【正文】 再過不了多久我們就要各奔東西去追求自己的理想，希望以后我們都能實(shí)現(xiàn)自己的理想，在很多年后當(dāng)我們想起這三年的酸甜苦辣時，相信我們都會感到幸福。 在三年大學(xué)生涯快要結(jié)束的時候還要感謝這三年來 遇到的每個老師對我的關(guān)心和照顧。這次實(shí)踐是對自己大學(xué)三年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己成為一個對社會有所貢獻(xiàn)的人。 畢業(yè)設(shè)計收獲很多，比如學(xué)會了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，把平時所學(xué)的理論知識在得到了應(yīng)用，使我對這些知識得到了鞏固。從最初的選題，開題到完成設(shè)計。如圖 55 所示 基于 PLC 的花式噴泉 32 圖 55 仿真圖 5. 3 調(diào)試結(jié)果及其分析 本設(shè)計很好的實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗要求所需功能，能循環(huán)實(shí)現(xiàn)指定的噴泉花式噴水過程，即按照 01234567 的順序分別間隔 2 秒依次噴水后循環(huán)，直至按停止按 鈕；然后全部一起噴水 1 秒后循環(huán)，直至按停止按扭；接著 0， 1， 2， 3 一起噴水 2 秒停下；緊接著 4，5， 6， 7 一起噴水 2 秒停下，循環(huán)，直至按停止按扭；對應(yīng)的延時時間在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)適當(dāng)調(diào)整，已達(dá)到更加美觀的效果。 表 52 S7200 CPU224 的輸出特性 類型 晶體管輸出型 繼電器輸出型 額定負(fù)載電壓 DC 24V（ ） DC 24V（ 430V） 基于 PLC 的花式噴泉 30 AC24230V（ 20250V） 輸出電壓 “ 1 信號”：最小 DC 20V L+/L 隔離 光耦隔離， 5 點(diǎn) 繼電器隔離， 3 點(diǎn)和 4 點(diǎn) 最大輸出電流 “ 1 信號”： “ 1 信號”： 2A 最小輸出電流 “ 0 信號”： 10μ sA “ 0 信號”： 0mA 輸出開關(guān)容量 阻性負(fù)載： 燈負(fù)載： 5W 阻性負(fù)載： 2A 燈負(fù)載： DC30W， AC200W （ 7）程序加載 選擇仿真程序的 Program/Load Program 命令，打開加載梯形圖程序窗口如圖 53 所示，僅選擇 Logic Block（梯形圖程序）和 Data（數(shù)據(jù)塊）。輸入密碼 6956。 仿真軟件的使用 （ 1）仿真軟件界面介紹如圖 51 圖 51 仿真軟件的介紹 （ 2）在 STEP7 Micro/Win 中編輯好梯形圖。 PLC 梯形圖中的某些編程元件沿用了幾點(diǎn)起這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器 、內(nèi)部繼電器等，該存儲單閉觸點(diǎn)斷開，稱這種狀態(tài)時該軟繼電器的“ 1”或“ ON”狀態(tài)。 花式噴泉 PLC 控制水泵電機(jī)的接線原理電路圖 圖 43 花式噴泉 PLC 控制水泵電機(jī)的接線原理電路圖 PLC 的輸出為繼電器干接點(diǎn)，連接 SB1。擴(kuò)展模塊I/O 點(diǎn)的字節(jié)地址由 I/O 的類型和模塊在同一類 I/O 模塊鏈中的位置來決定。如圖 27 所示。 [2] 適用工藝： 電磁閥適合一些特殊地工藝要求，比如泄漏、流體介質(zhì)特殊等，價格較貴。 電動閥的驅(qū)動一般是用電機(jī)，比較耐電壓沖擊。 工作性質(zhì)： 電磁閥一般流通系數(shù)很小，而且工作壓力差很小。 電磁閥：只能用作開關(guān)量，是 DO 控制，只能用于小管道控制，常見于 DN50 及以下管道。 電動閥和電磁閥的用途對比： 電磁閥：用于液體和氣體管路的開關(guān)控制，是兩位 DO 控制。 電磁閥從閥結(jié)構(gòu)和材料上的不同與原理上的區(qū)別，分為六個分支小類：直動膜片結(jié)構(gòu)、分步直動膜片結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)膜片結(jié)構(gòu)、直動活塞結(jié)構(gòu)、分步直動活塞結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)活塞結(jié)構(gòu)。當(dāng)入口與出口達(dá)到啟動壓差時，通電后，電磁力先導(dǎo)小閥，主閥下腔 壓力上升 ，上 腔壓力下降，從而利用壓差把主閥向上推開；斷電時，先導(dǎo)閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動關(guān)閉件，向下移動，使閥門關(guān)閉。這樣通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機(jī)械運(yùn)動。用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。中間的小噴頭在同樣的壓力下，噴出的水柱較之周圍的大噴頭要高，要細(xì)，可達(dá)到最佳的視覺效果，見圖 32。 從該噴泉所需的 揚(yáng)程、流量、水質(zhì)、價格等方面考慮該噴泉選擇 QS 系列的潛水泵，如圖 31 所示。流量：520（ m3/h）。電機(jī)全部采用優(yōu)質(zhì)整圓硅鋼片，效率高，耗電少潛水深度不超過 5 米水溫不超過 +40℃。流量： 10250（ m3/h）。因為潛水泵是放置在水下，因此不需要泵房，這樣可以降低造價。 此設(shè)計是 PLC 不是單片機(jī)的原因： PLC 的核心是單片機(jī)，且把單片機(jī)和繼電器集成 好的，方便，但靈活性沒有單片機(jī)的高，設(shè)計對靈活性的要求不高，所以選擇 PLC做控制器。 PLC 的選型 在相同功能和相同 I/O 點(diǎn)數(shù)據(jù)的情況下，整體式比模塊式價格低。 5)編程語言多樣化。這些帶 CPU 和存儲器的智能 I/O 模塊，既擴(kuò)展了 PLC 功能，又使用 靈活方便，擴(kuò)大了 PLC 應(yīng)用范圍 4)增強(qiáng)外部故障的檢測與處理能力?，F(xiàn)已有 I/O 點(diǎn)數(shù)達(dá) 14336 點(diǎn)的超大型 PLC，使用 32 位微處理器，多 CPU 并行工作和大容量存儲器。目前，有的 PLC 的掃描速度可達(dá) 。 PLC 的發(fā)展趨勢 許多年前就有人預(yù)言， PLC 將要被 PCBASED 控制系統(tǒng)取代。也可以利用通訊功能傳送到其他的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。目前已廣泛應(yīng)用于冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合。如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。 2）模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。這些寄存器的多少，直接關(guān)系到程序的編制，該存儲器的容量越大，就可以編制出更復(fù)雜的程序。 （ 4）存儲容量 存儲容量是存放用戶程序的存儲器的容量。用戶編制的程序完成的控制任務(wù)，取決于 PLC指令的多少，指令功能越多，編程越簡單和方便，完成一定的控制任務(wù)越容易。 現(xiàn)在功能圖語言的使用有上升趨勢。 的主要技術(shù)指標(biāo) PLC 的性能指標(biāo)較多，主要介紹與組成 PLC 控制系統(tǒng)關(guān)系較直接的幾個。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。梯形圖 語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用 PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。近年來 PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、 CNC 等各種工業(yè)控制中。 2 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除 PLC 以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。例如三菱公司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平均無故障時間高達(dá) 30 萬小時。模塊式 PLC包括 CPU 模塊、 I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 而通用汽車公司（ GM）公司為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需求，從用戶角度提出了新一代控制器應(yīng)具備的 10 項指標(biāo)： (1)編程方便可現(xiàn)場修改程序 (2)維修方便采用模塊化結(jié)構(gòu) (3)可靠性高于繼電器控制裝置 (4)體積小于繼電器控制組裝置 (5)具有數(shù)據(jù)通信功能數(shù)據(jù)可直接送入計算機(jī)管理 (6)成本可與繼電器控制系統(tǒng)競爭 (7)輸入可為市電 (8)輸出可為市電容量要求在 2A 以上，可直接驅(qū)動接觸器、電磁閥等 基于 PLC 的花式噴泉 9 (9)易于擴(kuò)展擴(kuò)展時原系統(tǒng)改變最小 (10)用戶存儲器大于 4KB 根據(jù)這 10 項 指標(biāo)，美國數(shù)字設(shè)備公司 (DEC 公司 )于 1969 年研制出了世界上第一臺可編程控制器 PDP14，并在 GM 公司的汽車生產(chǎn)線上使用成功，可編程控制器自此誕生。 PLC 初創(chuàng)階段的代表產(chǎn)品有 MODICON 公司的 08 DEC 的 PDP． 14 和日立公司的 SCY． 022 等。這種由繼電器構(gòu)成的控制系統(tǒng)存在明顯的缺點(diǎn)，尤其是對生產(chǎn)工藝多變的系統(tǒng)適應(yīng)性較差。 l987 年國際電工技術(shù)委員會（ International Electrotechnical Commission， IEC）頒布的 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案對 PLC 做了如下定義：“ PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。 （ 4）花式選擇開關(guān)在位置 3 時，按下啟動按鈕后， 0 到 3 號 噴頭 一起噴水， 1s 后47 號噴頭噴水。如此循環(huán)，直到按下停止按鈕。 基于 PLC 的花式噴泉 7 第二章 噴泉方案分析 噴泉控制方案分析 方案：此方案使用 了 8 個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。 噴泉的原理 噴泉是一種將水或其他液體經(jīng)過一定壓力通過噴頭灑出來具有一定形狀的組合體，提供水壓的一般為水泵。 跑泉：多個噴頭，按時序控制，構(gòu)成各種形態(tài)瞬時變化的水型。 這類水景近年來在建筑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，發(fā)展速度很快，種類繁多，普通噴泉分音樂噴泉、程控噴泉、旱地噴泉、跑動噴泉、光亮噴泉、趣味噴泉、激光水幕電影、超高噴泉等。我國是一個缺水的國 家，節(jié)水是基本國策，噴泉要提倡循環(huán)用水，設(shè)計時應(yīng)考慮減少噴水的霧化，飄移損失。而目前的一些超高水柱，水柱密實(shí)段短，破裂段和霧化段長，水柱直徑與噴水高度相比顯得細(xì)小單薄，抗風(fēng)能力差，水柱很容易被吹散飄移，這就是有關(guān)參數(shù)選配不合理所致。 （ 4） 節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保問題應(yīng)引起足夠的重視。否則將對噴泉行業(yè)的健康發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響。在噴泉方案的制作上，短短的幾年 時間就從手工制圖發(fā)展到 photo shop 圖片再發(fā)展到三維動畫制作的光盤描繪的動態(tài)噴水方案，計算機(jī)技術(shù)極大地豐富和開拓了人們的思維空間。噴泉 在 電視轉(zhuǎn)播廳和大型歌舞上頻頻出現(xiàn)，調(diào)諧得當(dāng)?shù)乃魏嫱兄莩龅男Ч?。噴泉進(jìn)入了住宅小區(qū)，多與建筑小品和雕塑相映、相伴，既有中、老年人們喜愛的幽靜、典雅的風(fēng)格，也有適于兒童嬉水，趣味十足的形式。 噴泉的應(yīng)用狀況 人們對噴泉的造景功能、娛樂功能、環(huán)保功能認(rèn)識的提高，開拓了噴泉的應(yīng)用范圍。專業(yè)技術(shù)人員把計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)，以及聲、光、電、霧、火、激光、音樂、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。 二十世紀(jì)九十年代以后，社會主義市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，全國城市建設(shè)速度加快，人們也追求高質(zhì)量的文化生活和環(huán)境美。只是在展覽館等公共建筑和公園里能見到一些 中、小噴泉，產(chǎn)品的水平也是簡單、粗放的。 The fountain of hardware modules and the detailed design of hardware modules， another ways of writing design and procedures。本設(shè)