【正文】 后面的附錄給出變頻器的接線圖。綜上，我們選用了 DC24V 水用電磁閥。 查閱資料所得數(shù)據(jù)，我選用了 SW1DDH14C 的型號的固體繼電器，而接觸PLC 固態(tài)繼電器 交流繼電器 常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 17 PLC+ 3 1 4 2MSSRSW 1 DD H 1 4 CEB 16 30 01繼電器我選用的型號是 EB163001。圖中分別是花樣選擇開關(guān)、啟動開關(guān)以及停止開關(guān)、單步與連續(xù)的選擇開關(guān)、電源指示燈。我根據(jù)第 一章節(jié)的國內(nèi)外現(xiàn)狀等問題，以及我們對于方案的設(shè)計，我們選擇了所 需要的硬件。 按下啟動開關(guān) 選擇單步運行 選擇連續(xù)運行 按下花樣選擇開關(guān) 花樣 1 花樣 2 花樣 3 花樣 4 水泵進(jìn)入工作狀態(tài) 系統(tǒng)按設(shè)定程序運行 結(jié)束 按下結(jié)束開關(guān) 開始 常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 19 I/O 模塊的 選擇 PLC I/O 分配簡介 在一般的 PLC 中， I/O 模塊的價格就要占到 PLC 價格的一半。不同的 I/O 模塊，影響著 PLC 的應(yīng)用范圍和價格，它的電路及功能也不相同，所以我們要根據(jù)我們的實際需要來進(jìn)行選擇。 選擇是我們要根據(jù)現(xiàn)場的實際輸入信號和周圍的環(huán)境因素等決定。 由開關(guān)量的輸入模塊的輸入信號有 直流 5V、 12V、 24V、 48V、 60V 等；交流 110V、220V 等 電壓等級 。用于傳輸 距離較為相近的場合 一般有 5V、 12V、 24V，而 5V的 輸入模塊 的輸出距離我們一般規(guī)定為 10 米以內(nèi)， 輸入電壓等級較高的模塊 就被運用在傳輸距離較遠(yuǎn) 的地方 。 分組式輸入： 輸 入點 會被 分成若干組，而每一組（幾個輸入點） 都會有一個公共端，各組之間也是分離 的 ，這是分組式輸入的開關(guān)量輸入模塊 。 匯點式的開關(guān)量輸入模塊在價格上要比分組式的便宜，在不需要分離的信號輸入信號時，選用 匯點式輸入 顯然更合適 。 輸入點數(shù)的 60%是所能承受的模塊同時接通的點數(shù)的最大值 。 開關(guān)量輸出模塊的選擇 驅(qū)動外部輸出設(shè)備的開關(guān)信號是由開關(guān)量輸出模塊將 PLC 內(nèi)部的低電壓信號轉(zhuǎn)換而成 ，并且實現(xiàn) PLC 的內(nèi)外信號的電氣隔離。 開關(guān)量的輸出模塊 一般有晶體管輸出、繼電器輸出和晶閘管輸出三種輸出方式組成 。 但是 繼電器輸出性價比比較高，不光 可以用作驅(qū)動交流負(fù)載，還能完成 直流負(fù)載， 它的 導(dǎo)通壓降小 ，同時電壓大小范圍也比較寬 ， 而且他所能承載的瞬間過電壓和過電流的能力也比較 強(qiáng)，但是繼電器屬于觸點元件，工作 的速度較為緩 慢 ,同時繼電器的壽命較短，可靠性也較差， 不 進(jìn)行 頻繁通斷的場合 比較適合采用。 模擬量 I/O 模塊的選擇 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換 是 模擬量 I/O 模塊的主要功能，并且能同 可編程控制 內(nèi)部的總線相連，同時，為提高安全性，我們在其中加入 了 電氣隔離 的 功能。 特殊功能模板的選擇 現(xiàn)在市場上有很多 PLC 制造廠家也推出了眾多具有特殊功能的 I/O 模塊，有的還退出了自帶 CPU 的智能型 I/O 模塊，例如高速計數(shù)器、位置控制模塊、 PID 控制模塊、凸輪模擬器、通信模塊等等。音樂噴泉的原理是利用從電腦聲卡中采集出來的音樂信號，一路由音響設(shè)備直接播放；一路把從音響設(shè)備揚聲器兩端取得的電流信號，送入三菱 FX2N系列 PLC模擬模塊進(jìn)行 A／ D轉(zhuǎn)換， PLC可以利用限幅和濾波等處理方式將我們轉(zhuǎn)換過來的數(shù)字量進(jìn)行分析，之后模擬量模塊中的 D/A輸出口就可以進(jìn)行 D/A轉(zhuǎn)換，010V的直流電壓信號就是被這樣輸出的，這時候我們就可以將上面得到的直流電壓信號發(fā)送到 變頻器所在的控制端子。 COMX 000X 001X 002COMY 000Y 001Y 002Y 003SB 0SB 1SB 2SB 3SB 4SB 5SB 6NLP LCX 000+ 24 V0 VKM 1KM 2KM 3KM 4SB 70 V+ 24 VX 003X 004X 005X 006Y 004Y 005Y 006變頻器FX2N32MR常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 23 編程軟件的使用 我們 采用了三菱 PLC 最為常見 的 編程軟件 三菱 PLC 編程軟件 (GX Developer)進(jìn)行編程 ,在校期間，我們學(xué)習(xí)了這款軟件的使用，基本掌握了對本軟件的使用， 這款軟件適用于 Q、 QnU、 QS、 QnA、 AnS、 AnA、 FX 等全系列可編程控制器 ， 他不光可以編寫梯形圖和指令表，還能進(jìn)行所需要的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)定，也可以對程序進(jìn) 行線上的監(jiān)控和更改，以及調(diào)試，同時他還能完成 SFC、 ST 和 FB 語言程序的設(shè)計和編寫 。 圖 43 GX Developer 軟件啟動圖 打開軟件后，進(jìn)入軟件運行界面，開始菜單選擇新建工程，選擇好我們需要的 PLC的型號： FX2N系列。 圖 45 程序編程版塊 GX Developer 為我們提供了各式 各樣的元件選擇，大大提高了我們的編程速度。 系統(tǒng)的主程序設(shè)計 啟動和停止的設(shè)計 圖 47 噴泉系統(tǒng)啟動部分梯形圖 當(dāng)我們按下啟動開關(guān)時， MO 得電并且自鎖，保持得電。 當(dāng) M1 得電時， M0 也失電，這個是單步開關(guān)控制的。 圖 48 花樣 1 噴泉的系統(tǒng)梯形圖 當(dāng)花樣的開關(guān)閉合式，打開啟動按鈕，這樣，花樣 1 開始工作， 4 號噴頭 Y003啟動噴水，噴水兩秒，之后 SFTR 的語句表示 4 號噴頭 Y003 開始，一次進(jìn)行 2 秒的延遲，一直運動到 1 號噴頭 Y00，之后會有一個 18 秒的延遲，之后，因為單步的原因，花樣噴泉系統(tǒng)的軟件設(shè)計 26 就會執(zhí)行 Y000 到 Y003 的全部停止，從 當(dāng)一個循環(huán)結(jié)束后，系統(tǒng)會判斷單步開關(guān) X003是否閉合，如果閉合的話， M1 得電，這樣 M0 就會斷開， M0 失電從而程序結(jié)束， 否則將持續(xù)運行 。 系統(tǒng)程序的可行性 對于噴泉的設(shè)計 ，我們共設(shè)計了 4 種花樣，因此我們的程序大致可以分為 1 個主程序和 4 個子程序這 5 個部分，在程序的設(shè)計中，我們采用了自鎖的設(shè)計，所以出現(xiàn)故障的幾率較小。本設(shè)計的成本不高，噴水的花樣豐富多彩，觀賞性很強(qiáng)，安裝也較為方便，適合各種不同的場合。設(shè)計了系統(tǒng)的各種花樣的 PLC 程序圖，這也是現(xiàn)在使用 PLC 與單片機(jī)最大的不同，我們在其中提供了很多操作在其中，大大提高了花樣噴泉的方便性。 MCGS 組態(tài)軟件有兩個部分： MCGS 運行環(huán)境 和 MCGS 組態(tài)環(huán)境 。 MCGS 運行環(huán)境是用戶應(yīng)用系統(tǒng)的運行環(huán)境，在運行環(huán)境中完成對工程的控制工作。 圖 53 花樣噴泉工程建立圖 之后進(jìn)入組態(tài)環(huán)境內(nèi)，進(jìn)行元器件的布置， 并完成一系列參數(shù)的設(shè)置 ，就 可以運用 MCGS 組態(tài)環(huán)境，進(jìn)入到運行環(huán)境，進(jìn)行仿真 ，圖 56 是仿真運行的成功的噴泉運行圖。觀其名字就可以知道音樂噴泉的產(chǎn)生的水柱是可以根據(jù)播放音樂的規(guī)律而實現(xiàn)有規(guī)律的變化的，這是人在視覺上和聽覺上得到了雙重的享受，讓人的精神感覺更加愉悅。 這篇畢業(yè)設(shè)計主要是完成音樂噴泉的控制系統(tǒng)設(shè)計，具體到對于控制方案的選擇以及控制要求，對于噴泉的硬件也做出了設(shè)計 和選擇，其中包括 PLC、水泵、噴頭和變頻器以及電動機(jī)的選擇。 PLC 做為控制裝置具有很高的可靠性，但與 PLC 接口的輸入信號元件和輸出的執(zhí)行元件是影響他的可靠性的主要因素，所以，在編寫程序的過程中，我們必須弄清楚每一個輸入輸出元件的元件號和他們在系統(tǒng)中的應(yīng)用。在整個設(shè)計的過程中，我不斷查閱資料，深入了 解了很多電氣控制系統(tǒng)的知識，熟悉了 PLC 控制技術(shù)等方面的理論知識及其應(yīng)用，逐漸提高了對于電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的實際工作能力，使我們之前所學(xué)的理論知識和實際情況相結(jié)合，通過不斷的學(xué)習(xí)，提高了自己的知識和應(yīng)用，提高了自己的動手，動腦能力。 常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 32 參考文獻(xiàn) [1].史國生 .電氣控制與可編程控制器技術(shù) [M].化學(xué)工業(yè)出版社 .2020:108110 [2].秦春斌，張繼偉 .PLC 基礎(chǔ)及應(yīng)用教程（三菱 FX2N系列） [M].機(jī)械工業(yè)出版社 .2020:198207 [3].李志謙 .PLC 項目式教學(xué)、競賽與工程實踐 [M].機(jī)械工業(yè)出版社 .2020:225227 [4].鄭鳳翼 .圖解 PLC 控制系統(tǒng)梯形圖和語句表 [M].人民郵電 出版社 .2020:2845 [5].廖常初 .可編程控制器的編程方法和工程應(yīng)用 [M].重慶：重慶大學(xué)出版社 .2020:4652. 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[30]. 常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 34 致謝 首先在此，我必須感謝我的畢業(yè)設(shè)計老師：張兵老師。您總是在我迷茫的時候幫我指點正確的方向，這讓我在畢業(yè)設(shè)計期間受益匪淺，這使得我更好的完成未來的工作。 最后在此我還得感謝我的每一次同學(xué)，你們讓我懂得了集體，你們讓我明白了友情，這是我人生最大的一筆財富，沒有多久，我們即將踏上征程，為了自己的理想而四處奔波，希望以后我們都能實現(xiàn)自己的夢想，我們永遠(yuǎn)不會忘記這四年大學(xué)生活的酸甜苦辣，我們都將銘記在