【正文】 在完成設(shè)計(jì)的過程中，感謝眾多同學(xué)和任課教師的熱情幫助。通過對(duì)本系統(tǒng)的仿真調(diào)試，可以看出。 圖16 花樣1仿真圖a。3管以慢速正轉(zhuǎn)噴水．4管以中速正轉(zhuǎn)噴水。如果按下停止按鈕，系統(tǒng)則停止運(yùn)行，如果不按停止按鈕，系統(tǒng)則按照選擇的花樣繼續(xù)運(yùn)行下去直到按下停止按鈕。電機(jī)全部采用優(yōu)質(zhì)整圓硅鋼片，效率高，耗電少潛水深度不超過5米水溫不超過+40℃。 本設(shè)計(jì)從速度快穩(wěn)定同時(shí)從價(jià)格等方面考慮，所使用的I/O口不是太多，而且三菱的編程軟件比西門子簡(jiǎn)單易上手，所以我們選擇三菱FX2N型PLC，如圖７所示。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 常用PLC介紹PLC發(fā)展這么多年，技術(shù)成熟，各種型號(hào)的也很多，各個(gè)廠家生產(chǎn)的也有一定區(qū)別，各個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向也不同，所以我們必須根據(jù)自己設(shè)計(jì)需要，考慮如何選擇。(2)該噴泉共有三種花樣可供選擇。 采用PLC控制花式噴泉的優(yōu)點(diǎn)(1)控制方式上看:PLC軟接線，只需改變控制程序就可輕易改變邏輯或增加功能。這一功能已廣泛用于鍋爐、反應(yīng)堆、水處理、釀酒以及閉環(huán)位置控制和速度控制等方面。各部分通過總線(電源總線、控制總線、地址總線、數(shù)據(jù)總線)連接而成。PLC是用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電控制器。本設(shè)計(jì)將在以下幾個(gè)方面對(duì)噴泉的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和論證。 圖 1 噴泉實(shí)際示意圖噴泉控制的實(shí)現(xiàn)方法很多，本設(shè)計(jì)題目基于可編程邏輯控制器（PLC）的噴泉控制系統(tǒng)，可編程邏輯控制器（PLC），不僅能夠進(jìn)行多種水型切換，而且能夠?qū)⒏鞣N水型、燈光，按照預(yù)先設(shè)定的排列組合進(jìn)行控制程序的設(shè)計(jì)，使水型、燈光實(shí)現(xiàn)多姿多彩的變化。隨著我國(guó)人民物質(zhì)和精神生活水平的不斷提高，現(xiàn)在許多城市的市民廣場(chǎng)、單位居民生活區(qū)里都能看到各種形式的噴泉。具有功能強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的支柱產(chǎn)品。 噴泉控制要求接入設(shè)備使用簡(jiǎn)便，對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)組態(tài)的編程簡(jiǎn)單，具有人性化的人機(jī)界面，配備應(yīng)用程序庫(kù)，加快編程和調(diào)試速度。豐富的功能為PLC的廣泛應(yīng)用提供了可能，同時(shí)，也為自動(dòng)門行業(yè)的遠(yuǎn)程化、信息化及智能化創(chuàng)造了條件。(6)游戲噴泉：又稱感應(yīng)泉，噴泉水柱根據(jù)游人的動(dòng)作產(chǎn)生反應(yīng)，而且這種反應(yīng)具有不確定性，是一種互動(dòng)式噴泉，增強(qiáng)了娛樂氛圍。 噴泉系統(tǒng)控制方案 噴泉系統(tǒng)的控制要求如下。花式噴泉控制系統(tǒng)的原理圖如圖５所示。在通信方面，能夠方便地與PC計(jì)算機(jī)鏈接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與管理。 QS系列潛水泵體積小、性能可靠，機(jī)泵一體、潛入水中運(yùn)行主要優(yōu)越性是：運(yùn)行可靠、經(jīng)久耐用、使用方便、功率大、故障少，維修費(fèi)用低等。接著選擇噴水花樣，共三種噴水花樣可供選擇。 ； ,。實(shí)際的CPU要等到掃描結(jié)束時(shí)才會(huì)修改存儲(chǔ)區(qū)；第四，仿真PLC可以選擇單次掃描或者連續(xù)掃描；第五，可使定時(shí)器自動(dòng)運(yùn)行或者手動(dòng)運(yùn)行可以手動(dòng)復(fù)位全部定時(shí)器或復(fù)位制定的定時(shí)器；第六，仿真PLC可以對(duì)過程影存儲(chǔ)器與外設(shè)存儲(chǔ)器的處理等。,系統(tǒng)斷電.自動(dòng)運(yùn)行仿真圖見圖22和圖23 。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但也得到了巨大的收獲。[2]鄭堤 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 北京：國(guó)防工業(yè)出版社 [4] 秦春斌 張繼偉 。系統(tǒng)立即停止運(yùn)行。,系統(tǒng)斷電。 ； ,。 (3)按下位置開關(guān)2，則是第二種花樣噴泉。 工作條件工作介質(zhì)為清水或化學(xué)性質(zhì)類似于清水的液體。為了提高效率，所以在本設(shè)計(jì)中用到變頻器。西門子的中國(guó)業(yè)務(wù)是其亞太地區(qū)業(yè)務(wù)的主要支柱，活躍在中國(guó)的信息與通訊、自動(dòng)化與控制、電力、交通、醫(yī)療、照明以及家用電器等各個(gè)行業(yè)中，其核心業(yè)務(wù)領(lǐng)域是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和工業(yè)解決方案。(3)該花式噴泉有三種噴水花樣可供選擇。(4)定時(shí)、記數(shù)看：PLC時(shí)鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時(shí)范圍寬：有記數(shù)功能。現(xiàn)代的PLC都具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表等功能，可進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、分析和處理，同時(shí)可通過通信接口將這些數(shù)據(jù)傳送給其它智能裝置，如計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（CNC）設(shè)備，進(jìn)行處理。用戶程序是由用戶根據(jù)控制需要而編寫的程序。 PLC基于電子計(jì)算機(jī)，但并不等同于普通計(jì)算機(jī)。將各種水型及燈光，按照預(yù)先設(shè)定的排列組合進(jìn)行控制程序的設(shè)計(jì)，通過計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序發(fā)出控制信號(hào)，使水型及燈光有各種各樣的變化。 PLC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(shì)。該噴泉控制系統(tǒng)不但實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)轉(zhuǎn)換噴泉的噴水樣式，而且提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性，具有一定的工程應(yīng)用和推廣價(jià)值。功能強(qiáng)、通用性好。其中噴泉可以濕潤(rùn)周圍空氣，減少塵埃，降低氣溫。 邏輯處理功能； 數(shù)據(jù)運(yùn)算功能； 準(zhǔn)確定時(shí)功能： 高速計(jì)數(shù)功能； 中斷處理（可以實(shí)現(xiàn)各種內(nèi)外中斷）功能； 程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能； 聯(lián)網(wǎng)通信功能； 自檢測(cè)、白診斷功能； 可以說，凡普通小型計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)的功能，PLC幾乎也都可以做到。(2)運(yùn)動(dòng)控制大多數(shù)PLC都有拖動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。 (3)音樂噴泉：程序控制噴泉基礎(chǔ)上加入了音樂控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)通過對(duì)音頻及MIDI信號(hào)的識(shí)別，進(jìn)行譯碼和編碼，最終將信號(hào)輸出到控制系統(tǒng)，使噴泉的造型及燈光的變化與音樂保持同步。(4)分配I/O點(diǎn)，分配PLC的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入輸出分配表或者輸入輸出端子的接線圖。此時(shí)可實(shí)現(xiàn)三路燈光的控制，即3，4任意一層噴水時(shí)，紅色燈亮；2噴水時(shí)，黃色燈亮；所有的噴頭噴水時(shí)，綠色燈亮。日本三菱電機(jī)公司研發(fā)的。本設(shè)計(jì)是通過變頻器蘇調(diào)技術(shù)來控制每環(huán)噴水的高度。4噴泉控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)花式噴泉的程序控制流程圖見圖11。l、3管以慢速正轉(zhuǎn)噴水，4管以中速正轉(zhuǎn)噴水。 ； ； ； 為輔助線圈； T37到T44為100ms的的定時(shí)器； ， ， 。圖20 花樣3仿真圖a。平時(shí)我們學(xué)習(xí)是沒有帶著目的去學(xué)習(xí)，而是單純的應(yīng)付考試，所以學(xué)了知識(shí)很快也會(huì)忘掉。[15]［J］.蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2006，6[16]［M］。近年來，可編程控制器技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展異常迅猛，各生產(chǎn)廠家也推出了許多功能強(qiáng)大的新型PLC、特殊功能模塊和通信聯(lián)網(wǎng)器件，使可編程控制器成為集微機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、通訊技術(shù)于一體的通用工控機(jī)裝置，且使其成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的一種強(qiáng)有力的工具，在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。,系統(tǒng)斷電。 第4層停噴水 第3層停噴水 第2層停噴水 第1層停噴水 2s 2s 2s 15s 當(dāng)選擇開關(guān)4的位置時(shí)，第三種花樣：I、4按順序延時(shí)2秒噴水，然后一起噴30秒后l、4再分別延時(shí)2秒停噴，以此規(guī)律循環(huán)。(6)按下停止按鈕，則運(yùn)行結(jié)束。 圖8 QS系列潛水泵系統(tǒng)的硬件連接圖即PLC控制和系統(tǒng)中各個(gè)硬件的連線。（3）變頻器與負(fù)載的匹配問題 ①在使用變頻器驅(qū)動(dòng)告訴電機(jī)時(shí)，由于高速電機(jī)的電抗小，高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流地阿牛值增大。S7200系列PLC在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。 第三種花樣，4按順序延時(shí)2秒噴水，然后一起噴30秒后4再分別延時(shí)2秒停噴，以此規(guī)律循環(huán)。(2)確定I/O設(shè)備?，F(xiàn)代城市中的噴泉形式已十分豐富。從應(yīng)用類型看，PLC的應(yīng)用大致可歸納為以下幾個(gè)方面：(1)開關(guān)量邏輯控制特別要考慮怎么適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境，如便于安裝，便于維修及抗干擾等問題，入出信息變換及可靠的物理實(shí)現(xiàn)，可以說是PLC實(shí)現(xiàn)控制的兩個(gè)基本要點(diǎn)。由于本課題的具體需求在硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中主要考慮了噴泉的經(jīng)濟(jì)實(shí)用、穩(wěn)定、靈活、美觀的需要。可編程控制器，簡(jiǎn)稱PLC。皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 皖 西 學(xué) 院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）論 文 題