基于西門子plc的花樣噴泉控制系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-07-21 17:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 LC年增長率保持為20%～30%。隨著工廠自動化程度的不斷提高和PLC市場容量基數(shù)的不斷擴大，在自動化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位置。PLC是由模仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，二十世紀(jì)七十年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和運算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機械或生產(chǎn)過程[1719]。用戶編制的控制程序表達了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。 PLC控制系統(tǒng)一個PLC的控制器，可以接收幾千個I/O點（最多可達8000多個I/O）。對于噴泉控制系統(tǒng)這樣，被控對象主要是設(shè)備連鎖、回路很少，采用PLC較為合適。PLC由于采用通用監(jiān)控軟件，在組態(tài)軟件設(shè)計方面，要容易一些。且PLC通常都支持現(xiàn)場總線，會使得系統(tǒng)通信得到有利保障，更適合實現(xiàn)上位機的遠程監(jiān)控。目前適用于噴泉控制的中小型PLC種類繁多，價格低廉。使設(shè)計者會有更多的選擇余地。系統(tǒng)整體造價會比工控機低，而且不會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。經(jīng)過以上三種控制系統(tǒng)的可行性分析可以看出，以PLC為下位機，PC機為上位機組成的控制系統(tǒng)是此次設(shè)計噴泉控制系統(tǒng)的最佳方案。 總體實現(xiàn)方案根據(jù)設(shè)計要求，該噴泉控制系統(tǒng)是由PLC組成。PLC對噴泉的水泵進行時序控制，產(chǎn)生各種不同的噴水造型。需設(shè)計四種不同的噴泉類型。上位機編寫組態(tài)軟件對噴泉的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控?？刂菩盘柨刂聘鱾€泵，閥門組態(tài)軟件控制泵和閥門的PLC操作員泵1泵2閥門1閥門2要求噴泉控制程序能夠產(chǎn)生不同的噴水造型，并且符合美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，邏輯合理，且操作簡單。 圖 噴泉控制系統(tǒng)總體方案3 花樣噴泉的設(shè)計方案 花樣噴泉模型 。 花樣噴泉示意圖其中4號為中間噴頭，3號為內(nèi)環(huán)狀噴頭，2號為外環(huán)形狀噴頭，1號為外環(huán)形狀噴頭。 花樣噴泉控制要求 （1）按下啟動按鈕，噴泉控制裝置開始工作；按下停止按鈕，噴泉控制裝置停止工作。（2）噴泉的工作方式由花樣選擇開關(guān)和單步/連續(xù)開關(guān)決定。（3）當(dāng)單步/連續(xù)開關(guān)在單步位置時，噴泉只能按照花樣選擇開關(guān)設(shè)定的方式，運行一個循環(huán)。（4）花樣選擇開關(guān)用于選擇噴泉的噴水花樣?，F(xiàn)考慮四種噴水花樣。a 花樣選擇開關(guān)在位置1時，按下啟動按鈕后，4號噴頭噴水，延時2s后，3號噴頭噴水，再延時2s后，2號噴頭噴水，又延時2s后，1號噴頭噴水。18s后，如果為單步工作方式，則停止下來。如果為連續(xù)工作方式，則繼續(xù)循環(huán)下去。b 花樣選擇開關(guān)在位置2時，按下啟動按鈕后，1號噴頭噴水，延時2s后，2號噴頭噴水，再延時2s后，3號噴頭噴水，又延時2s后，4號噴頭噴水。30s后，如果為單步工作方式，則停止下來。如果為連續(xù)工作方式，則繼續(xù)循環(huán)下去。c花樣選擇開關(guān)在位置3時，按下啟動按鈕后，3號噴頭同時噴水，延時3s后，4號噴頭噴水，3號停止噴水。如此交替運行15s后，4組噴頭全噴水，30s后，如果為單步工作方式，則停止下來。如果為連續(xù)工作方式，則繼續(xù)循環(huán)下去。d 花樣選擇開關(guān)在位置4時，按下啟動按鈕后，按照1→2→3→4的順序，依次間隔2s噴水，然后一起噴水。30s后，按照1→2→3→4順序，分別延時2s，依次停止噴水。再經(jīng)1s延時，按照4→3→2→1的順序，依次間隔2s噴水，然后一起噴水。 30s后停止。如果為單步工作方式，則停止下來。如果為連續(xù)工作方式，則繼續(xù)循環(huán)下去。開始按下啟動按鈕選擇花樣開關(guān)選擇花樣開關(guān)花樣1花樣2花樣3花樣4花樣1花樣2花樣3花樣4進行一個循環(huán)進行連續(xù)循環(huán)停止按下停止按鈕停止結(jié)束選擇單步按鈕選擇連續(xù)按鈕 ，通電后，進入工作狀態(tài)。按下啟動按鈕，噴泉裝置進入準(zhǔn)備工作狀態(tài)，選擇花樣，按下單步按鈕，系統(tǒng)按設(shè)定程序進行一個循環(huán)后停止。按下連續(xù)按鈕，系統(tǒng)按設(shè)定程序進行連續(xù)循環(huán)。如果按下停止按鈕，系統(tǒng)則停止運行，如果不按停止按鈕，系統(tǒng)則按照選擇的花樣繼續(xù)運行下去直到按下停止按鈕。本論文選用西門子公司的S7200系列可編程序控制器PLC。S7200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化[20]。S7200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7200系列具有極高的性能/價格比。S7200系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面： （1）極高的可靠性 ?。?）極豐富的指令集 ?。?）易于掌握 （4）便捷的操作 ?。?）豐富的內(nèi)置集成功能 （6）實時特性 ?。?）強勁的通訊能力 ?。?）豐富的擴展模塊 S7200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制[2123]。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機床、機械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護設(shè)備等等。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調(diào)，電梯控制，運動系統(tǒng)[24]。 基于PLC花樣噴
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