【正文】 ... 25 1 1. 引 言 本課題的研究背景 隨著城市化進(jìn)程的加速 ， 花 樣 噴泉可以在人們周圍隨處可見。 噴泉 在炎熱的夏日可以起到增濕和降溫的作用 ； 也為水體充氧，有利于水體增加自凈能力，起到防止水體黑臭的作用?；?樣 噴泉運行的靈活性是評價花式噴泉優(yōu)劣的關(guān)鍵，而這與花 樣 噴泉的控制系統(tǒng)息息相關(guān)?；ㄊ絿娙梢愿鶕?jù)自己的設(shè)計，設(shè)計出各種各樣的花樣，加上燈光，能給人有種不錯的視覺享受 。 1969 年美國數(shù)字設(shè)備公司研制書上世界第一臺可編程控制器，并成功地應(yīng)用在美國的生產(chǎn)線上。但當(dāng)時只能進(jìn)行邏輯運算，故稱為可編程邏輯控制期， 70 年代后期，隨著 微電子技術(shù)和計算機的迅猛發(fā)展，使 可編程序控制器 從開關(guān)量的邏輯控制擴展到數(shù)字控制及生產(chǎn)過程控制域，真正成為一種電子計算機工業(yè)控制裝置，故稱為可編程控制器 ?？删幊绦蚩刂破?是繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來，所以它在數(shù)學(xué)處理、順序控制方面具有一定優(yōu)勢。 同時 它 也是 在集成電路、計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一中新型工業(yè)控制設(shè)備。具有可靠性高、抗干擾能力強 、 設(shè)計、安裝容易，維護(hù)工作量少 、 功能強、通用性好 、 開發(fā)周期短 、 成功率高 、 體積小，重量輕、功耗底等特點。具有功能強、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點 ，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動化控制的各個領(lǐng)域，并已成為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的支柱產(chǎn)品。與繼電 —— 接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠；易于在現(xiàn)場變更程序；便于使用、維護(hù) 、 維修；能直接推動電磁閥、接觸器 及與 之相當(dāng)?shù)膱?zhí)行機構(gòu)；能向中央執(zhí)行機構(gòu)；能向中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。因此，進(jìn)行花 樣 噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計 。 可以推動噴泉行業(yè)的發(fā)展，擴大 可編程序控制器 在自動控制領(lǐng)域的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟和理論研究的價值 。 課題研究的目的和意義 噴泉是人工環(huán)境中最富有生命力的 噴泉 ,它具有分隔空間、增加層次、凈化空氣美化環(huán)境的作用?，F(xiàn)代高科 技把美妙的音樂、多姿的噴泉造型、五彩繽紛的水下燈光、神奇的激光圖文，通過電腦有機的結(jié)合在一起，給人以音樂聲響、視覺形象、色彩變換三位一體的超自然享受。隨著我國人民物質(zhì)生活水平的不斷提高，對于精神生活的要求也在不斷提高，為進(jìn)一步改造環(huán)境景觀，建設(shè)一個噴泉是很有必要的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和生活水平的不斷提高，尤其是噴泉在城市和社區(qū)環(huán)境建設(shè)中起著尤其重要的作用。當(dāng)今噴泉工程和高新技術(shù)的結(jié)合正 2 是歷史發(fā)展的必然趨勢，由于噴泉工程中采用了大量的高新技術(shù)，從而使噴泉效果更加絢麗多彩，婀娜多姿，令人賞心悅目、流連忘返。 本次的畢業(yè)設(shè)計是一個以 S7200PLC 控制為核心的花樣噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計?；訃娙?PLC 的控制之下，噴出各種各樣的水柱，給人以一種視覺上美的享受。 2 S7200 系列 PLC 的介紹 S7200 PLC 的簡介 S7200PLC 性價比極高，質(zhì)量可靠，占 據(jù) 公司西門子工程產(chǎn)品銷售額的 50%左右。西門子在中國的 OEM 大客戶表示，自從使用西門子 S7200PLC 做自動控制配套以來，產(chǎn)品的穩(wěn)定性，抗干擾能力大大增強，也使得自己產(chǎn)品的品牌形象得以提升。 S7200 系列是一種可編程序邏輯控制器 。 它能夠控制各 種設(shè)備以滿足自動化控制需求。緊湊的結(jié)構(gòu)、靈活的配置和強大的指令集使 S7200 成為各種控制應(yīng)用的理想解決方案 。 最新升級的 S7200 系列 CPU224 和 226 產(chǎn)品新老兼容性 100%，運算速度提高 40%，程序存儲區(qū)擴大 50%，數(shù)據(jù)存儲區(qū)擴大 60%，可選擇在線程序編輯，同時增加 CPU 診斷 LED、數(shù)據(jù)記錄指令、配方指令、 PID 自整定指令、線性斜坡脈沖指令等。而全新產(chǎn)品 CPU224XP 除了具備升級 CPU 的突出特性外，還集成有模擬量通道 (2 模擬量輸入， 1 模擬量輸出 )，且具備雙通信口(RS485)，高速脈沖輸出率提高 500%(100KHz)， 2相高速計數(shù)器頻率提高 500%(最大 100KHz)，另外增加漏型或源型脈沖輸出， TTL~24VDC 高速計數(shù)器 。 集成模擬量 I/O 的產(chǎn)品 CPU224XP 可提供兩路模擬量輸入，可用于監(jiān)視過程變量，如：速度、壓力或流量等；一路模擬量輸出 (10 位 ,0 至 10VDC 和 0 至 20mA),可用于控制簡單的運動驅(qū)動，如物料輸送系統(tǒng)或操作閥位置的控制。 CPU224XP 的雙通信口擴大了 S7200 產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，能增加 S7200 的銷售量，特別是那些對性能有較高要求的應(yīng)用。這種新型 CPU 增強了 S7200 在簡 單運動控制、簡單過程控制、位置控制、數(shù)據(jù)監(jiān)視和采集 (遠(yuǎn)程終端應(yīng)用 )和通訊方面的功能 。最新研究的CPU 產(chǎn)品都增強了位置控制功能，極大的提高了 S7200 在簡單步進(jìn)電機和伺服系統(tǒng)應(yīng)用中的位置控制特性。新增的 PID 自整定功能增 強了 S7200 在簡單過程控制方面的能力，如溫度控制或壓力控制，同時 Micro/WIN 使 PID 調(diào)試變得更加簡單容易。新增的數(shù)據(jù)記錄指令可輕松實現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄功能，將設(shè)備或過程信息讀取并永久保存，增加的特殊存儲卡能夠持久保存數(shù)據(jù)記錄。另外，許多控制應(yīng)用需要根據(jù)產(chǎn)品制造或控制過程經(jīng)常改變公式或配方， 因此需要存儲的信息量經(jīng)常 3 超過 S7200CPU 變量寄存器的存儲量。新增的配方功能指令，能實現(xiàn)配方功能，增加的特殊存儲卡可持久保存 /恢復(fù)配方。由于世界上約有 70 個國家使用夏時制，因此 S7200 新增夏時補償功能，能根據(jù)季節(jié)交替，設(shè)置時間自動補償功能的指令。 S7200PLC 還提供包含時間標(biāo)記和事件標(biāo)志的事件記錄，以堆棧 “ 后進(jìn)先出 ” 的原則存儲在緩沖區(qū)中，通過 CLEARPLC 指令清空記錄。每次上電、每次由 STOP 到 RUN 的轉(zhuǎn)換和每次致命錯誤都會保存在事件記錄中。新一代 的文本顯示界面 提供了非常靈活的鍵盤布置和面板設(shè) 計。鍵盤設(shè)計可選擇多達(dá) 20 種不同形狀、顏色和字體的按鍵，背景圖像也可任意變化。通過 最新版編程軟件 的鍵盤設(shè)計工具可輕松實現(xiàn)按鍵的布局。 新的文本顯示界面 包括標(biāo)準(zhǔn) 文本顯示界面 的基本操作功能，同時它又允許用戶建立特別的可定制的面板設(shè)計，另外增加的一整套新的功能使得 TD200C 成為更加強大的文本顯示屏。 STEP7Micro/ 是S7200PLC 系列產(chǎn)品的最新版編程軟件。軟件包括以下升級功能： PID 自整定，超級項目樹形結(jié)構(gòu)，狀態(tài)趨勢圖， PLC 歷史記錄和事件緩存區(qū)，項目文件的口令保護(hù)，存儲卡支持，和 文本顯 示界面 支持， PLC 內(nèi)置 PTO 指令向?qū)?，診斷 LED 組態(tài)，數(shù)據(jù)塊頁，新的字符串和變量。另外， 最新版編程軟件 兼容性極強，支持當(dāng)前所有 S7200CPU22x 系列產(chǎn)品。 是專為連接 S7200PLC 和 S7200通信模塊而設(shè)計的服務(wù) 器。 它支持所 有 S7200 數(shù)據(jù)形式， 最新版 PLC 編程軟件中的符號都可以輕松移植到 PC 服務(wù)器 項目中。 PC 服務(wù)器 還具有外語安裝選件，支持多 PLC 連接及任何一種標(biāo)準(zhǔn)的 OPC 客戶機，且支持所有的 S7200 協(xié)議。 PC服務(wù)器 內(nèi)置的客戶機測試允許編程者迅速進(jìn)行變量的在線測試。用 戶能夠利用