【正文】 個(gè)擴(kuò)展摸板單元，包括模擬量擴(kuò)展摸板，這已經(jīng)可以滿足系統(tǒng)所需要的輸入輸出端口要求。S7200系列目前可以提供三大類共9種數(shù)字量輸入輸出擴(kuò)展模塊。EM222，數(shù)字量輸出（DO）擴(kuò)展模塊，有2種輸出類型：8點(diǎn)DC24V輸出；8點(diǎn)繼電器輸出型。由上述所需擴(kuò)展輸出點(diǎn)數(shù)可知，此系統(tǒng)采用數(shù)字量輸出擴(kuò)展模塊EM222，8點(diǎn)DC24V輸出型。因此，本設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)由主控制器PLC、A/D轉(zhuǎn)換器模塊、變頻器、潛水泵、音箱設(shè)備以及燈光等多部分組成。模擬量輸入接口模板的簡介模擬量輸入接口模板的任務(wù)是把現(xiàn)場(chǎng)中被測(cè)的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)變成PLC可以處理的數(shù)字量信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器是模擬量輸入模板的關(guān)鍵器件，它完成模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。通常，A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果是以帶符號(hào)的二進(jìn)制形式出現(xiàn)。當(dāng)CPU需要讀取本通道輸入信號(hào)時(shí)，再由中間寄存器取出，經(jīng)總線驅(qū)動(dòng)后送入數(shù)據(jù)總線。A/D模塊的選擇西門子S7200型PLC的模擬量擴(kuò)展單元模板類型有以下三種：第一種：EM231，4路12位模擬量輸入（AI）模板（1）差分輸入，輸入范圍：電壓：0～10V，0～5V，+，+5V。（2）轉(zhuǎn)換時(shí)間：250us。第二種：EM232，2路12位模擬量輸出（AO）模板（1）輸出范圍：電壓+10V，電流0～20mA。（3）分辨率：電壓12位，電流11位。（2）差分輸入，電壓：0～10V，0～5V，0～1V，0～500mV，0～100mV，0～50mV，+10V，+5V，+，+1V，+500mV，+250mV，+100mV，+50mV，+25mV。（3）轉(zhuǎn)換時(shí)間：250us。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，只需要考慮模擬量的輸入模板，不需要模擬量輸出模板，所以首選擴(kuò)展模塊為EM231，4路12位模擬量輸入（AI）模板。根據(jù)以上所選的CPU模塊型號(hào)、各擴(kuò)展模塊的型號(hào)以及本機(jī)的I/O地址，為了明確每個(gè)輸入端傳入數(shù)據(jù)的意義和每個(gè)輸出線圈所控制的量，給出I/。由于噴泉工程中采用了大量的高新技術(shù)從而使噴泉效果更加絢麗多彩、婀娜多姿，令人賞心悅目、流連忘返。根據(jù)控制功能將通用變頻器分3種類型。根據(jù)負(fù)載的要求來選擇變頻器的類型。主回路端子控制回路輸出端子控制回路輸入端子 變頻器接線端子分布圖該變頻器調(diào)速僅通過外部的接點(diǎn)信號(hào)切換，即可選擇各種速度(RH,RM,RL)。具體接點(diǎn)信號(hào)（RH,RM,RL信號(hào)）ON/OFF怎樣組合實(shí)現(xiàn)調(diào)速，并能階段性地切換運(yùn)行速度使用。其內(nèi)部程序根據(jù)需要和要求按一定規(guī)律或規(guī)則進(jìn)行編程。本設(shè)計(jì)中采用的是QS2020/，該泵如下特點(diǎn)：電機(jī)性能：采用優(yōu)質(zhì)材料DR470，增加電機(jī)繞組的匝數(shù)及線徑使水泵耐頻繁起動(dòng)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：該電機(jī)為自循環(huán)充水式冷卻；電纜用三相四線JHS型噴泉專用電纜；葉輪采用了防松動(dòng)裝置；濾網(wǎng)護(hù)罩采用全不銹鋼材料；電機(jī)內(nèi)腔定轉(zhuǎn)子采用進(jìn)口涂料，提高了水下電機(jī)耐腐蝕性，通過以上結(jié)構(gòu)改進(jìn)使之更適于噴泉工程專業(yè)要求。整個(gè)噴泉的燈光以暖色調(diào)為主，突出中心部分應(yīng)用水景造型配以不同顏色的燈光襯托， 采用水下彩燈，以紅、黃、綠、蘭四色搭配中心主噴以紅色為主，燈光明亮隨編排程序，與對(duì)應(yīng)7組表數(shù)據(jù)輸出同步變化。 PLC的外部硬件連接圖PLC的輸入與輸出最好分開走線，開關(guān)量與模擬量也要分開敷設(shè)。電源部分包括PLC工作電源AC220V，其他輸入/輸出電源電壓均為DC24V。在整個(gè)PLC外部硬件連接圖中，包括數(shù)字量、模擬量的輸入接線和數(shù)字量輸出接線三個(gè)部分：數(shù)字量輸入，PLC進(jìn)入程序運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)程序進(jìn)行循環(huán)掃描；，系統(tǒng)會(huì)停止所有程序的掃描，并能控制到此時(shí)無輸出，而且同時(shí)將所有置位信號(hào)復(fù)位。模擬量輸入模擬量輸入通過PLC的擴(kuò)展插口直接利用數(shù)據(jù)線連接，不需要另外占用端子排上的端口。數(shù)字量輸出數(shù)字量輸出包括：變頻器和潛水燈兩部分。~，其中STF為啟動(dòng)變頻器正轉(zhuǎn)端，高速RH端、中速RM端以及低速RL端為組合調(diào)速端，通過三個(gè)端子可組合成為7速調(diào)節(jié)，從而使得潛水泵的速度變化也會(huì)相應(yīng)的跟著有所改變。 控制系統(tǒng)主電路圖控制系統(tǒng)主電路圖主要包括變頻器、潛水泵兩個(gè)主要部分。而STF、RL、RM、RH則是控制調(diào)節(jié)輸出，通過改變其端子組合去改變潛水泵的轉(zhuǎn)速。NYYN開 始將7組設(shè)定數(shù)據(jù)填入表中選擇變頻器讀AIW0值將AIW0的值存入AC0，與內(nèi)部設(shè)定量比較結(jié) 束參數(shù)初始化YN按下啟動(dòng)按鈕運(yùn)行子程序調(diào)用子程序 主程序流程圖 控制系統(tǒng)基本流程圖控制系統(tǒng)流程圖的編制是在對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)入深入的了解后，了解各種控制設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)；然后詳細(xì)的了解每個(gè)被控設(shè)備的特性?？刂葡到y(tǒng)軟件流程整體思路分析框圖見附錄A。在此流程圖中應(yīng)注意：系統(tǒng)停止流程圖、變頻器的選擇流程圖以及子程序流程圖將在下面另做解釋。在主程序部分，有一內(nèi)容為選擇變頻器，由于本設(shè)計(jì)采用的是4組變頻器循環(huán)。YYVW28=1VW28=2計(jì)數(shù)6次輸出完畢變頻器3復(fù)位將表VW20中的數(shù)據(jù)讀到VW26中將表VW20中的數(shù)據(jù)讀到VW27中0123YNYNYNYNNYNYNYNYN子程序開始表1數(shù)據(jù)輸出變頻器1變頻器2變頻器3變頻器4表1數(shù)據(jù)輸出表1數(shù)據(jù)輸出表1數(shù)據(jù)輸出選擇變頻器VW=？VW29=1VW29=2計(jì)數(shù)6次輸出完畢變頻器4復(fù)位VW27=1VW27=2計(jì)數(shù)6次輸出完畢變頻器2復(fù)位將表VW20中的數(shù)據(jù)讀到VW28中子程序返回VW26=1VW26=2計(jì)數(shù)6次輸出完畢變頻器1復(fù)位YNYNYN將表VW20中的數(shù)據(jù)讀到VW29中子程序返回子程序返回子程序返回 子程序0流程圖，該圖表示每一組數(shù)據(jù)有對(duì)應(yīng)輸出到4個(gè)變頻器上的可能，本設(shè)計(jì)將其考慮進(jìn)去了。 本次設(shè)計(jì)所用指令介紹位操作指令PLC的位操作指令主要實(shí)現(xiàn)邏輯控制和順序控制，傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)完全可以用S7200的位操作指令來完成。算術(shù)運(yùn)算包括加法、減法、乘法、除法及一些常用的數(shù)學(xué)函數(shù)；在算術(shù)運(yùn)算中，數(shù)據(jù)類型為整型INT，雙整型DINT和實(shí)數(shù)REAL。（1）加法指令：整數(shù)加法指令+I（2）除法指令：完全整數(shù)除法指令DIV數(shù)據(jù)處理指令數(shù)據(jù)處理指令包括數(shù)據(jù)傳送、移位、交換、填充指令。主程序啟動(dòng)，將系統(tǒng)參數(shù)初始化，該過程包括內(nèi)部置位、復(fù)位輸出繼電器的初始化，另外將內(nèi)部所需或用戶本身設(shè)定的參數(shù)讀入。 填表數(shù)據(jù)從左至右填入表格相應(yīng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元表1121211VW20表2221221VW30表3233233VW40表4234243VW50表5345535VW60表6456564VW70表7575537VW80選擇變頻器，通過加法指令將C0+3存入寄存器VW200中（C0=3……可按計(jì)數(shù)器設(shè)定值遞增）。選擇表格數(shù)據(jù)輸出，首先將音頻信號(hào)模擬量輸入到A/D轉(zhuǎn)換模塊EM231，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，并存放在寄存器AIW0中，存放到累加器AC0中，再與內(nèi)部十六進(jìn)制160000～160FFF分成7段比較，當(dāng)AC0中的值大于且小于某一個(gè)范圍值時(shí)，輸出相應(yīng)的表格數(shù)據(jù)。子程序此控制系統(tǒng)共7個(gè)子程序，在此只對(duì)一個(gè)子程序做詳細(xì)的介紹，其他依次類推即可。當(dāng)系統(tǒng)調(diào)用子程序0時(shí)，可以有四組變頻器可以輸出。當(dāng)選擇變頻器2時(shí)，將表數(shù)據(jù)輸出到第2個(gè)變頻器。等到將表中6個(gè)數(shù)據(jù)全部輸出完，將繼續(xù)等待下一個(gè)選擇。音樂噴泉, 顧名思義, 就是指噴泉的水形根據(jù)播放音樂的旋律有規(guī)律地進(jìn)行變化, 在人的視覺和聽覺上形成和諧的統(tǒng)一, 使人在精神上有愉悅的感受。本項(xiàng)目主要完成的是音樂噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具體廣場(chǎng)各噴頭、燈光的布局在此不做詳細(xì)說明設(shè)計(jì)。PLC是一種高可靠性的控制裝置，影響PLC控制系統(tǒng)可靠性的主要因素是與PLC接口的輸入信號(hào)元件和輸出執(zhí)行元件，在編程過程中主要是搞清楚各輸入輸出元件的元件號(hào)以及它們?cè)谙到y(tǒng)中的作用，變頻器調(diào)速是一種非常高效的調(diào)速系統(tǒng)，變頻器調(diào)速應(yīng)該注意變頻器的設(shè)置等問題，這些在本項(xiàng)目報(bào)告的第三章都有非常清楚的介紹。在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中，在團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)、向人學(xué)習(xí)的前提下，深入地了解電氣控制系統(tǒng)各方面的知識(shí)，熟練地掌握了PLC控制技術(shù)各方面的理論知識(shí)及其應(yīng)用，逐漸提高了對(duì)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的實(shí)際工作能力，懂得了運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際情況相結(jié)合。參考文獻(xiàn)[1] 常斗南. 可編程序控制器應(yīng)用s Frequencyconversion And Speedmodification System Based on PLC .[14] 楊公源. 可編程控制器（PLC）原理與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，[15] [M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，：227229[16] [M].北京：清華大學(xué)出版社，[17] 郁漢琪，[M]北京：中國電力出版社，2004：2137[18] （基礎(chǔ)篇）[M]北京：電子工業(yè)出版社，[19] 何學(xué)明，王華民．提高網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PLC控制系統(tǒng)可靠性的研究[J]．自動(dòng)化儀表．2004，24（11）：6062[20] 王洪猛, 的過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[ J] 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