【正文】 使序控制噴水，構(gòu)成各種形式噴水瞬間變化的噴泉。 是一種新型的噴泉裝置。如果安裝個(gè)數(shù)多于兩個(gè)可追逐、跟蹤等功能，程 序可根據(jù)用戶需要編制。水幕高達(dá) 20 余米，寬 3050 米，各種 VCD 光盤或水幕專用影均可在水幕上播放，影視效果奇特、新穎并是極佳的廣告宣傳工具，各種廣場(chǎng)及闊曠的水面均可安裝水幕電影。同時(shí)，百米噴泉還配有燈光和激光，氣勢(shì)磅礴輝煌、壯麗。如果說立 意 是噴泉的靈魂 ，那么，運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行噴泉設(shè)計(jì)則是藝術(shù)的表現(xiàn)手段 。進(jìn)水管的設(shè)計(jì)要求在較短時(shí)間內(nèi)能充滿水池。不同類型噴頭的排列與組合，可以構(gòu)造出千姿百態(tài)的噴泉形式。水下光源安裝在噴頭附近的水面下，投射光源則根據(jù)水形與流向確定其安裝位置和照射方向。手動(dòng)控制缺乏變化，但成本低廉。音樂控制采用無級(jí)調(diào)速控制，將音樂與水形變化完美結(jié)合，同時(shí)給人們以視覺和聽覺的享受。 在音樂噴泉的設(shè)計(jì)中，它起到核心作用，對(duì)于噴泉的水泵和電磁閥控制，都得用到 PLC 技術(shù)。電磁閥用于控制液壓流動(dòng)方向，工廠的機(jī)械裝置一般都由液壓缸控制，所以就會(huì)用到電磁閥。 3. 水泵 水泵顧名思義就是讓噴泉的水揚(yáng)到空中，再通過 PLC 的變頻技術(shù)控制水泵的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到預(yù)期效果，再加上和電磁閥的配合，給人一種強(qiáng)烈的視覺沖擊和愉悅的心情。 4. 變頻器 變頻器的英文譯名是 VFD（ Variablefrequency Drive） ，變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源的頻率和幅度的方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力傳動(dòng)元件。音響則使人在眼睛欣賞噴泉的同時(shí)，聽覺上也給人以享受 5．噴頭效果圖 圖 11 噴頭效果圖 6 第二章：控制方案及要求 音樂噴泉設(shè)計(jì)示意圖 如圖 21 所示為噴泉設(shè)計(jì)的示意圖 1 2 4 3 5 6 圖 21 噴泉設(shè)計(jì)示意圖 注：圖中 表示為彩燈，橢圓表示噴頭， 表示一臺(tái)水泵。先是 2~2~2~2~3~4~5~3~2~1~2~3~5~4~3，形成一筆畫五角星，整個(gè)噴222222 2 7 泉實(shí)現(xiàn)前面的過程循環(huán)。 噴 泉 設(shè) 備 使用簡(jiǎn)介 噴泉共分為兩層，設(shè)備分布如下： 噴頭→ 1 層 5 個(gè)， 2 層 5 個(gè)，電磁閥→ 1 層 4 個(gè)， 2 層 4 個(gè)，本設(shè)計(jì)中彩燈→ 1 層 5 個(gè)， 2 層 15 個(gè)，水泵有 4 臺(tái)。 第三 章： PLC、電磁閥、水泵等簡(jiǎn)介 PLC 簡(jiǎn)介 可編程序控制器，英文稱 Programmable Logical Controller，簡(jiǎn)稱 PLC。 PLC 是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的復(fù)雜接線、可靠性低、功耗高 、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是 PLC 的程序編制，不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語言知識(shí)，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。 早期的可編程控制器雖然采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和設(shè)計(jì)思想，并注重了面向用戶、用于控制和適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn)，但限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)發(fā)展水平 ，其功能很有限，器件多、線路復(fù)雜且體積大，名稱也不統(tǒng)一。 8 目前 PLC 已廣泛應(yīng)用于冶金、礦業(yè)、機(jī)械、輕工業(yè)等領(lǐng)域，為工業(yè)自動(dòng)化提供了有力的工具，加速了機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn)。 (2)中型機(jī) 中型 PLC I/O 總點(diǎn)數(shù)在 256∽ 2048 點(diǎn)之間，用戶程序存儲(chǔ)容量在8KB 左右。 (1)整體式 (2)模塊式 目前世界上 PLC 產(chǎn)品按地域分成三大流派：美國(guó)、歐洲和日本。占 PLC 市場(chǎng) 80%以上的生產(chǎn)公司是：德國(guó)的西門子公司、法國(guó)的施耐德自動(dòng)化公司、日本的歐姆龍、三菱以及松下公司。目前在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中 PLC 已成為工 業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，應(yīng)用面幾乎覆蓋了所有工業(yè)企業(yè)，諸如鋼鐵、冶金、采礦、水泥、石油、輕工、電力、機(jī)械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保、交通、建筑、食品、娛樂等各行各業(yè)，日益躍居現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化三大支柱（ PLC、 ROBOT、 CAD/CAM）的主導(dǎo)地位。這些端子可以通過螺釘或電纜端口與外部設(shè)備相連。 3．掃描速度 4．指令條數(shù) 5．內(nèi)部繼電器和寄存器 6．編程語言及編程手段 7．高級(jí)模塊 PLC 的內(nèi)存分配及 I/O 點(diǎn)數(shù) S7200CPU22 CPU226 部分編程元件的編號(hào)范圍與功能說明如下表所示 表 31 S7200CPU22 CPU226 功能說明表 元件名稱 代表字母 編號(hào)范 圍 功 能 說 明 輸入寄存器 I ～ 共 14點(diǎn) 接受外部輸入設(shè)備的信號(hào) 輸出寄存器 Q ～ 共 10點(diǎn) 輸出程序執(zhí)行結(jié)果并驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備 位存儲(chǔ)器 M ～ 在程序內(nèi)部使用，不能提供外部輸出 定時(shí)器 256(T0 ～t255) T0,T64 保持型通電延時(shí) 1ms T1～ T4,T65～ T68 保持型通電延時(shí) 10ms T5～ T31,T69～ T95 保持型通電延時(shí) 100ms T32,T96 ON/OFF 延時(shí) ,1ms T33 ～ T36,T97 ～T100 ON/OFF 延時(shí) ,10ms T37～ T63,T101～T255 ON/OFF 延時(shí) ,100ms 計(jì)數(shù)器 C C0～ C255 加法計(jì)數(shù)器，觸點(diǎn)在程序內(nèi)部使用 高速計(jì)數(shù)器 HC HC0～ HC5 用來累計(jì)比 CPU掃描速率更快的事件 11 順序控制繼電器 S ～ 提供控制程序的邏輯分段 變量存儲(chǔ)器 V ～ 數(shù)據(jù)處理用的數(shù)值存儲(chǔ)元件 局部存儲(chǔ)器 L ～ 使用臨時(shí)的寄存器，作為暫時(shí)存儲(chǔ)器 特殊存儲(chǔ)器 SM ～ CPU 與用戶之間交換信息 特殊存儲(chǔ)器 SM(只讀 ) ～ 接受外部信號(hào) 累加寄存器 AC AC0～ AC3 用來存放計(jì)算的中間值 PLC 的工作原理： PLC 有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（ RUN）狀態(tài)與停止（ STOP）狀態(tài)。為了使可編程序控制器的輸出及時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號(hào)，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直至可編程序控制器停機(jī)或切換到 STOP 工作狀態(tài)。 在通信服務(wù)階段，可編程序控制器與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。 在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映像寄存器的狀態(tài)也不 會(huì)隨而變，輸入信號(hào)變化了的狀態(tài)只能在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段被讀入。 12 圖 32PLC 的工作原理圖 PLC 的功能及應(yīng)用 可編程控制器自問世以來發(fā)展極為迅速。 這是 PLC 最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它正逐步取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制。 定時(shí)和計(jì)數(shù)精度高，設(shè)置靈活，且高精度的時(shí)鐘脈沖可用于準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)控制。 能完成數(shù)據(jù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算、比較傳送及轉(zhuǎn)換等。作為實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，不僅 PLC 數(shù)據(jù)通信速率要求高，而且要考慮出現(xiàn)停電、故障時(shí)的對(duì)策等。這樣通過控制電磁鐵的電流就控制了機(jī)械運(yùn) 13 動(dòng)。 特點(diǎn)：在真空、負(fù)壓、零壓時(shí)能正常工作，但通徑一般不超過 25mm。當(dāng)入口與出口達(dá)到啟動(dòng)壓差時(shí)，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(shí)，先導(dǎo)閥利用彈簧力或介 質(zhì)壓力推動(dòng)關(guān)閉件，向下移動(dòng)，使閥門關(guān)閉。 如圖 33 所示為直動(dòng)式電磁閥 ： 圖 33 直動(dòng)式電磁閥 3． 先導(dǎo)式電磁閥 原理：通電 時(shí)，電磁力把先導(dǎo)孔打開，上腔室壓力迅速下降，在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向上移動(dòng)，閥門打開；斷電時(shí)，彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉，入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向下移動(dòng)，關(guān)閉閥門。 14 如圖 34 所示為先導(dǎo)式電磁閥： 圖 34 先導(dǎo)式電磁閥 電磁閥在選型時(shí)的注意事項(xiàng) 1． 適用性 根據(jù)持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)短來選擇：常閉、常開、或可持續(xù)通電 ，當(dāng)電磁閥需要長(zhǎng)時(shí)間開啟， 并且持續(xù)的時(shí)間多余關(guān)閉的時(shí)間應(yīng)選用常開型。 但是有些用于安全保護(hù)的工況，如爐窯火焰監(jiān)測(cè)、鍋爐加溫系統(tǒng)，則不能選常開時(shí)，應(yīng)選用可持續(xù)長(zhǎng)期通電型。流體的溫度必須小于選用電磁閥的標(biāo)定溫度。工作壓差，管路最高壓差在小于 時(shí)應(yīng)選用如 ZS,2W,ZQDF,ZCM 系列等直動(dòng)式和分步直動(dòng)式；最低工作壓差大于 時(shí)可選用先導(dǎo)式（壓差式）電磁閥；最高工作壓差應(yīng)小于電磁閥的最大標(biāo)定壓力；一般電磁閥都是單向工作，因此要注意是否有反壓差，如有安裝止回閥。注意流量孔徑和接管口徑；電磁閥一般只有開關(guān)兩位控制；條件允許請(qǐng)安裝旁路管，便于維修；有水錘現(xiàn)象時(shí)要定制電磁閥的開閉時(shí)間調(diào)節(jié)。 電源電流和消耗功率應(yīng)根據(jù)輸出容量選取，電源電壓一般允許 177。 2． 可靠性 15 電磁閥分為常閉和常開二種；一般 選用常閉型，通電打開，斷電關(guān)閉；但在開啟時(shí)間很長(zhǎng)關(guān)閉時(shí)很短時(shí)要選用常開型了。動(dòng)作時(shí)間很短頻率較高時(shí)一般選取直動(dòng)式，大口徑選用快速系列。電磁閥的最高標(biāo)定公稱壓力一定要超過管路內(nèi)的最高壓力，否則使用壽命會(huì)縮短或產(chǎn)生其它意外情況。 爆炸性環(huán)境必須選用相應(yīng)的防爆產(chǎn)品。 電 磁 閥的 安裝注意事項(xiàng) 1． 安裝時(shí)應(yīng)注意閥體上箭頭應(yīng)與介質(zhì)流向一致。電磁閥應(yīng)垂直向上安裝。 3． 電磁閥安裝后，管道中不得有反向壓差。 4． 電磁閥安裝前應(yīng)徹底清洗管道。 5． 當(dāng)電磁閥發(fā)生故障或清洗時(shí)，為保證系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，應(yīng)安裝旁路裝置。 工作范圍 → 調(diào)致正常位置范圍 ； 線圈是否脫焊 → 重新焊接 ； 線圈短路 → 更換線圈 ； 16 工作壓差是否不合適 → 調(diào)整壓差 → 或更換相稱的電磁閥 ； 流體溫度過高 → 更換相稱的電磁閥 ； 有雜質(zhì)使電磁閥的主閥芯和動(dòng)鐵芯卡死 → 進(jìn)行清洗 ,如有密封損壞應(yīng)更換密封并安裝過濾器 ； 液體粘度太大，頻率太高和壽命已到 → 更換產(chǎn)品 ； 2． 電磁閥不能關(guān)閉 主閥芯或鐵動(dòng)芯的密封件已損壞 → 更換密封件 ； 流體溫 度、粘度是否過高 → 更換對(duì)口的電磁閥 ； 有雜質(zhì)進(jìn)入電磁閥產(chǎn)閥芯或動(dòng)鐵芯 → 進(jìn)行清洗 ； 彈簧壽命已到或變形 → 更換 ； 節(jié)流孔平衡孔堵塞 → 及時(shí)清洗 ； 工作頻率太高或壽命已到 → 改選產(chǎn)品或更新產(chǎn)品 ； 3． 其它情況 內(nèi)泄漏 → 檢查密封件是否損壞 ,彈簧是否裝配不良 ； 外泄漏 → 連接處松