【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)置了連續(xù)運(yùn)行，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕，接著選擇噴水花樣，系統(tǒng)處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，直到按下停止按鈕，系統(tǒng)立即斷開電源，停止運(yùn)行。第2章 方案分析方案1：使用單片機(jī)控制花式噴泉單片機(jī)的特點(diǎn)是控制性能和可靠性高，體積小、價(jià)格低、易于產(chǎn)品化。由于單片機(jī)具有良好的控制性能和靈活的嵌入品質(zhì)，近年來(lái)在智能儀表、機(jī)電一體化產(chǎn)品、實(shí)時(shí)工業(yè)控制家用電器等各個(gè)領(lǐng)域都獲得了極其廣泛的應(yīng)用。花式噴泉的原理是利用控制器控制水泵的噴水的方式，此方案采用AT80C51系列單片機(jī)作為主控制器來(lái)控制噴泉的噴水方式。單片機(jī)的成本較低，適合用于控制小型的花式噴泉。單片機(jī)通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制電磁閥,實(shí)現(xiàn)對(duì)噴頭流量的控制, 從而使噴泉水姿、燈光色彩產(chǎn)生變化。但采用單片機(jī)控制原理，是以可控硅作為功率開關(guān)元件，由于可控硅承受過(guò)電壓、過(guò)電流的能力較差，因而不能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。方案2：使用S7300PLC控制花式噴泉自20世紀(jì)60年代中期以來(lái)PLC產(chǎn)品在電力、冶金、化工等行業(yè)發(fā)揮了重大作用,尤其近20年來(lái)計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展,不斷成倍擴(kuò)大的功能和成倍降低的價(jià)格,使PLC、通訊聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、過(guò)程控制軟件都獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,也使PLC的廣泛應(yīng)用成為可能。PLC的優(yōu)點(diǎn)很多，主要包括：編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)；功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高；硬件配套齊全、用戶使用方便、適應(yīng)性強(qiáng)；可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、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。而且PLC在各個(gè)工業(yè)部門的應(yīng)用范圍都得到了擴(kuò)展。此方案采用西門子300系列PLC作為主控制器。S7300PLC是中型的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。S7300PLC的強(qiáng)大功能使其無(wú)論單機(jī)運(yùn)行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。S7300PLC可提多種CPU可供選擇使用，并且體積小，功能強(qiáng)、可靠性高，靈活性強(qiáng)和可擴(kuò)展性的特點(diǎn)通過(guò)改變噴泉的控制程序或改變方式選擇開關(guān)，就可以改變花式噴泉的噴水規(guī)律，從而變化出很多花樣，同時(shí)，PLC具有很強(qiáng)的自診斷功能，迅速方便的檢查出故障，縮短檢修時(shí)間，因而確?？刂葡到y(tǒng)的可靠性，穩(wěn)定性?；诒驹O(shè)計(jì)的控制要求，可采用S7300系列的PLC來(lái)控制電磁閥，從而達(dá)到對(duì)噴頭流量的控制，產(chǎn)生各種方式的噴水花樣。方案3：使用S7200PLC控制花式噴泉本方案采用S7200PLC作為噴泉的主控制器來(lái)控制水泵的運(yùn)行。S7200PLC是一種小型的PLC，它有5種CPU模塊，最多可以擴(kuò)展7個(gè)擴(kuò)展模塊，擴(kuò)展到248點(diǎn)數(shù)字量I/O或者38路模擬量I/O，最多有30多KB的程序存儲(chǔ)空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。集成了6個(gè)有12種工作模式的高速計(jì)數(shù)器和兩點(diǎn)高速脈沖發(fā)生器、脈沖寬度調(diào)制器。本設(shè)計(jì)方案可以選擇S7200CPU226的PLC作為主控制器，該型號(hào)的PLC共14入10出24個(gè)I/O點(diǎn)。從I/O點(diǎn)分配方面來(lái)說(shuō)很適合本設(shè)計(jì)的控制要求。但是這也限制了它以后的發(fā)展，在改變噴水方式的時(shí)候很不方便，因此不利于調(diào)整。通過(guò)以上3種控制方式的比較可以得知：使用單片機(jī)控制噴泉，控制方式簡(jiǎn)單，成本低，但是由于其控制性能較差，容易出現(xiàn)故障，出現(xiàn)故障后檢修不方便，且受使用時(shí)間長(zhǎng)短的限制。使用S7200PLC控制花式噴泉，控制性能好，適用性強(qiáng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)方便，編程簡(jiǎn)單，但由于I/O數(shù)量的限制，改動(dòng)不便。而使用S7300PLC控制花式噴泉，它具有S7200PLC和單片機(jī)所不具有的優(yōu)點(diǎn)，在改動(dòng)的時(shí)候十分方便，支持長(zhǎng)時(shí)間使用，并且控制性能更強(qiáng)于單片機(jī)和S7200PLC。三者相比較，使用S7300PLC來(lái)控制噴泉顯然要好于使用單片機(jī)控制和S7200控制，因此，本設(shè)計(jì)選取的方案為第二種，即使用S7300PLC作為噴泉的主控制器。方案1：三組噴頭交替噴水此方案使用的噴頭有三組，共12個(gè)噴頭，每組4個(gè)。三組噴頭組成一定的形狀，并在PLC的控制下交替噴水，具體情況見圖21。圖21三組噴頭示意圖噴泉共分為三組噴頭，通電后，在PLC的控制下，按12321的順序噴水，然后2同時(shí)噴水，接著3同時(shí)噴水，再接著3同時(shí)噴水，最后3一起噴水，如此循環(huán)。方案2：四組噴頭交替噴水此方案共四組噴頭，除1號(hào)噴頭以外，其余三組每組的4個(gè)噴頭都由環(huán)形管道連接，因此，每次噴水，同一組的噴頭是一起噴的，具體情況見圖22。圖22四組噴頭示意圖此種方案有三種噴水方式可供選擇。按下啟動(dòng)按鈕以后，如選擇第一種花樣，以3同時(shí)噴，4同時(shí)噴的方式噴水；如選擇第二種花樣，則按1234的方式噴水；如選擇第三種，則按4321的方式噴水。并且按下自動(dòng)運(yùn)行按鈕以后，可以按設(shè)定的程序自動(dòng)噴水。從以上2種噴水方案來(lái)看，都是很適合作為花式噴泉的噴水方式。但是，方案1中的噴水方式過(guò)于單調(diào)，只有一種方式。而方案2中一共有三種噴水方式可供選擇，按下啟動(dòng)按鈕以后，再按下花樣選擇開關(guān)，噴泉?jiǎng)t按選定的方式噴水，因此噴水的方式可以隨心所欲，較之方案一顯然更好。因此本設(shè)計(jì)選擇方案二作為噴泉的控制方案。（1）按下啟動(dòng)按鈕，噴泉裝置開始工作，按下停止按鈕，噴泉控制裝置停止工作。按下自動(dòng)運(yùn)行按鈕，噴泉進(jìn)入自動(dòng)工作狀態(tài)，（2）噴泉噴水方式由花樣選擇開關(guān)決定，現(xiàn)考慮3種噴水花樣。（3）花樣選擇開關(guān)在位置1時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后，3號(hào)噴頭