【文章內(nèi)容簡介】 水幕電影等學(xué)科的技術(shù)應(yīng)用到噴泉之中，把噴泉行業(yè)的技術(shù)水平推上了一個新的層面，開拓了廣闊的應(yīng)用空間，噴泉 行業(yè)得到了快速發(fā)展。 2021 年中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會、給水排水設(shè)備分會成立了水景噴泉專業(yè)委員會，行業(yè)組織為城鎮(zhèn)、園林的主管部門、設(shè)計院、所及專業(yè)生產(chǎn)廠商、公司提供服務(wù)，促進(jìn)噴泉行業(yè)健康有序地發(fā)展。一些大學(xué)和中專的建筑、園林專業(yè)也開設(shè)了水景、噴泉課程，為噴泉行業(yè)的今后發(fā)展提供了知識儲備。噴泉行業(yè)的發(fā)展進(jìn)入到一個新的階段。 噴泉的發(fā)展趨勢 市場的需求推動了噴泉行業(yè)的發(fā)展，隨著沿海地區(qū)農(nóng)村城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快以及西部大開發(fā)的進(jìn)行，除了現(xiàn)有大城市尚有部分發(fā)展余地外，今后中小城市的水景、噴泉將有著較大的應(yīng)用空間。 除了大型公共建筑的噴泉外，噴泉將更多地進(jìn)入新建的住宅小區(qū)、學(xué)校、企業(yè)。建議我們的噴泉專業(yè)生產(chǎn)廠商和公司，要順應(yīng)市場的需求，及時地應(yīng)對新的情況進(jìn)行自我調(diào)整，學(xué)習(xí)國外同行先進(jìn)的設(shè)計理念和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠的長處。設(shè)計要講求精品意識，不斷創(chuàng)新，有鮮明的個性，避免簡單的重復(fù)，注重產(chǎn)品和作品的質(zhì)量和服務(wù)，進(jìn)一步提高產(chǎn)品和作品的科技含量和技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，搞好技術(shù)產(chǎn)品儲備。噴泉行業(yè)在今后的城市建設(shè)中會有更好的應(yīng)用前景。 7 第 3 章 花樣噴泉設(shè)計方案 對于花樣噴泉的控制系統(tǒng)可以采用多種方式，如繼電器控 制、單片機(jī)控制、PLC 控制等。但由于此明確指定采用 PLC 可編程控制器控制實(shí)現(xiàn)，所以，不用我們?nèi)タ紤]控制硬件方案，只是要對 PLC 進(jìn)行比較選擇。 PLC 的選型 對于 PLC 的選擇，我們必須考慮多方面的因素。例如輸入、輸出的最多點(diǎn)數(shù)；掃描速度；內(nèi)存容量；指令條數(shù)；功能模塊等。同時還要考慮其經(jīng)濟(jì)實(shí)用性以及工作環(huán)境對其的影響。 常用 PLC 介紹 PLC 發(fā)展這么多年，技術(shù)成熟，各種型號的也很多，各個廠家生產(chǎn)的也有一定區(qū)別，各個重點(diǎn)發(fā)展方向也不同，所以我們必須根據(jù)自己設(shè)計需要，考慮如何選擇。 門子 S7200 系列可編程控制器介紹： SIMATIC S7200 系列 PLC 是德國西門子（ Siemens） 公司生產(chǎn)的具有很高性能價格比的微型可編程控制器。西門子是世界上最大的電氣和電子公司之一。西門子的中國業(yè)務(wù)是其亞太地區(qū)業(yè)務(wù)的主要支柱，活躍在中國的信息與通訊、自動化與控制、電力、交通、醫(yī)療、照明以及家用電器等各個行業(yè)中，其核心業(yè)務(wù)領(lǐng)域是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和工業(yè)解決方案。 S7200 作為西門子 SIMATIC PLC 家族中的最小成員，以其超小體積，靈活的配置，強(qiáng)大的內(nèi)置功能，多年來一直廣泛服務(wù)于國內(nèi)的各行各業(yè)。 由于它具有結(jié)構(gòu)小巧，運(yùn)行速度快，價格低廉及多功能多用途等特點(diǎn)，因此在工業(yè)企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。 它 適用于各行各業(yè)，各種場合的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。在以下幾方面均有出色的表現(xiàn)：極高的可靠性；極豐富的指令集；易于掌握；便捷的操作；豐富的內(nèi)置集成功能；實(shí)時特性；強(qiáng)勁的通訊能力；豐富的擴(kuò)展模塊。 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(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。 S7200 系列 PLC 在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆 8 蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制。 S7200 產(chǎn)品憑借其先進(jìn)性、成熟性和廣泛的適用性在自動化產(chǎn)品中受到廣泛的重視，相信此次發(fā)布的新產(chǎn)品一定能夠滿足部分用戶的需求，同時在自動化領(lǐng)域中獲得更廣泛的應(yīng)用。 2 .OMRON C200H 可編程控制器介紹： 姆龍株式會社是全球知名的自動化控制及電子設(shè)備制造廠商，掌握著世界領(lǐng)先的傳感與控制核心技術(shù)。先進(jìn)的、小型化的可編程序控制器 .OMRON 的可編程序控制器更加小型化。 SYSMAC CPM1A 的大小僅相當(dāng)于一 個 PC 卡 (對于 10 點(diǎn)的機(jī)型來說 )，從而使安裝體積大幅度減小，同時也進(jìn)一步節(jié)省了控制柜的空間。它不僅具備了以往小型 PLC 所具備的功能，而且還可連接可編程序終端，為生產(chǎn)現(xiàn)場創(chuàng)造了新的環(huán)境。 3. 三菱 FX 系列可編程控制器介紹： FX 系列可編程控制器是當(dāng)今國內(nèi)外最新，最具特色、最具代表性的微型 PLC。日本三菱電機(jī)公司研發(fā)的。在 FX 中，除基本的指令表編程方式外，還可以采用梯形土編程及對應(yīng)機(jī)械動作流程進(jìn)行順序設(shè)計的 SFC 順序功能圖編程，而且這些程序可互相轉(zhuǎn)換。 FX 系列 PLC 在特殊控制方面不但具備模擬量輸入輸出控制 ，而且具有定位控制幾 PID 系統(tǒng)控制。在通信方面，能夠方便地與 PC 計算機(jī)鏈接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與管理。 確定型號西門子 S7200 綜上，對于被控對象，采用 PLC 系統(tǒng)與采用其它形式的控制系統(tǒng)相比較，力求具有較好的性價比，使用和維修方便；選用的 PLC 主機(jī)和配置、控制功能等必須能滿足被控對象的各種控制要求；選用的 PLC 主機(jī)及配置必須是功能較強(qiáng)的新一代 PLC 機(jī)型，一般最好不要選用舊機(jī)型。同時還應(yīng)當(dāng)考慮將來工藝的變化和擴(kuò)展，在滿足確定的要求外，留有一定的余量；確保整個控制系統(tǒng)可靠。還要考慮大家對產(chǎn)品的熟悉程度 ，以及編程指令的易懂性。在此我選擇西門子 S7200。 西門子 S7200 所具有優(yōu)越性能 突出的優(yōu)越性能： 可靠性高、操作簡便； 豐富的內(nèi)置集成功能； 強(qiáng)勁通訊能力； 9 豐富的擴(kuò)展模塊； 簡單、易用的 Micro/WIN 編程軟件。 S7200 豐富的種類： CPU221：內(nèi)置 10 個數(shù)字量 I/O 點(diǎn)，不可擴(kuò)充； CPU222：內(nèi)置 14 個數(shù)字量 I/O 點(diǎn)，可擴(kuò)充到 78 路數(shù)字量 I/O 或 10 路模擬量 I/O； CPU224：內(nèi)置 24 個數(shù)字量 I/O 點(diǎn)，可擴(kuò)充到 168 路數(shù)字量 I/O 或 35 路模擬量 I/O； CPU226：內(nèi)置 40 個數(shù)字量 I/O 點(diǎn)，可擴(kuò)充到 248 路數(shù)字量 I/O 或 35 路模擬量 I/O； 16 種擴(kuò)展模塊：數(shù)字量擴(kuò)展模塊，模擬量擴(kuò)展模塊、 PROFIBUSDP 擴(kuò)展模塊、 ASI 接口模塊。 強(qiáng)大的通訊能力： 點(diǎn)到點(diǎn)通訊方式（ PPI）； 西門子 S7200 的結(jié)構(gòu)功能 本設(shè)計采用西門子 S7200系列 PLC作為控制核心，所以現(xiàn)在就以它來講述 PLC的 結(jié)構(gòu)性能 。西門子 S7200 系列 可編程控制系統(tǒng)由主機(jī)（基本單元）、 I/O 擴(kuò)展單元、功能單元（模塊）和外部設(shè)備（文本／圖形顯示器、編程器）等組成 。 西門子 S7200系列 PLC屬于小型整體式結(jié)構(gòu)的 PLC, 本機(jī)自帶 RS485通信接口、內(nèi)置電源和 I/O 接口。它結(jié)構(gòu)小巧，運(yùn)行速度快，可靠性高，具有極其豐富的指令系統(tǒng)和擴(kuò)展模塊，實(shí)時特性和通信能力強(qiáng)大，便于操作、易于掌握，性價比非常高，在各種行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣，成為中小規(guī)模控制系統(tǒng)的理想控制設(shè)備。 西門子 S7200 系列 PLC 的硬件配置靈活，既可用一個單獨(dú)的 S7200 CPU 構(gòu)成一個簡單數(shù)字量控制系統(tǒng)，也可通過擴(kuò)展電纜進(jìn)行數(shù)字量 I/O 模塊、模擬量模塊或智能接口模塊的擴(kuò)展，構(gòu)成較復(fù)雜的中 等規(guī)?？刂葡到y(tǒng)。 PLC 內(nèi)部功能 中央處理器 CPU CPU 單元 即 PLC 主機(jī)，也可稱為基本單元。它內(nèi)部包括中央處理器 CPU，存儲單元、輸入輸出接口、內(nèi)置 5V 和 24V 直流電源、 RS485 通信接口等，是 PLC 的 10 核心部分。其功能足以使它完成基本控制功能，所以 CPU 單元單獨(dú)就是一個完整的控制系統(tǒng)。 CPU 的主要作用是解釋并執(zhí)行用戶及系統(tǒng)程序，通過運(yùn)行用戶及系統(tǒng)程序完成所有控制、處理、通信以及所賦予的其它功能，控制整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致工作。常用的 CPU 主要有通用微處理器、單片機(jī)和雙極型位片機(jī)。 存儲器模塊 隨機(jī)存儲器 RAM 用于存儲 PLC 內(nèi)部的輸入、輸出信息，并存儲內(nèi)部繼電器（軟繼電器）、移位寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、定時器 /計數(shù)器以及累加器等的工作狀態(tài)，還可以存儲用戶正在調(diào)試和修改的程序以及各種暫存的數(shù)據(jù)、中間變量等。 只讀存儲器 ROM 用于存儲系統(tǒng)程序?？勺贤饩€擦除電編程的只讀存儲 EPROM，它主要用來存放 PLC 的操作系統(tǒng)和監(jiān)控程序，如果用戶程序已完全調(diào)試好，也可將程序固化在 EPROM 中?？呻姴脸呻姼膶懙闹蛔x存儲 EEPROM，它主要用來存放用戶程序。 輸入輸出模塊 N 可編程控制器是一種工業(yè)控制計算機(jī)系統(tǒng)，它的控 制對象是工業(yè)生產(chǎn)過程，與 DCS 相似，它與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系也是通過輸入輸出接口模塊（ I/O）實(shí)現(xiàn)的。I/O 模塊是可編程序與生產(chǎn)過程相聯(lián)系的橋梁。 PLC 連接的過程變量按信號類型劃分可分為開關(guān)量（即數(shù)字量）、模擬量和脈沖量等，相應(yīng)輸入輸出模塊可分為開關(guān)量輸入模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、脈沖量輸出模塊等。 編程器 編程器是 PLC 必不可少的重要外部設(shè)備。編程器將用戶所希望的功能通過編程語言送到 PLC 的用戶程序存儲器中。編程器不僅能對程序進(jìn)行寫入、讀出、修改，還能對 PLC 的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，同時也是用戶 與 PLC 之間進(jìn)行 人機(jī)對話的界面。隨著 PLC 的功能不斷增強(qiáng)，編程語言多樣化，編程已經(jīng)可以在計算機(jī)上完成。 PLC 輸入輸出接口的安全保護(hù) 當(dāng)輸出口連接電感類設(shè)備時，為了防止電路關(guān)斷時刻產(chǎn)生高壓對輸入、輸出口造成破壞，應(yīng)在感性元件兩端加保護(hù)元件。對于直流電源，應(yīng)并接續(xù)流二極管，對于交流電路應(yīng)并接阻容電路。阻容電路中電阻可取 51～ 120Ω，電容取 ～ μ F，電容的額定電壓應(yīng)大于電源的峰值電壓。續(xù)流二極管可選 1A 的管子，其額定電壓應(yīng)大于電源電壓的 3 倍。 11 第 4 章 S7200 的安裝 安裝 S7200 設(shè)備指南 S7200裝置的設(shè)計便于安裝?？梢允褂冒惭b孔將模塊安裝在面板上，也可以使用內(nèi)裝夾片將模塊安裝在標(biāo)準(zhǔn)（ DIN）橫桿上￡ S7200體積小，可以將 S7200安裝在面板上或安裝在標(biāo)準(zhǔn)橫桿上， S7200可以橫放，也可以豎放。 安裝 S7200設(shè)備主要注意一下幾點(diǎn)： 1. 請勿讓 S7200設(shè)備接觸熱、高壓和電氣噪音 作為放置系統(tǒng)設(shè)備的一般規(guī)則，始終將生成高壓和高電氣噪音的設(shè)備與生成低壓、邏輯型設(shè)備（例如 S7200）的裝置分開放置。在面板中配置 S7200布局時，應(yīng)當(dāng)考慮生成熱的設(shè)備，將電子型設(shè)備放置在機(jī)箱中溫度較低的位置。在高溫環(huán)境中操作任何電子設(shè)備都會增加發(fā)生故障的頻率。 2. 提供適當(dāng)?shù)睦鋮s和布線空間 S7200設(shè)備的設(shè)計適用于自然對流冷卻。為了達(dá)到適當(dāng)?shù)睦鋮s目的，您必須在設(shè)備的上方和下方至少留出 25毫米的空間。此外，至少留出 75毫米的深度在規(guī)劃 S7200系統(tǒng)的布局時，請為布線和通訊電纜連接留出足夠的空間。 3. 電源預(yù)算 所有的 S7200 CPU都有一個為 CPU、擴(kuò)充模塊和其他 24 VDC用戶電源要求提供電源的內(nèi)裝電源。 S7200 CPU提供 系統(tǒng)中任何擴(kuò)充所需的 5VDC邏輯電源。 安裝和移除 S7200 模塊 S7200可方便地安裝在標(biāo)準(zhǔn) DIN橫桿上或安裝在面板上。 在安裝或移除任何電氣設(shè)備之前，核實(shí)該裝置的電源已經(jīng)關(guān)閉。此外，核實(shí)任何相關(guān)裝置的電源已經(jīng)關(guān)閉?；蜓b置損壞。始終遵循適當(dāng)?shù)陌踩胧?，并確保在嘗試安裝或移除 S7200 CPU或相關(guān)裝置之前已經(jīng)禁用 S7200的電源。 安裝 S7200十分簡便。只需遵循以下步驟。 第一、 面板安裝 1. 使用上表中的尺寸，定位、鉆孔和輕敲安裝孔（ M4或美國標(biāo)準(zhǔn) 8號）。 2. 用適當(dāng)?shù)穆萁z將模塊 固定在面板上。 3. 如果您使用的是擴(kuò)充模塊，將擴(kuò)充模塊帶狀電纜與存取門下方的擴(kuò)充端口 12 接頭連接。 第二、 DIN橫桿安裝 1. 每隔 75毫米將橫桿固定在安裝面板上。 2. 咔嚓一聲打開（位于模塊底部的） DIN夾片，并將模塊背面扣在 DIN橫桿上。 第 三 、 欲取出 S7200 CPU或擴(kuò)充模塊，請遵循以下步驟： 1. 斷開 S7200電源。 2. 斷開所有與模塊連接的線路和電纜。大多數(shù) S7200 CPU和擴(kuò)充模塊配有可移動接頭，便于完成此項工作。 3.