【文章內(nèi)容簡介】 選擇機型。 該控制系統(tǒng)選用三菱公司 FX 系列的 PLC。它體積小、重量輕、使用壽命長，編程和維護方便，故障率低，通過擴展模塊的連接，可以增加輸入 /輸出點數(shù)。 10 變頻器的選擇 本課題設計是通過變頻器調(diào)速技術(shù)來控制每環(huán)噴水管的高度。選用的是FRS520(S)E 系列變頻調(diào)速器。 其實物圖如圖 32 所示： 圖 32 FRS520(S)E 系列變頻調(diào)速器的實物圖 水泵的選擇 此課題選 用了 QYP 噴泉水泵。由于噴泉的水泵必須滿足大功率快速精確啟停，而且其輸出功率必須能夠精確控制。 QYP 噴泉水泵具有以下的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊；無需引水、使用方便；雙端密封、電器保護；設計合理、性能優(yōu)良；經(jīng)久耐用、安全可靠。并且水泵出口采用圓法蘭結(jié)構(gòu)，電機為 F 級絕緣，適合于音樂噴泉等場合對電機頻繁啟動的要求，葉輪具有防松裝置，不怕翻轉(zhuǎn)。 其實物圖見其 33 所示： 圖 33 QYP噴泉水泵實物圖 11 硬件接線圖 系統(tǒng)的硬件接線圖即 PLC 和系統(tǒng)中各個硬件的連接。如圖 341 所示： 圖 341 硬 件接線圖 I/O 分配表 輸入：見表 351 序號 輸入 說明 1 X0 停止按鈕 2 X1 啟動按鈕 3 X2 選擇開關 1的位置 4 X3 選擇開關 2的位置 5 X4 選擇開關 3的位置 6 X5 燈控按鈕 表 351 12 輸出：見表 352 序號 輸出 說明 1 Y0 電源指示 2 Y1 控制 1管噴水 3 Y2 控制 2管噴水 4 Y3 控制 3管噴水 5 Y4 控制 4管噴水 6 Y5 紅色燈 7 Y6 黃色燈 8 Y7 綠色燈 9 Y10 中速 10 Y11 慢 速 11 Y12 正轉(zhuǎn) 表 352 控制系統(tǒng)軟件設計概述 梯形圖是使用的最多的圖形編程語言，被稱為 PLC 的第一編程語言。梯形圖與電氣控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設計稱為編程。 順序功能圖是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設計 PLC的順序控制程序的有力工具。 順序控制就是按照生產(chǎn)工藝預先規(guī)定的順序，在各個輸入 轉(zhuǎn)換信號或內(nèi)部轉(zhuǎn)換狀態(tài)的作用下，使 生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機構(gòu)自動有秩序的進 行操作。而順序控制設計法就是首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。順序控制設計法是一種先進的設計方法，易被初學者接受。 新 FX 編程軟件 (GX Developer Version 7)的操作方法 本課題采用新 FX 編程軟件 (GX Developer Version 7)編程軟件，具體操作如下：打開編程軟件。點擊工程 創(chuàng)建新工程 ，確定后就可以繪制梯形圖，選 13 擇所需 的元件，點擊診斷無誤后，最后點擊變換，就可以完成對梯形圖的繪制。 系統(tǒng)工作過程的順序功能圖 系 統(tǒng)工作過程用順序功能圖（即工作流程圖）來表示見（附錄 A） ，啟動運行。 1，是第一種噴泉花樣。 2，是第二種噴泉花樣。 3，是第三種噴泉花樣。 ，當 4 任意一層噴水時，紅色燈亮； 2 噴水時，黃色燈亮；所有的噴頭噴水時，綠色燈亮。 ，結(jié)束運行。 花式噴泉控制系統(tǒng)程序設計 花式噴泉的第一種花樣 當選擇開關 1 的位置時，噴泉運行第一種花樣： 1 隔 2 秒依次噴水，一起噴水 15 秒后停下 ，再按 的次序隔 2 秒依次噴水，再一起噴 15 秒后停下，以此規(guī)律循環(huán)。其中， 3 管以中速正轉(zhuǎn)噴水， 4 管以慢速正轉(zhuǎn)噴水。當?shù)谌虻谒膶尤我庖粚訃娝畷r，紅燈亮；當?shù)诙訃娝畷r，黃燈亮；當所有噴水時，綠燈亮。梯形圖如下 371： 14 15 圖 371第一種花樣的梯形圖 16 花式噴泉的第二種花樣 當選擇開關 2 的位置時，噴泉運行第二種花樣： 3 管同時噴水，延時 3 秒后 3 停止噴水，同時 4 噴水，交替運行 5 次后 4 一起噴水， 30 秒后停止，以 此規(guī)律循環(huán)。 3 管以中速正轉(zhuǎn)噴水， 4 管以慢速正轉(zhuǎn)噴水。當?shù)谌蛘叩谒膶尤我庖粚訃娝臅r候紅燈亮；當?shù)诙訃娝臅r候，黃燈亮；當所有噴水時，綠燈亮。梯形圖如下 372： 17 18 圖 372 第二種花樣的梯形圖 花式噴泉的第三種花樣 當選擇開關 3 的位置時，噴泉運行第三種花樣： 4 按順序延時 2 秒噴 19 水，然后一起噴 30 秒后 1 再分別延時 2 秒停噴，以此循環(huán)。 3 管以中速正轉(zhuǎn)噴水， 4 管以慢速正轉(zhuǎn)噴水。當?shù)谌蛘叩谒膶尤我庖粚訃娝臅r候紅燈亮；當?shù)诙訃娝臅r候， 黃燈亮；當所有噴水時，綠燈亮。梯形圖如下 373： 20 21 圖 373 第三種花樣的梯形圖 22 結(jié)論 本課題是基于 PLC 和變頻器的花式噴泉的設計，主要是以可編程控制器 PLC 和變頻器為核心來研究花式噴泉的設計，利用可編程控制器 PLC 和變頻器強大的控制功能，實現(xiàn)了利用可編程控制器和變頻器控制花式噴泉的功能，具有接線簡單、編程直觀、擴展容易等特點。 其中，梯形圖的設計可以根據(jù)不同的花樣要求設計出不同的噴水式樣，同時修改方便。還有如果要增加花式噴泉的功能時，只需增加一個 I/O 擴展模塊 即可。原來的接線無需改變，軟件上只需增加相應的程序以及輸出功能，易于修改。 此次課題設計培養(yǎng)了我們的設計能力、分析能力以及全面思考問題的能力，是對我們四年大學生活的檢驗和總結(jié)，對我們而言是一次很好的鍛煉，相信一定會對我們以后的學習和工作產(chǎn)生深遠的影響，可謂受益匪淺！ 23 致謝 在完成論文的過程中，指導老師給予了我極大的幫助，我有不懂的問題去找老師，老師總是熱情耐心地講解，幫我解決了設計過程中存在的問題。我對老師的講解也非常滿意。同 時也要感謝幫助過我的老師和同學們，非常感謝你們的幫助和大力支 持，從中我學到了很多 也懂得了許多人生的道理。再次對你們表示感謝！ 24 參考文獻 [1] 龔仲華 .三菱 FX/Q 系列 PLC 應用技術(shù) [M].北京：人民郵電出版社， 2020,351374. [2] 中國機電一體化技術(shù)應用協(xié)會和 PLCopen中國組織聯(lián)合主辦 .PLC技術(shù)發(fā)展及 IEC 611313 國際標準研討會 [C],20200512. [3] 袁曉紅 .可編程控制器梯形圖語言編譯器的研究與設計 [D].中南大學， 2020. [4] 劉強 .變頻器世界 [R].廣東省自動化學會副秘書長 ,2020. [5] YOSHIDA HIROSHI。KAGAWA control program development device and [6] 李國洪 ,陳剛 ,孫東輝 ,安志遠 ,王菊香 . PLC 梯形圖程序的順序控制設計法 [J]. 電工技術(shù)雜志 ,2000.(03). [7] 張政軍 .PLC 步進控制編程實例 [N/OL].電子報 .20200516 [8] 曾慧 ， 三菱 PLC 編程軟件 GX Developer 應用 (下 )[N].電子報 ,20201026. [9] GB/T 77142020,文后參考文獻著錄格式 [S] [10] 高欽和 .可編程序控制器應用技術(shù)與設計實例 [M].北京 :人民郵電出版社 ,2020：50107. 25 附錄 A 錯誤 !未找到引用源。 附錄 B ?? ?? ?? 26 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