【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 選擇合適的 PLC 類型。 （ 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輸入輸出端子 的接線圖。 （ 5）設(shè)計(jì)花式噴泉系統(tǒng)的梯形圖程序，根據(jù)工作要求 設(shè)計(jì)出周密完整的梯形圖（ 6）程序，這是整個(gè)花式噴泉系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作。 （ 7）將程序輸入 PLC 進(jìn)行軟件測(cè)試，查找錯(cuò)誤，使系統(tǒng)程序更加完善。 在噴泉中，通過(guò)按鈕開關(guān)信號(hào)來(lái)控制 PLC：因?yàn)橛?4 層噴水，因此用了 1個(gè)變頻器控制 4 個(gè)水泵?；ㄊ絿娙刂葡到y(tǒng)的原理如圖 22所示： 噴泉設(shè)計(jì) 6 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 可編程控制器（ PLC）的選擇 PLC 概述 可編程控制器，英文稱 Progammable Controller,簡(jiǎn)稱 PLC，本課題中用 PLC作為它的簡(jiǎn)稱。 PLC 是用于工業(yè) 現(xiàn)場(chǎng)的電控制器。它源于繼電器控制技術(shù)，但基于電子計(jì)算機(jī)。它通過(guò)運(yùn)行存儲(chǔ)在其內(nèi)存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過(guò)程得到的輸入信息，變換為所要求的輸出信息，進(jìn)而再通過(guò)輸出電路的物理過(guò)程去實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的控制。 PLC 有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的 I/O 接口、通信接口，有大容量的內(nèi)存，有可靠的自身監(jiān)控系統(tǒng)，因而具有以下基本的功能： ； ； ； ； （可以實(shí)現(xiàn)各種內(nèi)部中斷）功能； ； ； 、自診斷功 能。 可以說(shuō)，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。 的選型 在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的 PLC 和設(shè)計(jì)相應(yīng)噴泉設(shè)計(jì) 7 的控制系統(tǒng)。 （ 1）輸入輸出（ I/O）點(diǎn)數(shù)的估算 I/O 點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng) 考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%~20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。 （ 2）存儲(chǔ)器容量的估算 存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)代替。 （ 3）控制功能的選擇 該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功 能和處理速度等特性的選擇。根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)控制的需求，主要介紹一下幾種功能的選擇。 PLC 主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高 PLC 的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。 離線編程方式： PLC 和編程器公用一個(gè) CPU，編程器在編程模式時(shí)， CPU只為編程器提供服務(wù)，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式， CPU 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在離線編程方式： CU 和編程器有各自的 CPU，主機(jī) CPU負(fù)載現(xiàn)場(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。 五種標(biāo)準(zhǔn)化編程語(yǔ)言：順序功能（ SFC）、梯形圖（ LD）、功能模式圖塊 (FBD)三種圖形化 語(yǔ)言和語(yǔ)句表（ il）、結(jié)構(gòu)體文（ ST）兩種文本語(yǔ)言。選用的編程語(yǔ)言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)（ IEC113123），同時(shí)，還應(yīng)該支持多種語(yǔ)言編程方式，如 C,Basic等，以滿足特殊控制場(chǎng)合的控制要求。 噴泉設(shè)計(jì) 8 PLC 的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過(guò)硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過(guò)軟件對(duì) PLC 內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過(guò)軟件對(duì) PLC 的 CPU 與外幣輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。 PLC 的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均 維修時(shí)間。 4．機(jī)型的選擇 通過(guò)對(duì)輸入 /輸出點(diǎn)的選擇、對(duì)存儲(chǔ)量的選擇？對(duì) I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型的分許。 該控制系統(tǒng)選用三菱公司 FXON 系列的 PLC。它體積小，重量輕，使用壽命長(zhǎng)，編程和維護(hù)方便，故障率低，通過(guò)擴(kuò)展模塊的鏈接，可以增加輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)。 變頻調(diào)速技術(shù)是針對(duì)固定工頻而采取的高效節(jié)能措施，工頻（ 50Hz）是發(fā)電的最佳頻率，但它并非是所有用電設(shè)備的最佳工作頻率，因而導(dǎo)致許多設(shè)備長(zhǎng)期處于低頻率、低功率引述運(yùn)行狀態(tài)。占全國(guó)耗電 2/3 的交流電動(dòng)機(jī)目前大多數(shù)還在工頻 、恒速下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行效率只有 60%左右。為了提高效率，所以在本設(shè)計(jì)中用到變頻器。 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交 —— 直 —— 交方式（ VVVF 變頻或矢量控制變頻），先把貢品交流電源通過(guò)整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。整流部分為三橋式不可控整流器，逆變比分為 IGBT 三相橋式逆變器，且輸出為 PWM 波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無(wú)功功率。 變頻器選型時(shí)要確定以下幾點(diǎn)： （ 1）采用變 頻的目的：恒壓