【正文】 完成論文。調(diào)試結果表明 ，在適應性、 靈活性、 精確性和可靠性方面，到達到了設計的要求，表明該設計方案是可行的。當?shù)谌蛘叩谒娜我庖粚訃娝臅r候，黃燈亮；當?shù)诙訃娝臅r候，紅燈亮；當所 有噴水時，綠燈亮。 3 管以中速正轉噴水， 4 管以慢速正轉噴水。 控制系統(tǒng)程序設計 花式噴泉的第一種花樣 當選擇開關 2 的位置時，噴泉運行第一種花樣： 1 隔 2 秒依 次噴水 ,一起噴水15 秒后停下 ,再按 4 的次序隔 2 秒依次噴水 ,再一起噴 15 秒后停下 ,以此規(guī)律循環(huán)。 3. 按下位置開關 3，則是第二種花樣噴泉。 2．在打開文件之后就可以繪制梯形圖，根據(jù)所編的程序的，在頁面右面的功能圖，如42 所示： 圖 42 SWOPCFXGP/WINC 編程 軟件 的功能圖 在繪制梯形圖中選擇需要的輸入元件，完成對梯形圖的繪制。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進行的。 梯形圖兩側的垂直公共線稱為母線 (Bus bar)。 PLC 梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實的物理繼電器，而是一些存儲單元（軟繼電器），每一軟繼電器與 PLC 存儲器中映像寄存器的一個存儲單元相對應。 基于 PLC 與變頻器控制的花樣噴泉設計 第 12 頁 共 33 頁 硬件接線圖 系統(tǒng)的硬件連接圖即 PLC和系統(tǒng)中各個硬件的連線。首先性能要求它要耐用，因為噴泉彩燈一般都是安裝埋在地下的，地下的周圍環(huán)境和地上迥然不同 ，這對彩燈的穩(wěn)定性要求很高，又因為它是埋在地下，安裝拆卸時很麻煩，故不能故障頻發(fā)，影響噴泉的整體觀賞性；另外，對于彩燈顏色的要求也決定了噴泉的觀賞性，它的發(fā)光強度要至少滲透到水柱的 2／ 3 高度該噴泉用四組彩燈分別為紅，綠，黃，藍。彩燈藝術也就是燈的綜合性的裝飾藝術。有腐蝕性液體的應選用全不銹鋼型，強腐蝕性流體宜選用塑料王 SLF 電磁閥。動作時間很短頻率較高時一般選取直動式，大口徑選用快速系列。 10%左右，必須注意交流起動時 VA 值較高。流 體清潔度不高時應在電磁閥前安裝過濾器，一般電磁閥對介質(zhì)要求清潔度要好。電磁閥在選擇時要注意：管路中的流體必須和選用的電磁閥系列型號中標定的介質(zhì)一致。 電磁閥在選型時的注意事項： 一、適用性。噴水時能將氣吸入，使水姿形成充滿空氣的白色水丘，水沫輕濺，古樸靈動。噴頭安裝在導流筒 上端與水面齊平，噴水時能將池水帶出，形成粗大壯觀的水柱 。所以我 B 組選擇可調(diào)直流噴頭。該噴頭也叫中心噴頭。并且水 泵出口采用圓法蘭結構 ,電機為 F 級絕緣 ,適用于音樂噴泉等場合對電機頻繁啟動的要求 .葉輪具有防松裝置 ,不怕反轉 .其實物圖見其 32 所示： 圖 32 QYP 噴泉泵 的實物圖 基于 PLC 與變頻器控制的花樣噴泉設計 第 10 頁 共 33 頁 噴頭的選 擇 噴頭的介紹 ： 噴泉噴頭也稱噴泉噴嘴全部采用銅或不銹鋼制作，這樣具有黃金的色彩或銀光閃閃，噴頭顯得豪華氣派。其實物圖如圖 31 示。這很適合多品種、小批量 的生產(chǎn)場合。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用PLC 的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。近年來 PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、CNC 等各種工業(yè)控制中。這樣， 整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均無故障工作時間則更長。我設計的花式噴泉模型共有 6 個輸入 ,11 個輸出 ,因此 ,選用型號為 FX2N32MR 的 PLC。 PLC 的診斷功能的強弱，直接影響對操作和維護人員技術能力的要求， 并影響平均維修時間。選用的編程語言應遵守其標準（ IEC6113123），同時，還應支持多種語言編程形式，如 C， Basic 等，以滿足特殊控制場合的控制要求。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。 根據(jù)本課題所設計控制的需要，主要介紹以下幾種功能的選擇。為了設計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。 1． 輸入輸出（ I/O）點數(shù)的估算 I/O 點數(shù)估算時應考慮適當?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加 10%～ 20%的可擴展 。豐富的功能為 PLC 的廣泛應用提供了可能，同時，也為自動門行業(yè)的遠程化、信息化及智能化創(chuàng)造了條件。 PLC 有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的 I/O 接口、通信接口，有大容量的內(nèi)存，有可靠的自身監(jiān)控系統(tǒng)，因而具有以下基本的功能： ○ 1 邏輯處理功能； ○ 2 數(shù)據(jù)運算功能； ○ 3 準確定時功能； ○ 4 高速計數(shù)功能； ○ 5 中斷處理（可以實現(xiàn) 各種內(nèi)外中斷）功能； ○ 6 程序與數(shù)據(jù)存儲功能； ○ 7 聯(lián)網(wǎng)通信功能； ○ 8 自檢測、自診斷功能。而 PLC 則要考慮信息入出的可靠性、實時性，以及信息的實際使用。它源于繼電器控制技術，但基于電子計算機。所有的噴頭噴水時 ,綠色燈亮。在第一種花樣中， 3 管為中速正轉噴水， 4 管為慢速正轉噴水。 （三）該花式噴泉有三種噴水花樣可供選擇 : 第一種花樣 , 1 隔 2 秒依次噴水 ,一起噴水 15 秒后停下 ,再按 4 的次序隔 2 秒依次噴水 ,再一起噴 15 秒后停下 ,以此規(guī)律循環(huán)。燈光系統(tǒng)由三條支路組成 ,分別為綠色燈支路（在 1， 2 之間）、 黃色燈支路（在 2， 3 之間）、紅色燈支路（在 3， 4 之間）。 ，根據(jù)工作要求設計出周密完整的梯形圖程序，這是 基于 PLC 與變頻器控制的花樣噴泉設計 第 4 頁 共 33 頁 整個花式噴泉系統(tǒng)設計的核心工作。根據(jù)花式噴泉控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的輸入、輸出設備。 定時、記數(shù)看： PLC 時鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時范圍寬；有記數(shù)功能。是一種高科技水景藝術，水形似根根晶瑩透徹地冰柱，一串串飛向空中，輕舞飛揚。 （四）水幕激光噴泉：將激光器發(fā)出的激光束射在水幕噴頭噴出的水膜上，激光束由激光控制系統(tǒng)編程控制，可發(fā)出多種多樣的圖案及色彩，照射在晶瑩透明的水膜上，形成斑斕奪目的奇異效果。隨著構筑物的大小及水壓等的變化，噴泉或高或低、或珠或霧，精彩紛呈。而 隨著我國城市化進程的加快和人口大量集聚， 環(huán)境越來越重要，其中噴泉可以濕潤周圍空氣，減少塵埃，降低氣溫。本設計應用到 PLC 控制技術，自動控制原理，變頻技術及應用構成了設計的重要組成部分，其中各器件的通信技術尤為重要。由于本課題的具體需求在硬件系統(tǒng)的設計過程中主要考慮了花式噴泉的經(jīng)濟實用、穩(wěn)定、靈活、美觀的需 要。綜合花式噴泉的類別和各類的特點和要求，在本課題中主要研究能有三種噴水花樣可供選擇；能夠控制每環(huán)噴水管噴水的高度；噴水時要有燈光顯示； 可以根據(jù)不同的季節(jié)、不同的場合可改變噴水的花樣。與繼電 —— 接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠；價格上能與繼電 —— 接觸器控制系統(tǒng)競爭；易于 在現(xiàn)場變更程序；便于使用、維護、維修；能直接推動電磁閥、接觸器與于之相當?shù)膱?zhí)行機構；能向中央執(zhí)行機構；能向中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等?？删幊炭刂破?，簡稱 PLC。 1985 年國際電工委員會（ IEC） 對 PLC 的定義如下： 可編程控制器是一種進行數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境下的應用而設計的工業(yè)控制器，它采用了可以編程的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械的生產(chǎn)過程?；ㄊ絿娙梢愿鶕?jù)自己的設計，設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。 基于 PLC 與變頻器控制的花樣噴泉設計 第 1 頁 共 33 頁 第 1 章 緒論 課題研究背景 隨著城市化進程的加速， 花式噴泉可以在 人們 周圍隨處可見。 花式噴泉運行的靈活性是評價花式噴泉優(yōu)劣的關鍵，而這與花式噴泉的控制系統(tǒng)息息相關。 70 年代后期，隨著微電子技術和計算機的迅猛發(fā)展，使 PLC 從開關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，簡稱 PC（ programmable controller） .但由于 PC 容易與個人計算機（ programmable puter）相混淆，故人們?nèi)粤晳T地用 PLC 作為可編程器的縮寫。 PLC 是集自動控制技術，計算機技術和通訊技術于一體的一種新型工業(yè)控制裝置，已躍居工業(yè)自動化三 大支柱（ PLC、 ROBOT、 CAD/CAM）的首位。具有功能強、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積