基于plc的花式噴泉的控制設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2025-07-11 06:57本頁(yè)面
【正文】 量，又可控制模擬量；既可控制一個(gè)機(jī)械手，又可控制一個(gè)機(jī)械手群；既可控制簡(jiǎn)單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)；既可現(xiàn)場(chǎng)控制，又可遠(yuǎn)程控制。由于PLC采用了半導(dǎo)體集成電路。且PLC是為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)，其結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固耐用、體積小巧，并由于具備很強(qiáng)的可靠性和抗干擾能力，使之易于裝入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部，因而成為實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化十分理想的控制設(shè)備。 PLC的主要功能PLC是一種應(yīng)用面很廣、發(fā)展非常迅速的工業(yè)自動(dòng)化裝置，在工廠自動(dòng)化(FA)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)內(nèi)占重要地位。PLC的重量、體積、功耗和硬件價(jià)格一直在降低，雖然軟件價(jià)格占的比重有所增加，但是各廠商為了競(jìng)爭(zhēng)也相應(yīng)地降低了價(jià)格。PLC產(chǎn)品面臨現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展，將再次革新，滿足工業(yè)與民用控制的更高需求。PLC的優(yōu)點(diǎn)很多，主要包括：編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)；功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高；硬件配套齊全、用戶使用方便、適應(yīng)性強(qiáng)；可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少；維修工作量低、維修方便；體積小、能耗低等。方案1：使用單片機(jī)控制花式噴泉單片機(jī)的特點(diǎn)是控制性能和可靠性高，體積小、價(jià)格低、易于產(chǎn)品化。花式噴泉的原理是利用控制器控制水泵的噴水的方式，此方案采用AT80C51系列單片機(jī)作為主控制器來(lái)控制噴泉的噴水方式。單片機(jī)通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制電磁閥,實(shí)現(xiàn)對(duì)噴頭流量的控制, 從而使噴泉水姿、燈光色彩產(chǎn)生變化。方案2：使用三菱FX系列PLC控制花式噴泉三菱FXPLC是小形化，高速度，高性能和所有方面都是相當(dāng)FX系列中最高檔次的超小程序裝置，除輸入出16～25點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于多個(gè)基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。因此，本設(shè)計(jì)采用三菱FX系列PLC為控制系統(tǒng)。噴泉的工作方式由花樣選擇開(kāi)關(guān)和單周期/連續(xù)開(kāi)關(guān)決定，當(dāng)單周期／連續(xù)開(kāi)關(guān)在單周期位置時(shí)，噴泉只能按照花樣選擇開(kāi)關(guān)設(shè)定的方式，運(yùn)行一個(gè)循環(huán)。，按下啟動(dòng)按鈕后，4號(hào)噴頭噴水，延時(shí)2S后，3號(hào)噴頭噴水，再延時(shí)2S后，2號(hào)噴頭噴水，又延時(shí)2S后，1號(hào)噴頭噴水。，按下啟動(dòng)按鈕后，1號(hào)噴頭噴水，延時(shí)2S后，2號(hào)噴頭噴水，再延時(shí)2S后，3號(hào)噴頭噴水．又延時(shí)2S后，4號(hào)噴頭噴水。3 花式噴泉的硬件設(shè)計(jì) 硬件的選擇（1）對(duì)輸入/輸出點(diǎn)的選擇盲目選擇點(diǎn)數(shù)多的機(jī)型會(huì)造成一定浪費(fèi)。（2）對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇對(duì)用戶存儲(chǔ)容量作粗略的估算。對(duì)開(kāi)關(guān)量控制的系統(tǒng)，PLC和I/O響應(yīng)時(shí)間一般都能滿足實(shí)際工程的要求，可不必考慮I/O響應(yīng)問(wèn)題。（4）對(duì)PLC結(jié)構(gòu)形式的選擇在相同功能和相同I/O點(diǎn)數(shù)據(jù)的情況下，整體式比模塊式價(jià)格低。本設(shè)計(jì)采用三菱FX系列PLC為主控系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)有：編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)；功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高；硬件配套齊全、用戶使用方便、適應(yīng)性強(qiáng)；可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少；維修工作量低、維修方便；體積小、能耗低等。但都是根據(jù)各自對(duì)水泵的揚(yáng)程、流量、使用的場(chǎng)合、能耗比、性價(jià)比等來(lái)選擇合適自己水泵。因?yàn)闈撍檬欠胖迷谒?，因此不需要泵房，這樣可以降低造價(jià)。本設(shè)計(jì)采用上海申一水泵制造有限公司生產(chǎn)的QY型油浸式潛水泵。符合JB/T80921996標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，產(chǎn)品取得全國(guó)生產(chǎn)許可證，經(jīng)過(guò)三十多年來(lái)不斷的改進(jìn)和完善，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉、工礦排水、水景噴泉、水產(chǎn)養(yǎng)殖，魚(yú)塘增氧、防洪排澇等領(lǐng)域。水泵的使用條件是潛水深度不超過(guò)5米；水溫不超過(guò)+40℃；PH值應(yīng)在59之間，因此，很適合用本設(shè)計(jì)的要求噴泉的噴頭分為可調(diào)直流噴頭、涌泉噴頭、集束噴頭、旋轉(zhuǎn)噴頭等等，種類繁多，噴出的水型也各不相同。本文采用的集束噴頭是中間小，四周大的噴頭組合方案。圖31噴頭的樣式及噴水示意圖中間部分為裝飾物。系統(tǒng)的控制面板圖如圖42所示。按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)指示燈亮，開(kāi)始運(yùn)行；按下停止按鈕，系統(tǒng)停止運(yùn)行。M0M1M2M3M4Y6T1Y4T2Y2T3Y1T4M5M6M7M10Y1T5Y2T6Y4T7Y6T10M8002X6*X14X6*X16T1T2T3T4*X12T4+X10X10X10X10X10X10X10X10X10T5T6T7T10*X12X10+T10圖41順序功能圖噴泉的I/O分配見(jiàn)表42。CPU分配給數(shù)字量I/O模塊的地址以字節(jié)為單位，一個(gè)字節(jié)由8個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)組成。本系統(tǒng)共有二種花樣可供選擇，可有按鈕控制噴水的花式，操作簡(jiǎn)單。本系統(tǒng)成本不高，安裝方便，因此適合于多種場(chǎng)所。致 謝在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了很多老師的幫助，他們?cè)鷮?shí)的專業(yè)知識(shí)，認(rèn)證負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的作風(fēng)使我受益匪淺
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