【文章內(nèi)容簡介】 高PLC控制系統(tǒng)的技術經(jīng)濟指標有著重要意義。 PLC 機型的選擇 PLC 的選擇主要應從 PLC 的機型、容量、 I/O 模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。 PLC 機型選擇 的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護方便的前提下 ,力爭最佳的性能價格比。選擇時應主要考慮到合理的結構型式 ,安裝方式的選擇 ,相應的功能要求 ,響應速度要求 ,系統(tǒng)可靠性的要求 ,機型盡量統(tǒng)一等因素。 （ 1）合理的結構型式 PLC 主要有整體式和模塊式兩種結構型式。 整體式 PLC的每一個 I/O點的平均價格比模塊式的便宜 ,且體積相對較小 ,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式 PLC 的功能擴展靈活方便 ,在 I/O點數(shù)、輸入點數(shù)與輸出點數(shù)的比例、 I/O 模塊的種類等方面選擇余地大 ,且維修方便 ,一般于較復雜的 控制系統(tǒng)。 （ 2）安裝方式的選擇 PLC 系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠程 I/O 式以及多臺 PLC 聯(lián)網(wǎng)的分布式。 集中式不需要設置驅(qū)動遠程 I/O 硬件 ,系統(tǒng)反應快、成本低；遠程 I/O 式適用于大型系統(tǒng) ,系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣 ,遠程 I/O可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近 ,連線短 ,但需要增設驅(qū)動器和遠程 I/O 電源；多臺 PLC 聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺設備分別獨立控制 ,又要相互聯(lián)系的場合 ,可以選用小型 PLC,但必須要附加通訊模塊。 （ 3）相應的功能要求 基于 PLC 控制的花樣噴泉設計 馬榕 7 一般小型 (低檔 )PLC 具有邏輯運算、定時、計數(shù)等功能 ,對于只需要開關量控制的設備 都可滿足。對于以開關量控制為主 ,帶少量模擬量控制的系統(tǒng) ,可選用能帶 A/D 和 D/A轉換單元 ,具有加減算術運算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強型低檔 PLC。 對于控制較復雜 ,要求實現(xiàn) PID 運算 、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能 ,可視控制規(guī)模大小及復雜程度 ,選用中檔或高檔 PLC。但是中、高檔 PLC 價格較貴 ,一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合。 （ 4）響應速度要求 PLC 是為工業(yè)自動化設計的通用控制器 ,不同檔次 PLC 的響應速度一般都能滿足其應用范圍內(nèi)的需要。如果要跨范圍使用 PLC,或者某些功能或信號有特殊的速度要求時 ,則應該 慎重考慮 PLC 的響應速度 ,可選用具有高速 I/O 處理功能的 PLC,或選用具有快速響應模塊和中斷輸入模塊的 PLC等。 （ 5） 系統(tǒng)可靠性的要求 對于一般系統(tǒng) PLC 的可靠性均能滿足。對可靠性要求很高的系統(tǒng) ,應考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。 （ 6） 機型盡量統(tǒng)一 一個企業(yè) ,應盡量做到 PLC 的機型統(tǒng)一。主要考慮到以下三方面問題： 1)機型統(tǒng)一 ,其模塊可互為備用 ,便于備品備件的采購和管理。 2)機型統(tǒng)一 ,其功能和使用方法類似 ,有利于技術力量的培訓和技術水平的提高。 3)機型統(tǒng)一 ,其外部設備通用 ,資源可共享 ,易于聯(lián)網(wǎng) 通信 ,配上位計算機后易于形成一個多級分布式控制系統(tǒng)。 綜上，本設計選擇西門子 S7200 PLC。 噴泉水柱的分布 該噴泉的回水池俯視圖為圓形，與噴泉噴射范圍俯視圖為同心圓，且半徑相等?；厮氐纳疃葹?4m。 該回水池由 1 個半徑為 100cm 的圓水池和 3 個有效寬度為 50cm 的圓環(huán)水池組成，且各個水池之間相通，連接池寬度為 50cm， 3個圓環(huán)水池的半徑分別為 4m、 5m、 6m。如圖 22所示： 基于 PLC 控制的花樣噴泉設計 馬榕 8 圖 22 回水池的設計 回水池上方由金屬欄嵌入式覆蓋。 大水柱噴頭的內(nèi)徑 d=50mm，中水柱噴頭 的內(nèi)徑 d=30mm，小水柱噴頭的內(nèi)徑 d=20mm，花朵噴泉和旋轉噴泉的內(nèi)徑 d=30mm。 大水柱高度 h=10m，中水柱高度 h=7m，小水柱高度 h=5m，花朵噴泉和旋轉噴泉的噴水高度 h=4m。 QSP 型噴泉是由潛水電機和水泵連接組合而成。該產(chǎn)品符合 JB/T80921996 標準規(guī)定，獲得全國生產(chǎn)許可證。該產(chǎn)品經(jīng)過不多的改進和完善，其結構合理，外形 美觀，工作可靠，適應頻繁啟動而且響應速度快，安裝方便，對水源無污染，廣泛應用于農(nóng)業(yè)灌溉，工礦排水，水景噴泉，水產(chǎn)養(yǎng)殖，魚塘增氧， 防洪排澇等。使用條件：見附錄一 花樣噴泉集成輸入模塊、控制模塊、輸出模塊等電路，能夠進行多花樣噴泉控制?；ㄊ絿娙脑煨蛨D 23： 基于 PLC 控制的花樣噴泉設計 馬榕 9 圖 23 花式噴泉的造型圖 圖 23中，噴泉由 5種不同的水柱組成。其中 1 表示大水柱所在的位置，其水柱較大，噴射高度較高； 2表示中水柱所在的位置，由六支中水柱均勻分布在 2 的圓（ r=2m）的軌跡上，水量比大水柱的水量小，其噴射高度比大水柱低； 3 表示小水柱，它由 150支小水 柱均勻分布在 3（ r=3m）的圓的軌跡上，其水柱較細，其噴射高度比中水柱略矮；4和 5為花朵式和旋轉式噴泉，各由 19 支噴頭組成，均勻分布在 4和 5的圓（ r=4m）的軌跡上，其水量壓力均較弱。 1 3 4 2 基于 PLC 控制的花樣噴泉設計 馬榕 10 PLC 控制花樣噴泉運行要求 （ 1）、按下啟動按鈕，噴泉進入運行等待狀態(tài)。 （ 2）、按下噴泉的單步∕連續(xù)運行方式按鈕，該噴泉默認為連續(xù)運行方式。 （ 3）、按下噴泉噴水花樣的循環(huán)方式按鈕，噴泉開始運行，每隔 6s 改變一次花樣。在連續(xù)運行方式下，噴水花樣將一直循環(huán)下去，在單步運行方式下，噴水花 樣只運行一個循環(huán)。按下其他任意一個循環(huán)方式按鈕，噴泉噴水花樣的循環(huán)方式立刻改變。 （ 4）、按下停止按鈕，噴泉停止運行。 圖 31 噴泉的運行流程圖 按下啟動按鈕 選擇單步、連續(xù)按鈕 選擇花樣循環(huán)方式（四種） ?花樣八 停止 停止 停止 ?? ?? ?花樣六 花樣七 花樣五 花樣四 花樣三 花樣二 花樣二 花樣二 花樣二 花樣一 花樣一 花樣一 花樣一 花樣四 花樣七 花樣八 花樣七 花樣六 花樣四 花樣五 花樣三 花樣七 花樣六 花樣四 花樣八 花樣三 花樣六 花樣五 花樣三 花樣五 花樣八 停止 基于 PLC 控制的花樣噴泉設計 馬榕 11 按下噴泉控制系統(tǒng)的啟動按鈕，首先大水柱從地而起，直射天空； 6s后，大水柱 消失，緊接著六支中水柱競相射向天空；最后所有水柱噴泉一齊迸發(fā)。整個過程分為 8段，每段 6s，且自動轉換，全過程為 48s。當單步∕連續(xù)開關置于連