【正文】 初 .可編程控制器的編程方法和工程應用 [M].重慶：重慶大學出版社 .2001:4652. [6].張路 ,何世鈞 .工控組態(tài)軟件在智能溫室控制系統(tǒng)中的應用 [J]。設計了系統(tǒng)的各種花樣的 PLC 程序圖，這也是現(xiàn)在使用 PLC 與單片機最大的不同，我們在其中提供了很多操作在其中，大大提高了花樣噴泉的方便性。 COMX 000X 001X 002COMY 000Y 001Y 002Y 003SB 0SB 1SB 2SB 3SB 4SB 5SB 6NLPL CX 000+ 24 V0 VKM 1KM 2KM 3KM 4SB 70 V+ 24 VX 003X 004X 005X 006Y 004Y 005Y 006變頻器FX2N32MR常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 23 編程軟件的使用 我們 采用了三菱 PLC 最為常見 的 編程軟件 三菱 PLC 編程軟件 (GX Developer)進行編程 ,在校期間，我們學習了這款軟件的使用，基本掌握了對本軟件的使用， 這款軟件適用于 Q、 QnU、 QS、 QnA、 AnS、 AnA、 FX 等全系列可編程控制器 ， 他不光可以編寫梯形圖和指令表，還能進行所需要的網(wǎng)絡參數(shù)的設定，也可以對程序進行線上的監(jiān)控 和更改，以及調(diào)試，同時他還能完成 SFC、 ST 和 FB 語言程序的設計和編寫 。 匯點式的開關量輸入模塊在價格上要比分組式的便宜，在不需要分離的信號輸入信號時，選用 匯點式輸入 顯然更合適 。圖中分別是花樣選擇開關、啟動開關以及停止開關、單步與連續(xù)的選擇開關、電源指示燈。 花樣噴泉的硬件設計 14 圖 34 可調(diào)直流噴頭實物圖及安裝簡圖 第 2 組位于噴泉的第三層，要求噴頭比第 3 組噴頭噴射高度略低，比第 1 組略高，所以噴射的水柱比第 3 組噴射的水柱略粗壯，挺拔，所以我們選擇了樹冰形噴頭。 （ 4）對于 PLC 結(jié)構(gòu)形式的選擇 在相同功能和相 同 I/O 點數(shù)的情況之下，整體式的 PLC 的價格要比模塊式底，到那時模塊式擁有擴展靈活、維修方便和容易判斷故障燈優(yōu)點，所以我們 要按照實際需來選擇 PLC 的結(jié)構(gòu)模塊。 花樣噴泉的硬件設計 10 第 3 章 花樣噴泉的硬件設計 硬件的選擇 PLC 的概述 可編程控制器 （ Programmable Controller） ,簡稱 PLC。一個完整的噴泉控制系統(tǒng)我們需要配電屏、水泵、變頻器、音響以及燈光等等，總裝機容量一般會達到 數(shù)千 kW，但是噴泉系統(tǒng)的工作是間歇變化的，所以極短時間的電壓干擾和波動會比我們想象中嚴重的多 ，而最為明顯的將是變頻器所控制的水泵電機，它的高頻電流變化將產(chǎn)生巨大的影響，所以我們在音樂噴泉的控制系統(tǒng)中采用的工作方式是上位機和下位機。三菱 FX2N 系列 PLC具有 小型、高速、高性能和方便 等特點， 相當于所有最高等級的 FX 系列 超小型程序裝置 。第二種現(xiàn)在則廣泛應用與建筑領域，發(fā)展速度快，總類也變得更加的繁多，比如程控噴泉、旱地噴泉、光亮噴泉 、緒論 3 跑動噴泉、趣味噴泉、 激光水幕噴泉、超高噴泉等。水景噴泉專業(yè)委員會 于 2001 年由中國給水排水設備分會和中國建筑結(jié)構(gòu)協(xié)會共同成立 ，行業(yè)組織為 所有的專業(yè)生產(chǎn)廠家以及公司和那些城市園林的主管部門和設計院所提供最大的幫助 。得益于可編程控制器（ Programmable Logic Controller,簡稱 PLC）在我國的迅速發(fā)展，使得對花樣噴泉的控制要 求也越來越高，這樣使得越來越多的控制部分需要可編程控制器來實現(xiàn)。 噴泉的迅速發(fā)展響應了市場對于噴泉的強大需要，這時候的噴泉不光出現(xiàn)在公園里面、也不在是園林和市場中心設計的專利 ， 在人們 的各個社會活動場所 都得到了延生 。 （ 4）節(jié)能、節(jié)水和環(huán)保還需要優(yōu)化，所有的設計建設必須考慮到這些方面影響。 PLC 的優(yōu)點很多，比如：簡單易學的編程方法；功能強、性價比高；硬件配套齊全、用戶使用方便、適應性強；可靠性高、抗干擾能力強；系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試工作量少；維修工作量低、維修方便；體積小、能耗低等優(yōu)點。音樂噴泉的原理是利用從電腦聲卡中采集出來的音樂信號，一路由音響設備直接播放；一路把從音響設備揚聲器兩端取得的電流信號，送入三菱FX2N系列 PLC模擬模塊進行 A／ D轉(zhuǎn)換， PLC可以利用限幅和濾波等處理方式將我們轉(zhuǎn)換過來的數(shù)字量進行分析，之后模擬量模塊中的 D/A輸出口就可以進行 D/A轉(zhuǎn)換， 010V的直系統(tǒng)控制方案的確定 6 流電壓信號就是被這樣輸出的， 這時候我們就可以將上面得到的直流電壓信號發(fā)送到變頻器所在的控制端子。 系統(tǒng)控制方案的確定 8 運行流程圖如下圖： 圖 23 花樣 3流程圖 4） 花式選擇 開關在位置 4 時，按下啟動按鈕后，按照 1234 的順序，一次間隔 2 秒噴水，然后一起噴水， 30 秒后按照 1234 的順序，分別延時 2 秒，依次停止噴 水，再經(jīng) 1 秒延時，按照 4321 的順序，依次間隔 2 秒噴水，然后一起噴水， 30秒后停止。 （ 2）對 I/O 響應時間的選擇 輸入電路的延遲、輸出電路的延遲，當然，掃描工作方式也會引起時間的延遲（一般是 23 個所掃描的周期）等。直上噴頭是在同一個配水室上安裝多角度直射噴嘴，這樣噴嘴規(guī)格相同時，噴出的水姿雄壯筆直、粗狂美觀；這樣噴嘴規(guī)格不完全相同時，大小噴嘴布設得當，噴出的水 姿粗壯有力、層次分明、主題 突出、是大型噴泉中心必備的主要噴頭，這樣的噴頭也被稱為中心噴頭 ，可調(diào)節(jié)射流的方向。 圖 38 水用電磁閥 接觸器和固態(tài)繼電器的選擇 花樣噴泉需要用到水泵、電磁閥等器件， PLC 按照程序?qū)@些器件進行控制現(xiàn)噴泉的不花樣的控制和轉(zhuǎn)換， PLC 的多點控制回路圖如下圖： 圖 39 PLC 多點控制回路 采用可編程控制器 PLC 控制，通過程序軟件發(fā)出的控制指令 信號，以控制相應的“固態(tài)繼電器”，從而使電磁閥、水泵按照預先編制好的花樣來動作，以達到噴泉控制的要求。 （ 2） 輸入接線方式 分組式和匯點式是 開關量輸入模塊 的 兩種 主要 接線方式 。 系統(tǒng) I/O的分配表 常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 21 表 41 花樣噴泉系統(tǒng) I/O 分配表 輸入點 X000 啟動（ SB 0） X001 停止（ SB 1） X002 單步 （ SB 2） 連續(xù)循環(huán) （ SB 3） X003 花樣 1檔（ SB 4） X004 花樣 2檔（ SB 5） X005 花樣 3檔（ SB 6） X006 花樣 4檔（ SB 7） 輸出點 Y000 1號噴頭（ KM 1） Y001 2號噴頭（ KM 2） Y002 3號噴頭（ KM 3） Y003 4號噴頭（ KM 4） PLC 的外部接線圖 花樣噴泉系統(tǒng)的軟件設計 22 圖 42 三菱 FX2N32MR 的外部接 線圖 音樂控制部分 在此次 設計中，我們對花樣噴泉進行優(yōu)化，加入了音樂的元素，將花樣噴泉與音樂相結(jié)合，做成音樂花樣噴泉。即使以后我們需要改變噴水的花樣，我們只需要重寫編寫子程序，這樣就可以改變噴水花樣。 這是一篇設計型的研究課題 ， 我們結(jié)合所學知識，以 PLC 為控制基礎， 詳細了解了音樂噴泉的基本流程，之后對系統(tǒng)的自動化控制進行設計。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^G89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 35 附錄 A PLC 完整程序編寫圖： 常州工學院電子信息與電 氣工程學院畢業(yè)設計說明書 36 常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 37 常州工學院電子信息與電 氣工程學院畢業(yè)設計說明書 38 附錄 B 噴泉系統(tǒng)變頻器與電動機連接圖 ： M變頻器M M ML 1 L 2 L 3 PHUVWL 1L 2L 3QSQS 1QS 2 QS 3 QS 4 QS 5FR 1 FR 2FR 3 FR 4KM 1 KM 2 KM 3 KM 4 KM 5 KM 6 KM 7 KM 8常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 39 附錄 C 變頻器接線圖 ： L 1L 2L 3UVW正轉(zhuǎn)啟動反轉(zhuǎn)啟動高速中速低速輸出停止復位公共輸入端PU 接口運行頻率檢測輸出公共端接地FRS520型變頻器常州工學院電子信息與電 氣工程學院畢業(yè)設計說明書 40 附錄 D 元器件清單： 序號 名稱 數(shù)量 備注 1 三菱 FX2N32MR 1 臺 2 QY 型油浸式潛水泵 4 臺 3 直上噴頭 1 個 4 可調(diào)直流噴頭 4 個 5 樹冰形噴頭 8 個 6 涌泉噴頭 8 個 7 三菱 型 電機 4 臺 8 三菱 FRS520(S)E 性變頻器 1 個 9 水用電磁閥 4 個 10 SW1DDH4C 4 個 固態(tài)繼電器 11 EB163001 4 個 接觸繼電器 常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 41 項 目 經(jīng) 理項 目 副 經(jīng) 理 項 目 總 工 質(zhì) 安 總 監(jiān)工程管理部物資管理部技術(shù)管理部檢測試驗室質(zhì)安管理部監(jiān) 督 工 程 管 理部 、 物 資 管 理部 、 檢 測 試 驗 室現(xiàn) 場 質(zhì) 檢 員 、 施 工 員施 工 班 組 3N7N承 承 承 承 承 承 承承 承3S7S承 承 承 承 承 承承 承 承3N7N承 承 承 承 承 承 承承 承 承 承3S7S承 承 承 承 承 承承 承 承 承 承3N7N承 承 承 承 承 承 承承 承3S7S承 承 承 承 承 承承 承 承3N7N承 承 承 承 承 承 3S7S承 承 承 承 承 承3N7N承 承 承 承 承 承 承承 承 承 承3S7S承 承 承 承 承 承承 承 承 承 承3N7N承 承 承 承 承 承 承承 承 承3S7S承 承 承 承 承 承承 承 承 承3N7N承 3S7S承 承 承承 承 承3N7N承 承 承 承 承 承 3S7S承 承 承 承 承 承e39。 系統(tǒng)的仿真與調(diào)試 29 圖 54 花樣噴泉系統(tǒng)元件布置圖 圖 55 花樣噴泉系統(tǒng)進入 MCGS 運行環(huán)境 常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 30 圖 56 花樣噴泉系統(tǒng)成功運行后界面 總結(jié) 31 第 6 章 總結(jié) 國家經(jīng)濟的快速發(fā)展了，帶動了人民生活水平的提高，越來越多的城市的廣場上出現(xiàn)了音樂噴 泉。 當按下停止開關時 ,MO 失電。 晶閘管輸出只能用于交流負載，而晶體管輸出只能用于直流負載。