều mong muốn cộng bổ xung .

34.  4. Piston :
 1 . Techinical Data : Dữ liệu công nghệ .
 (*) Dữ liệu cơ bản : ( Basic data ).
 Đường kính pittông (D).
 Đường kính cần nối với pittông (d).
 Độ dài dường đi của píttông (L)
 Độ dốc của pittông (a)
 Khối tải bên ngoài ( nối với cần pittông (M)
 Lực bên ngoài tác động vào (ấn).
 Lực bên ngoài kéo ra .
 (*) Tính toán dữ liệu : Diện tích bề mặt píttông.
 Thể tích pittông.
 Diện tích bề mặt cần nối với pittông .
 Thể tích cần nối .
 (*) Ấn tiếp vào nút (More) sẽ xuất hiện Advanced Data ( dữ liệu nâng
cấp ).
 Lực tối đa
 Tốc độ tối đa
 Lực ma sát của pittông thủy lực
 Rò rỉ bên trong .
 - Vùng cảm nhận ( cảm biến ) (%).

35. 2. Biểu đồ lực dẫn động ( Driving Force Curve)
 - Có Abscissa ( hoành độ ) ; Maximum Force ( lực tác động tối đa )
 - Phần tham số biểu đồ ( Curve parameter )
 - Dạng tăng trưởng :
3. Biểu đồ trở lực :
 ( giống biểu đồ trên )
4. Thông tin danh mục ( catalog )
5. Thông tin dược hiển thị ( Displayed catalog )
6. Giảm giá trị ( variable assignment ).

36. 7. Buider : Xây dựng .
a) Cylinder type ( dạng xylanh ) .
b) Dạng píton :
 Đơn mỏng.
 kép ( có không gian ở giữa 2 xylanh )
 Đơn dày ( gấp đôi loại mỏng )
 Kép ( ở giữa đặc )
c) Cổng vào ra : Chọn cổng là dạng vào hay ra.
d) Cổng xả ( có hoặc không ) Exhaust port.
e) Body longth : Chiều dài thân xylanh ( từ 2 ->15 ).
g) Phần Left : ( bên trái pitông).
 Spring : có lò xo hay không.
 Adapter : đầu truyền ra kiểu gì .
 Brake : Chọn kiểu hãm ngoài.
 Rod motion : chuyển động của cần nối với pittông có kiểu xoay tròn,
không xoay , xoay nửa vòng theo kim đồng hồ rồi thẳng , ngược kim
đồng hồ rồi thẳng .
 Rod diameter (d) : thay đổi lại đường kính cần trục pittông.
( có 4 giá trị là: 0,1,2,3 )

37. XÂY DỰNG PISTON – XI LANH

38. XÂY DỰNG PISTON – XI LANH

39. ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH

40. ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH

41.  5)Van tùy biến ( Customized valve )
 (*) Flobal setting :Thiết lập toàn bộ .
 - Number of ports : số cổng vào ra (2 ->6 ).
 - Số vị trí ( số khoang để diều khiển ) : 2 ->4
 - Initial position : Đặt số cổng đã chọn lên khoang.

42.  Khi chọn khoang là 3 thì tương ứng phần này có 3 giá trị để chọn 1,2,3
nếu chọn 1 thì số cổng được chọn sẽ là đầu tiên tính từ bên trái sang .
 (*) Symbol and Display information : ( Kí hiệu về hiển thị thông tin ).
 Nhấp chuột đúp vào 1 trong 2 dấu chấm hỏi(?) nhỏ để lựa chọn phần
tử tương ứng .Khi đó xuất hiện bảng sau:

43. * Sơ đồ 1 mạch ví dụ đã được thiết kế và mô phỏng:
NGHI£NG TRô N¢ NG
XYLANH
XYLANH N¢ NG H¹
0.00 MPa 0.00 MPa
?
0.00 MPa

44.  Hình vẽ các phần tử trong hệ thống:
 Hình 5. : Hình dạng Xi lanh Hình 5. Bơm bánh răng

45. III/ TRÌNH BÀY BẢN DEMO
 Trong thư viện library có rất nhiều bản DEMO trình bày.Trước hết
bạn vào file  open project sẽ xuất hiện hộp thoại sau:

46.  Bạn click chon DEMO và chọn bất kỳ thư mục nào trong đó. ở đây tôi
sẽ chon mục Pneumatic Cylinders Combinations xuất hiện bản sau:

47.  Để nhìn thấy hoạt động của sơ đồ mô phỏng trên .Trên thanh công cụ
toolbar bạn chọn vào 3 biểu tượng :
 normal simulation ( mô phỏng bình thường) ,
 step by step simulation ( mô phỏng từng bước ) ,
 slow motion simulation ( mô phỏng chuyển động chậm),
 stop the simulation ( dừng mô phỏng ).
normal simulation
stop the simulation
slow motion simulation
step by step simulation

48. IV/ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM THIẾT KẾ
 4.1.Mô phỏng truyền động thủy lực chuyển động tịnh tiến:
- Trước khi vào thiết kế thì bạn vào thư viện chứa các linh kiện mô
phỏng mà bạn cần dùng.Ở đây mình thiết kế mô phỏng truyền động
thủy lực chuyển động tịnh tiến nên một số linh kiện mà mình dùng
như sau: (slide tiếp)

49. Xi Lanh lực
Van đảo chiều
( Cơ cấu phân phối)
Bơm
Van An Toàn

50.  Nối các linh phần tử lại với nhau ta được hình mô phỏng :

51. ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH

52. 4.2 truyền động thủy lực chuyển động quay:
 Tương tự như các bước trình bày ở trên bạn cũng lấy các linh kiện
mô phỏng trong thư viện và ghép chúng lại với nhau theo sơ đồ sau:

53. HÌNH DẠNG BƠM

54. MỘT SỐ HÌNH MÔ PHỎNG

55. HÌNH DẠN VAN TIẾT LƯU

56. MỘT SỐ HÌNH MÔ PHỎNG

57. MỘT SỐ HÌNH MÔ PHỎNG

58. MỘT SỐ HÌNH MÔ PHỎNG

59. MỘT SỐ HÌNH MÔ PHỎNG

60. TÀI LIỆU THAM KHẢO
 Giáo trình truyền động thủy lực – TS. Phạm Thị Kim
Loan.
 Điều khiển khí nén và thủy lực – Th.S Lê Văn Tiến
Dũng.
 Automation Studio – Technická univerzita Ostrava.
 Giáo trình thủy lực và máy thủy lực – Đinh Ngọc Ái –
Nguyễn Phước Hoàng .

61. 61