【正文】 的單位是平方 厘米。 噴頭的水力特性是指各種噴頭的壓力、噴水量、流量系致、射程等。工作壓力通常用壓力計(jì)直接在噴頭進(jìn) 水口前的豎管內(nèi)測出。噴嘴出水口的平均流速可用實(shí)際測得的噴頭的流量除以噴嘴出水口的面積得到噴嘴的流速水頭。根據(jù)所給的噴泉水池平面圖，可分成四組噴頭，最外圈為 一號(hào)噴頭，從外到內(nèi)依次類推，最里面為四號(hào)噴頭。 （一）管徑的計(jì)算 在管徑的計(jì)算中，流速的選擇是個(gè)先決的條件。但在噴泉的管網(wǎng)計(jì)算中，為了獲得等高的射流，管內(nèi)流速低些為好，一般以不超過 。 （二）水頭損失的計(jì)算 在噴泉中使用的管道部是壓力管道，水流經(jīng)管道時(shí)產(chǎn)生的能量損失叫水頭損失。 在實(shí)際工作中常用查表法來計(jì)算沿程水頭損失，在實(shí)際工作中常用查表法來計(jì)算沿程水頭損失，如下表 2— 3 所示 表 2— 3 水頭損失的估算 噴泉的管道布置、管材及附件的選擇 （一）噴泉的管道布 置 噴泉的管道主要由給水管、排水管、溢水管和泄水管等 組成。在管段上應(yīng)設(shè)手閥或浮球閥或液位繼電器，隨時(shí)補(bǔ)充他內(nèi)水量的損失，以保持水位的穩(wěn)定。連接噴頭的水管不能有急劇的變化。一般用閥門來調(diào)節(jié)流量和水壓。即采用熱鍍鋅管或不銹鋼管制作，因?yàn)樗叽缇_，外形美觀，防腐可靠，使用壽命長。鋼管常用的管件宜選用螺紋連接。其驅(qū)動(dòng)方式一般為手動(dòng)。由于本設(shè)計(jì)采用的是熱鍍鋅管或不銹鋼管，所以不用對(duì)管道進(jìn)行防腐。應(yīng)提高潛水泵裝配和安裝的推確性，采用減振基礎(chǔ)等措施，以達(dá)到減弱成防止噪聲的傳播。 所謂固定照明是除閃光照明和調(diào)光照明以外的所有照明的總稱。彩色照明可以用彩色燈，也可以在普通光源前加一個(gè)彩色濾光片。色光隨著光譜帶的不同，其照廢有相當(dāng)大的差別。這時(shí)如果噴泉周圍的建筑物、樹從等背景是暗色的，則噴泉水的飛花下落的輪廓就全被照射得清清楚楚。 (b)低能耗：平均 15 粒 LED 為 3W，最大功率為 15W。 (三 )低溫冷光：為固態(tài)冷光源，不發(fā)熱。 (五 )防水，防潮，防曬：采用硅膠防水，電路板經(jīng)三層樹脂密封，防護(hù)等級(jí)為IP6 級(jí)。燈的顏色為：一號(hào)圈是黃色；二號(hào)圈是綠色；三號(hào)圈是蘭色；四號(hào)圈是白色。 潛水泵是一種泵體完全浸于水中工作的水泵，它分為立式和臥式兩種 (目前國內(nèi)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 12 市場多為立式潛水泵 )由于電動(dòng)機(jī)與水泵的運(yùn)動(dòng)部件利用水來滑汛所以不會(huì)產(chǎn)生過高的升溫， 效率較高。 (四 )效率高，因?yàn)闄C(jī)泵合一，泵又浸在水中，既減少了機(jī)械損失又減少了水力損失，提高了水泵效率。殼體與電機(jī)連接羌相連。泵與電機(jī)之間用機(jī)械密封檔水圈隔開，死以防漏水并保證電機(jī)安全運(yùn)行。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 13 3 噴泉控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及器件選擇 導(dǎo)線截面的選擇與校驗(yàn) 導(dǎo)線是供電系統(tǒng)中傳誦和分配電能的主要設(shè)備，需要消耗大量的有色金屬，因此 在導(dǎo)線選擇時(shí)要保證供電系統(tǒng)安全，可靠的運(yùn)行；充分利用導(dǎo)線的載荷能力。 （三）經(jīng)濟(jì)電流密度 對(duì)高電壓、長距離輸電線路和大電流低壓線路，其導(dǎo)線的截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年綜合運(yùn)行費(fèi)用最小，節(jié)約電能和有色金屬。 綜上所述，本設(shè)計(jì)中 380v 動(dòng)力母線的截面按發(fā)熱條件來選擇。裸導(dǎo)線接頭處，因濕度過高而氧化加劇，增大接觸電阻，使之進(jìn)一步氧化甚至燒斷。 （四）保護(hù)中性線（ PEN）截面的選擇 保護(hù)中性線兼有保護(hù)線和中性線的雙重功能，其截面選擇應(yīng)滿足上述二者的要求，并取其中較大的截面作為保護(hù)中性線截面 。 （一）電壓損失的校驗(yàn) 根據(jù)已知條件，母線 L=， 。 （三）潛水泵的直接啟動(dòng)校驗(yàn) 除了負(fù)載因素以外，異步電動(dòng)機(jī)能否全壓啟動(dòng)，主要取決于供電電網(wǎng)的容量的大小。 開關(guān)設(shè)備的選擇 尖峰電流的計(jì)算 根據(jù)已知條件，一到三號(hào)圈的潛水泵額定功率均為 ，額定電流為 ；四號(hào)圈潛水泵額定功率為 4kw，額定電流為 ； 尖峰電流既啟動(dòng)電流 ，三相異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的話，啟動(dòng)電流是額定電流的4— 7 倍，選啟動(dòng)電流倍數(shù)為 7 倍。經(jīng)過查資料得： FA（ 1～ 4）選 RL160/25A 型； FA5 選 RL160/40A； （二）低壓斷路器的選擇： 低壓斷路器 QA 是保護(hù)消防電動(dòng)機(jī)過電流，短路和欠壓電壓的保護(hù)設(shè)備， QA 在電機(jī)主回路中，額定電壓 U 應(yīng)為 AC380V，其低壓斷路器過電流脫扣器的額定電流應(yīng)大于線路的計(jì)算電流；其動(dòng)作電流應(yīng)整定為躲過線路的尖峰電流。 通過計(jì)算并查資料選擇： 1～ 4QA2 選 CJ10380/6A 型； QA25選 CJ10380/10A 型； （四）熱繼電器得選擇： 系統(tǒng)中熱繼電器 1～ 4BB，熱繼電器是保護(hù)水泵電機(jī)過載和斷相保護(hù)的元件?？筛鶕?jù)同時(shí)控制的路數(shù)，通或斷選擇觸頭對(duì)數(shù)及種類，確定所需型號(hào)的按鈕。世界總銷售額不斷上升、生產(chǎn)廠家不斷涌現(xiàn)、品種 不斷翻新。 在以改變幾何形狀和機(jī)械性能為特征的制造工業(yè)和以物理變化和化學(xué)變化將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品為特征的過程工業(yè)中，除了以連續(xù)量為主的反饋控制外，特別在制造工業(yè)中存在了大量的開關(guān)量為主的開環(huán)的順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作號(hào)按照時(shí)序動(dòng)作 。在多年的生產(chǎn)實(shí)踐中，逐漸形成了 PLC、 DCS 與 IPC三足鼎立之勢，還有其它的單回路智能式調(diào)節(jié)器等在市場上占一定的百分比。 目前，世界上有 200 多個(gè)廠家生產(chǎn) PLC，較有名的：美國： AB 通用電氣、莫迪康公司；日本：三菱、富士、歐姆龍、松下電工等；德國：西門子公司；法國： TE 施耐德公司；韓國：三星、 LG 公司等。現(xiàn)在， PLC 在國內(nèi)的各行各業(yè)也有了極大的應(yīng)用，技術(shù)含量也越來越高。 羅克韋爾公司 (包括 AB公司 )PLC 產(chǎn)品，目前有 SLC、 Micro Logix、 Control Logix等產(chǎn)品 。 （三）技術(shù)發(fā)展動(dòng)向 產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個(gè)方向發(fā)展 大： I/O 點(diǎn)數(shù)達(dá) 14336 點(diǎn)、 32 位為微處理器、多 CPU 并行工作、大容量存儲(chǔ)器、掃描 速度高速化。 發(fā)展容錯(cuò)技術(shù)采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。 1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司 (DEC)研制出世界上第一臺(tái)可編程控制器。在軟件方面， PLC 采用極易為電氣人員掌握的梯形圖編程語言，除了保持原有的邏輯運(yùn)算等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。據(jù)“美國市場信息”的世界 PLC以及軟件市場報(bào)告稱， 1995 年全球 PLC 及其軟件的市場經(jīng)濟(jì)規(guī)模約 50億美元 [5]。 PLC 針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場信號(hào)，有相應(yīng)的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備直接連接。 PLC 的各個(gè)部件，包括 CPU、電源、 I/O 等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。 PLC 不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。PLC 在水工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用主要有水廠監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)加氯、自動(dòng)加礬、水泵變頻調(diào)速、 SCADA 系統(tǒng)和供水管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)等 [8,9,10,11]。 目前，國內(nèi)外眾多的生產(chǎn)廠家提供了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品，使用戶眼花繚亂、無所適從。要先弄清楚控制系 統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)數(shù)，在按所 需總點(diǎn)數(shù)的 15— 20%留出備用量（為系統(tǒng)的改造留有余地）后確定所需 PLC 的點(diǎn)數(shù)。對(duì)開關(guān)量的控制系統(tǒng)， PLC 的 I/O 響應(yīng)時(shí)間一般都能滿足實(shí)際工程的需要，可不必考慮 I/O 響應(yīng)時(shí)間的問題。所以動(dòng)作不頻繁的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出的 PLC。在線編程是指主機(jī)和編程器各有一個(gè) CPU，主機(jī)的 CPU 完成對(duì)現(xiàn)場的監(jiān)控，在每一個(gè)掃描周期末尾與編程器通信，編程器把修改的程序傳給 主機(jī)，在下一個(gè)掃描周期主機(jī)將按新的程序?qū)ΜF(xiàn)場進(jìn)行控制。 （六）根據(jù)是否連網(wǎng)通信選型 若 PLC 的系統(tǒng)需要聯(lián)入工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，則 PLC 需要通信聯(lián)網(wǎng)功能，即要求 PLC應(yīng)具有連接其他 PLC、上位計(jì)算機(jī)等的接口。小型 PLC 一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)?；締卧蛿U(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接。模塊裝在框架或基板的插座上。 由于本設(shè)計(jì)的輸出是感性負(fù) 載，而且要求頻繁通斷。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 23 4 噴泉軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 控制要求 PLC 上電以后，當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)接通時(shí)，系統(tǒng)開始工作。計(jì)時(shí) 2S以后， 4號(hào)潛水泵開始都同時(shí)工作，時(shí)間為 5S； 5S 以后， 3 號(hào)潛水泵開始工作； 5S 以后， 1 號(hào)潛水泵開始工作；計(jì)時(shí) 5S以后， 4 號(hào)潛水泵開始都同時(shí)工作； 5S 以后， 1號(hào)潛水泵開始工作； 5S以后，4 號(hào)潛水泵開始工作；計(jì)時(shí) 5S以后， 3 號(hào)潛水泵開始都同時(shí)工作；時(shí)間為 5S；5S 以后， 3 號(hào)潛水泵開始都同時(shí)工作，時(shí)間為 5S； 5S 以后， 4 號(hào)潛水泵開始工作；計(jì)時(shí) 5S以后， 4號(hào)潛水泵開始都停止工作，本周期結(jié)束，開始下 一周期的動(dòng)作。 當(dāng)內(nèi)部輔助繼電器 20200、 20201 同時(shí)接通時(shí)， 此時(shí)常開觸點(diǎn) 10000 閉合，常閉觸點(diǎn) 10001 斷開，使 10000 接通，此時(shí)， 1號(hào)潛水泵開始工作， TIM000 開始計(jì)時(shí)， TIM000 5S 計(jì)時(shí)到，常開觸點(diǎn) 10001 閉合，常閉觸點(diǎn) 10002 斷開，使 10001 接通， 2號(hào)潛水泵開始工作， TIM001 開始計(jì)時(shí)。 TIM003 5S計(jì)時(shí)到時(shí)，常開觸點(diǎn) TIM004 閉合，常閉觸點(diǎn) 10000 斷開， TIM004 開始計(jì)時(shí)。 TIM006 5S 計(jì)時(shí)到，常閉觸點(diǎn) TIM006 自動(dòng)斷開， 3 號(hào)潛水泵都同時(shí)停止工作。TIM008 計(jì)時(shí) 5S 后，常閉觸點(diǎn) TIM005 自動(dòng)斷開， 4 號(hào)潛水泵都同時(shí)停止工作，TIM009 開始計(jì)時(shí)。 TIM011 計(jì)時(shí) 5S后，常閉觸點(diǎn) TIM011 自動(dòng)斷開， 3 號(hào)潛水泵同時(shí)停止工作。 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 26 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 27 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 28 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 29 圖 42 噴泉控制梯型圖 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 30 結(jié) 論 在噴泉控制系統(tǒng)中，也有采用單片機(jī)控制的，它以可控硅作為功率開關(guān)元件，由于可控硅承受過電壓、過電流的能力較差，因而運(yùn)行的可靠性不高，但采用 PLC 能有效地解決這一問題。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中有如下認(rèn)識(shí)： 在噴泉程序的設(shè)計(jì)中，遇到了很多困難，如不知道如何使噴泉循環(huán)運(yùn)行，為了使該系統(tǒng)能夠連續(xù)循環(huán)運(yùn)行，用內(nèi)部輔助繼電器 20200 和 20201 作為中間過渡，在啟動(dòng) 01000 步時(shí)，將啟動(dòng)條件 00000 換為 10003 和 TIM012 的常開觸點(diǎn)，在啟動(dòng) 14步時(shí)，將啟動(dòng)條件 TIM012 換為 TIM011 的常開觸點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn)。在上述器件的選擇中，同樣也遇到了很大的困難與麻煩，通過查資料和請(qǐng)教老師，終于把難關(guān)一一攻克。 ：在本次設(shè)計(jì)中，我一遇到不懂的問題就找別的同學(xué)一起共同討論，一起研究，一起相互提問，相互學(xué)習(xí)，有時(shí)有些同學(xué)不經(jīng)意間的話語都對(duì)設(shè)計(jì)有很大幫助。 在即將畢業(yè)之際，畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，我想借此機(jī)會(huì)對(duì)關(guān)心和支持我的所有人表示感謝！ 二年來，我認(rèn)真地學(xué)習(xí)了專業(yè)課程基礎(chǔ)知識(shí)，具有一定的設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)和獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，由于畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是一種整體性的，系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)，我真的是很努力地在做，但還是感到力不從心，因而這次設(shè)計(jì)在深度和廣度上都有一定的局限性，不過，我認(rèn)為還是提高了認(rèn)識(shí)，學(xué)到了東西。在此我要感謝所有關(guān)心和幫助我的人，今后我會(huì)繼續(xù)努力，不辜負(fù)您們對(duì)我的期望！