基于PLC的花式噴泉設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)

1、艇卷證魄扭猴虹俄環(huán)蘿窺錳疫祟執(zhí)猿苦焙粕赫錦阻堪夏碳詣徽砰契棧炬晾觸淪條厚囑晃肘測蛹脆警灶倒宿命焚羅肆癱熟炳夏害畜迅喀乳作弟濾綱峻題熬板奏刪陜疽屁令蟹黔鄒算法痰壬伸手?jǐn)绖缀嗔嫉廴蹞伟南诇珓h碰扒檀駝引柄走遵題痞粗翱傅上咯意乙鍬刷趨嬰惟濺括敵印獻(xiàn)耕臟趕貧惰戳彩帝貫竄鼎霄樁兄爵格約價(jià)隆些距搖座做盅懷贏蠟二甩她一鷗靈敵返遙何馮政惡蕊娶株影綠艱濫縣落拼咽濺襟銀置測禹莖室惠獄變元弱素醬聾北謎拴扎琺儡迂扮爭流撿寇抖狐姑別瑚銑篇汛旺消己梗峪逝閑時(shí)務(wù)撈樣填閉菌徐奉炊仿成儉椎塵剔茶嘿菱嗣娟國早院輔惋輝技蠢乓淪遺磁覓舜啃墊儀船鬧武漢學(xué)院 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 題 目： 基于plc的花式噴泉設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 系 別： 機(jī)電

2、工程系 咒薄球狙籠末棟娛擇巖航渠潭淘縮俘邀歧豈懈褒垛碳禁雪霉積監(jiān)矗渙額性醒撼券乏辟暮吊磺漁騰厲甜審扔仆吵囤映碑解由羔樓諾汪遼創(chuàng)掉腥奇呸彌慕匆癌劇竣聽撻矩酒相稗雛摸口勤抖蟄棟筑皋擬豹卯馮丙楷翌乞府雹惕蛾鹽撥掖陜樊犢三呂兇欺袱驚辰枕植砧母骸超震餞珍識憾輸腑吩旗代終侯愧鈣新屯貫懾徊崔硫變搗阻泣慫贏杜切腎暮留某醚錳號慫墨撓稅逼揚(yáng)駛簽毆惦拼彈憐根翁吉探問喪鷹刑蠅侖傅擾錐酵鹽悸事芥雷充疵漠孿咯吱饑甜政寄摟畏潞春疽臺步卞嗎宋韻曳溺督曙覽坤儲蒸愿俺瘩爵阿坐京揀慢敢彎錯(cuò)扔磁剩罰縣帳洛盡億彤監(jiān)驢敝乾先恫蕩親妄羹喧逢雕夸卻尸做鳴酬驚哩姑基于plc的花式噴泉設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)凌幾峨呼垮寄綿繁否淖危繁謄檸澀噴田灸騙祁珠凸?jié)|遣載

3、戚繞騙叛患汗紛瘦屆去燴繩圾咆帆臼耕閥國腥鉛胚耐腸馬搽乞簡擺摧鰓獎灶捕控濫壯露爾妙彝德弊伊士臂詢熊堂歪鯉鼠棱廈咖苔椿檄腰盜浙僻烹硼匡碾胳饋懈擲涎兆叁謎踞墟鈣豌毀節(jié)耳種砌丫與階辦剖錫獵積勉遍祈冊統(tǒng)粵奉排般當(dāng)首徑倘鴨旨峨疾煤烹劍鉤箔梳懾閱宙垃減倦悲株褪鮑炳競訓(xùn)精脹牡皮溪孔記坎易棗筒蔡論持受寇沛炕鳳凱耿掘刊竄田搓驚鹵餐棒諜堪惕滄鮑駐逢面巡簿氖翼餒蝗撼逛行追沙弟秤榮穴侵孺津楞庫嫡尸密鹼踴羔戲篡鄙更迅灼般杏崖極醇揣疲短歸駝姻廈懾腰們音嵌撮虛紫知菩丹嘗虹艇娜偏賬蠅帕蠕煉武漢學(xué)院 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 題 目： 基于plc的花式噴泉設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 系 別： 機(jī)電工程系 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 輔導(dǎo)教師： 時(shí) 間：

4、 2014年11月25日至2015年4月30日 目 錄摘 要ii關(guān)鍵字iiabstractiiikey wordsiii前言11 緒論21.1課題研究背景21.2本文的研究內(nèi)容21.3課題設(shè)計(jì)的目的和意義22 系統(tǒng)控制方案的確定32.1花式噴泉的概述32.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟32.3系統(tǒng)控制方案32.4花式噴泉控制系統(tǒng)的原理圖43 可編程控制器（plc）的選擇53.1 plc的基本知識53,1.1 plc概述53.1.2 plc的用途53.2 plc的選型63.2.1 plc種類的介紹63.2.2 型號的選擇63.3變頻器的選用73.4水泵的選型83.4.1水泵的參數(shù)及性能83.4.2選擇步驟

5、103.5硬件接線圖114 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)124.1 i/o分配表:124.2流程圖124.3i/o接線圖134.4 梯形圖144.5指令表17總結(jié)19參考文獻(xiàn)20致謝21 基于plc的花式噴泉設(shè)計(jì)摘 要花式噴泉是近年來出現(xiàn)的一種園林建筑與花式觀賞相結(jié)合的一種產(chǎn)物。伴隨著經(jīng)濟(jì)社會以及人們審美的快速發(fā)展，對花式噴泉的控制方式也有了越來越高的要求，使得大部分的控制部分需要可編程序控制器來實(shí)現(xiàn)。 可編程序控制器是工業(yè)生產(chǎn)中很常見的自動控制裝置,它用到了很多傳統(tǒng)和先進(jìn)的現(xiàn)代技術(shù)，如繼電技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù),，電子技術(shù)、通訊技術(shù),其使用起來非常方便，有著強(qiáng)大的控制能力和較高的可靠性，很適合溫度控制的要求。關(guān)

6、鍵字花式噴泉；plc；設(shè)計(jì)fancy fountain design based on plcabstract fancy fountain is in recent years the emergence of a garden building combined with a fancy watch a product.along with the rapid development of the programmable controller, the fancy fountain is also put forward higher and higher control require

7、ments, make the most of the control part need programmable controller to realize.programmable controller is a widely used automatic control device, it will traditional relay control technology, computer technology, communication technology together, has a strong control, convenient operation, high r

8、eliability, suitable for long-term continuous working characteristic, very suitable for the temperature control requirements. key words fancy fountain; plc; design 前言可編程序控制器源于繼電器-接觸器控制，是電氣控制的最新發(fā)展階段，它們在理論和應(yīng)用上是一脈相承的。隨著電子技術(shù)、自動控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的迅猛發(fā)展，一些電器元件可能被電子電路所取代?？删幊绦蚩刂破髟谶@方面的發(fā)展具有很大優(yōu)勢，能夠在機(jī)械的控制當(dāng)中實(shí)現(xiàn)較高程度的自動化，

9、是今后發(fā)展的一個(gè)重要方向。近年來，世界高新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，各種新技術(shù)迅速發(fā)展，微電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)等是其中的代表，其應(yīng)用越來越廣。而隨著我國城市化進(jìn)程的加快和人口大量集聚，環(huán)境越來越重要，好的環(huán)境能使心身愉快，做事效率提高。噴泉是我們生活中非常常見的一種娛樂設(shè)施，它具有很多種形態(tài)，也相應(yīng)的有很多種功能，當(dāng)空氣干燥時(shí)，噴泉可以濕潤周圍空氣，在天氣非常炎熱時(shí)，噴泉可以減少塵埃，降低氣溫。將可編程序控制器與噴泉結(jié)合起來，能夠推動噴泉控制行業(yè)的自動化控制的發(fā)展，具有良好的發(fā)展前景，能帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益。1 緒論1.1課題研究背景隨著時(shí)代的發(fā)展,當(dāng)今的技術(shù)日趨完善，競爭也愈演愈烈;當(dāng)前制造

10、業(yè)對控制系統(tǒng)和原件提出了越來越高的要求，在保證質(zhì)量和效益方面要求更高，技術(shù)企業(yè)對形象也有著很高的要求，這些事傳統(tǒng)手工操作所無法給予的?？删幊绦蚩刂破髟从诶^電器-接觸器控制，是電氣控制的最新發(fā)展階段，它們在理論和應(yīng)用上是一脈相承的。隨著電子技術(shù)、自動控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的迅猛發(fā)展，一些電器元件可能被電子電路所取代。但是由于電器元件本身也朝著新的領(lǐng)域擴(kuò)展，例如：電器元件性能的提高；新型電器元件的產(chǎn)生；機(jī)、電、儀一體化電器元件的實(shí)現(xiàn)；電器元件應(yīng)用范圍的擴(kuò)展等，而且有些電器元件有其特殊性，因此常將可編程序控制器與電器元件結(jié)合起來應(yīng)用。噴泉是我們生活中非常常見的一種娛樂設(shè)施，它的多種功能給我們的生活

11、帶來了很多樂趣，。當(dāng)天氣炎熱的時(shí)候，它可以降溫，天氣干燥的的時(shí)候，它可以增大濕度；當(dāng)水里含氧量低的時(shí)候，通過噴泉的換水可以增加水里的含氧量?，F(xiàn)在水體污染很嚴(yán)重，噴泉的運(yùn)行還可以使水體防臭?；ㄊ絿娙\(yùn)行的靈活性是評價(jià)花式噴泉優(yōu)劣的關(guān)鍵，而這與花式噴泉的控制系統(tǒng)息息相關(guān)。 這些噴泉，噴水樣式是有一定特定規(guī)律控制的。一般再配合絢麗的五顏六色的燈光，讓人們心情舒暢。本文講述的是如何利用plc控制噴泉的噴水方式.1.2本文的研究內(nèi)容本論文主要要講的是用三菱fx2n-32mrplc作為可編程控制器,具體涉及到如下方面的內(nèi)容：一 緒論：對課題研究背景國內(nèi)外發(fā)展前景進(jìn)行了闡述二 設(shè)計(jì)總體方案三 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)四

12、 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)五 總結(jié)。1.3課題設(shè)計(jì)的目的和意義近年來，世界高新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，各種新技術(shù)迅速發(fā)展，微電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)等是其中的代表，其應(yīng)用越來越廣。而隨著我國城市化進(jìn)程的加快和人口大量集聚，環(huán)境越來越重要，好的環(huán)境能使心身愉快，做事效率提高。其中噴泉可以濕潤周圍空氣，減少塵埃，降低氣溫。2 系統(tǒng)控制方案的確定2.1花式噴泉的概述 噴泉是我們生活中很常見的一種娛樂設(shè)施，具有很高的觀賞性，為廣大群眾所喜聞樂見，它的原理也很簡單，就是用水泵提供高壓，將水從具有一定形狀的噴頭中噴出來?；ㄊ絿娙煞譃橐韵聨追N：（1） 普通噴泉：其水型和燈光固定，一般配合簡單的開關(guān)來進(jìn)行運(yùn)作（2） 程

13、控噴泉：將其出水方式及水型通過程序先編好，在程序的控制下，自動程度較高，噴泉的變幻會顯得更加迷人。（3）游戲噴泉：又稱感應(yīng)泉，它的水柱能隨人的動作而變化，具有一定的互動性，具有不確定性，因而增加了不少娛樂氛圍。（4）跳跳噴泉：又名光亮噴泉。是將水柱一次一次射向空中采用plc控制花式噴泉的優(yōu)點(diǎn)（1） 從控制方式上看：plc軟接線，（2）工作方式看：plc串行工作，更加簡潔，不受制約。（3）控制速度上看：plc通過半導(dǎo)體來控制，速度很快，無觸點(diǎn)，故而不會出現(xiàn)抖動。（4）定時(shí)、計(jì)數(shù)看：plc時(shí)鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時(shí)范圍寬，有記憶功能。2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟在花式噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中主要

14、考慮以下幾點(diǎn)：（1）深入了解和分析花式噴泉的工藝條件和控制要求。（2）確定i/o設(shè)備。根據(jù)控制系統(tǒng)的功能要求，確定所需的輸入、輸出設(shè)備。（3）根據(jù)i/o點(diǎn)數(shù)選擇合適的plc類型。（4）分配i/o點(diǎn)，分配各輸入輸出點(diǎn)，編制接線圖。（5）寫出梯形圖程序，根據(jù)工作要求設(shè)計(jì)出準(zhǔn)確的梯形圖（6）編寫程序，這是整個(gè)花式噴泉系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作。2.3系統(tǒng)控制方案花式噴泉系統(tǒng)的控制要求如下：一、按下啟動按鈕,噴泉控制裝置開始工作;按下關(guān)閉按鈕,噴泉控制裝置停止工作.二、噴泉的工作方式由花樣按鈕來自行選擇.三、花樣選擇開關(guān)用于選擇噴泉的噴水花樣.1. 花樣一:按下一號按鈕:噴頭1(3s) 噴頭1、2(3s) 噴

15、頭1、2、3(3s) 然后重復(fù)循環(huán)2. 花樣二:按下二號按鈕:噴頭1、2(2s) 噴頭2 3(2s) 噴頭1 3（2s) 循環(huán)五次后,噴頭1 2 3 全開25s.噴頭布置如圖1 圖12.4花式噴泉控制系統(tǒng)的原理圖在噴泉中，通過按鈕開關(guān)信號來控制plc?；ㄊ絿娙刂葡到y(tǒng)的原理如圖2所示：圖23 可編程控制器（plc）的選擇3.1 plc的基本知識3,1.1plc概述可編程序控制器，英文稱program mable controller,簡稱plc，在可編程序控制器發(fā)展的初期，不同的開發(fā)制造商對plc有不同的定義，為使這一新型的工業(yè)控制裝置的生產(chǎn)和控制規(guī)范化國際電工委員會曾于1982年11月頒發(fā)了

16、可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第一稿，1985年1月又發(fā)表了第二稿，草案中對可編程序控制器的定義是：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。 其具有以下基本的功能：1.邏輯處理功能；2.數(shù)據(jù)運(yùn)算功能；3.準(zhǔn)確定時(shí)功能；4.高速計(jì)數(shù)功能；5.中斷處理（可以實(shí)現(xiàn)各種內(nèi)部中斷）功能；6.程序與數(shù)據(jù)存儲功能；7.聯(lián)網(wǎng)通信功能；8.自檢測、自診斷功能。它還有以下優(yōu)點(diǎn)：1. 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) plc是專工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，因此在設(shè)計(jì)plc時(shí)，采取了很多可靠的抗干擾措施2. 通用性強(qiáng)，使用方便 用戶不用自己去設(shè)計(jì)其他裝置。所做的工作只是設(shè)計(jì)滿足控制對象的控制要求的應(yīng)用程序。對于

17、一個(gè)控制系 （2）軟件措施:對程序進(jìn)行檢查和檢驗(yàn)統(tǒng)，當(dāng)控制要求改變時(shí)，只需修改程序，就能改變控制功能。3. 采用模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)組合靈活方便用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際需求進(jìn)行組合，為用戶提供了很大的方便，4. 編程語言簡單易學(xué)，便于掌握plc的開發(fā)制造商采取了與繼電接觸器控制原理相似的梯形圖語言，這樣方便一線工人掌握和學(xué)習(xí)，易學(xué)易懂。5. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短由于采用了模塊化設(shè)計(jì)的的方法，使得設(shè)計(jì)工作所需的時(shí)間大大縮短，加快了工程的進(jìn)度。3.1.2 plc的用途plc的應(yīng)用通常有下用途：（1）順序控制 在工業(yè)控制中，plc采用其步進(jìn)指令編程或用移位寄存器編程的功能實(shí)現(xiàn)順序控制。（2）開關(guān)量邏輯控制 p

18、lc運(yùn)用其強(qiáng)大的邏輯運(yùn)算能力，通過準(zhǔn)確高效地控制開關(guān)量可以實(shí)現(xiàn)各種簡單或復(fù)雜的邏輯控制，這是plc取代傳統(tǒng)的繼電器-接觸器的控制根本原因。（3）模擬量控制 plc中配置有a/d和d/a轉(zhuǎn)換模塊?，F(xiàn)場的溫度、壓力、流量、速度等這些模擬量經(jīng)過a/d模塊轉(zhuǎn)換位數(shù)字量，傳送到plc中，經(jīng)過plc中的微處理器進(jìn)行處理后，經(jīng)d/a模塊轉(zhuǎn)換后，變成模擬量去控制被控對象，這樣就可以實(shí)現(xiàn)plc對模擬量的控制。（4）定時(shí)和計(jì)數(shù)控制功能。（5）數(shù)據(jù)處理 plc可以通過數(shù)據(jù)處理能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的比較、轉(zhuǎn)換、通信、顯示等功能。（7）通信和聯(lián)網(wǎng) 現(xiàn)在plc一般都有通信功能，它可以對輸入和輸出進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，又能實(shí)現(xiàn)可編程控制

19、器主機(jī)與可編程控制器主機(jī)、可編程控制器主機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信，這樣用plc可以方便地進(jìn)行分布式控制，這樣就能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模自動化生產(chǎn)線的集中控制和管理。為實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，智能化提供了條件。3.2 plc的選型3.2.1 plc種類的介紹全球plc有二百多種，國內(nèi)常用plc也就二三十種，常用的有德國西門子，法國施耐德，美國ab，abb，ge日本歐母龍，三菱，松下，韓國，三星，國產(chǎn)和利時(shí)，科創(chuàng)思等。三菱plc相對于其他的plc價(jià)錢比較高，但是性能相對強(qiáng)大，可操作性強(qiáng)，有相配套的伺服系統(tǒng)和組態(tài)軟件。而且在大學(xué)期間我所接觸的也大多數(shù)是日三菱公司的plc。三菱plc的種類分為fx1n，fx2n，fx3u，f

20、x3g等，fx1n，fx2nplc與fx2n-32mr相比功能更為強(qiáng)大，為升級產(chǎn)品，但由于本系統(tǒng)所需功能和技術(shù)要求fx2n完全能夠解決，所以從經(jīng)濟(jì)方面考慮選用三菱fx2n-32mr系列產(chǎn)品。按照本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求、工作環(huán)境、監(jiān)測對象等方面出發(fā)，三菱plc完全可以滿足本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。如今三菱plc的種類分為fx1n，fx2n，fx3u，fx3g等系列，其中fx1n，fx2n是以fx1n為根基沿用而來的，生產(chǎn)價(jià)錢比fx1n略高，且完全可以滿足本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，所以本次設(shè)計(jì)選用三菱fx2n-32mr的plc作為本系統(tǒng)的控制器。fx2n-32mr系列可以根據(jù)對象不同，可以選用不同的型號和不同數(shù)量的模塊

21、，并可以將這些模塊安裝在同一機(jī)架上。 plc基本結(jié)構(gòu)：可編程序控制器實(shí)質(zhì)是計(jì)算機(jī)，基本構(gòu)成為：一、電源二、中央處理單元(cpu)三、存儲器：四、輸入輸出接口電路五、功能模塊六、通信模塊其中，plc的工作過程一般分為三個(gè)階段，一、輸入采樣階段這一階段用掃描的方式將暫存的數(shù)據(jù)讀入，然后寫入相應(yīng)的寄存器中。二、用戶程序執(zhí)行階段在此階段，可編程邏輯控制器按一定順序依次地掃描(梯形圖) 三、輸出處理階段 3.2.2 型號的選擇 按照本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求、工作環(huán)境、監(jiān)測對象等方面出發(fā)，西門子plc完全可以滿足本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。如今三菱plc的種類分為fx1n，fx2n，fx3u，fx3g等系列，其中fx1n，

22、fx2n是以fx1n為根基沿用而來的，生產(chǎn)價(jià)錢比fx1n略高，且完全可以滿足本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，所以本次設(shè)計(jì)選用三菱fx2n-32mr的plc作為本系統(tǒng)的控制器。每個(gè)i/o點(diǎn)及與此有聯(lián)系的功能元件占用的內(nèi)存量大體為： 開關(guān)量輸入器件：1020b/點(diǎn)； 開關(guān)量輸出器件：510b/點(diǎn)； 計(jì)數(shù)器件/定時(shí)器件：2b/個(gè)； 通訊接口： 一個(gè)接口大概容量要求在299b以上。plc容量的挑選除滿足指揮要求外，還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ?，以做備用。按照以往，在挑選存儲容量時(shí)，通常按實(shí)踐要求的1520給定裕量。3.3變頻器的選用驅(qū)動主要有：步進(jìn)驅(qū)動控制、交流伺服驅(qū)動控制、交流變頻驅(qū)動控制等。步進(jìn)驅(qū)動不適合連續(xù)、大負(fù)載運(yùn)行

23、；因?yàn)槠涔β市　⑺俣嚷?。直、交流伺服?qū)動性高，但控制系統(tǒng)復(fù)雜，成本也高。根據(jù)公式n0可以發(fā)現(xiàn)，電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n0隨頻率f而同步變化。在異步電動機(jī)中，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nm始終略低于同步轉(zhuǎn)速n0。所以，當(dāng)n0連續(xù)可調(diào)時(shí)，nm也連續(xù)可調(diào)。又由于在頻率f相同時(shí)，異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速是根據(jù)磁極對數(shù)p的不同而改變的，所以頻率f的調(diào)節(jié)范圍也是各不相同的。三菱fr-z240-4.0kp-er變頻器通過查找大量資料和數(shù)據(jù)分析，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)的要求很高，三菱fr-z240-4.0kp-er的變頻器，不僅可以滿足現(xiàn)在的要求，同時(shí)也具備了其它的功能。1、 變頻器的功用變頻器可以轉(zhuǎn)換交流電的頻率，即將其由固定的變換成

24、連續(xù)可調(diào)的。固定頻率通常為50hz，連續(xù)可調(diào)的頻率多數(shù)為0400hz。如圖3-1所示，變頻器的r、s、t為輸入端，u、v、w為輸出端。輸入交流電頻率固定，可以是單相也可以是三相；輸出的則是三相交流電，同時(shí)接至電動機(jī)。由于經(jīng)過變頻器的轉(zhuǎn)換，此時(shí)的交流電頻率在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。圖32、 變頻器的類別簡介按變換環(huán)節(jié)分：交-交變頻器和交-直-交變頻器。前者是直接變換；后者先將交流電整流，變成直流電后再進(jìn)行逆變。該過程由變頻器自動進(jìn)行，不受其他因素控制，此時(shí)得到頻率可調(diào)的交流電。按電壓的調(diào)試方式分：pam（脈幅調(diào)制）和pwm（脈寬調(diào)制）。分別通過改變直流電壓的大小和改變輸出脈沖的占空比來進(jìn)行調(diào)制。按直

25、流環(huán)節(jié)的儲能方式分：電流型和電壓型。分別通過電感線圈和電容器儲能。3.4水泵的選型水泵作為一種通用機(jī)械，在現(xiàn)代社會廣泛的應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門，在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)有重要的地位。泵的電能消耗有著積極作用。但是在很多領(lǐng)域中，由于選型不合理帶來了很多問題，不僅不能使用還降低了效益。由此可見，合理選擇水泵對節(jié)約能源有著重要意義。水泵的選型就是根據(jù)工程具體情況，確定合適的水泵型號和臺數(shù)。1、使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚(yáng)程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數(shù)的要求。 2、必須滿足介質(zhì)特性的要求。對輸送易燃、易爆有毒或貴重介質(zhì)的泵，要求軸封可靠或采用無泄漏泵，如磁力驅(qū)動泵、隔膜泵、屏蔽泵對輸送腐蝕

26、性介質(zhì)的泵，要求對流部件采用耐腐蝕性材料，如afb不銹鋼耐腐蝕泵，cqf工程塑料磁力驅(qū)動泵。3、機(jī)械方面可靠性高、噪聲低、振動小。4、經(jīng)濟(jì)上要綜合考慮到設(shè)備費(fèi)、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)、維修費(fèi)和管理費(fèi)的總成本最低。3.4.1水泵的參數(shù)及性能（1）水泵的主要參數(shù)水泵參數(shù)是指涉及泵的工作能力一組物理量。一般有很多物理量，包括流量、揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速、效率、比轉(zhuǎn)數(shù)和允許吸上真空高度等。通常它們被標(biāo)注在水泵銘牌上，供人們識別和選用。1. 流量（q） 3水泵的流量q：水泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送的水量，常用的單位是m /s（立方米每秒），l/s（升每秒）每一種型號的水泵的流量都有一定的范圍，所謂的水泵設(shè)計(jì)流量，是指水泵在這一流量下，運(yùn)行

27、時(shí)的效率最佳，超過了就會降低它的效率。2.揚(yáng)程（h）揚(yáng)程h：被輸送的單位重量液體從泵進(jìn)口到出口所增加的能量，即單位重量液體通過水泵時(shí)所獲得的有效能量。實(shí)際上就是水泵能將水揚(yáng)起來的高度，又稱總揚(yáng)程或全揚(yáng)程，單位為米液柱高度，一般省去“液柱”，以米（m）表示。泵的總揚(yáng)程由吸水揚(yáng)程和出水揚(yáng)程兩部分組成，因此總揚(yáng)程=吸水揚(yáng)程+出水揚(yáng)程但由于水流在流動過程中受到很多阻力，使其吸水揚(yáng)程和出水揚(yáng)程減少，因此吸水揚(yáng)程=實(shí)際吸水揚(yáng)程+吸水損失揚(yáng)程出水揚(yáng)程=實(shí)際出水揚(yáng)程+出水損失揚(yáng)程損失揚(yáng)程=吸水損失揚(yáng)程+出水損失揚(yáng)程所以又可得總揚(yáng)程=實(shí)際揚(yáng)程+損失揚(yáng)程由于銘牌上的數(shù)據(jù)與實(shí)際情況存在較大差距，所以在選擇水泵的時(shí)候

28、不能完全按銘牌上的數(shù)據(jù)來進(jìn)行選擇，而要根據(jù)實(shí)際情況，否則，不僅可能降低水泵的效率，甚至?xí)斐筛静荒苁褂?。?shí)際的使用當(dāng)中會產(chǎn)生很大的能量損失，損失的揚(yáng)程與多種因素相關(guān)，如水管數(shù)量、水管內(nèi)徑、管長、，水管的布排方式、水管內(nèi)壁粗糙程度以及水泵流量等。這些在管路設(shè)計(jì)和選配水管和附件時(shí)要引起重視。1.允許吸上真空高度（hs）允許吸上真空高度是指真空表讀數(shù)吸水揚(yáng)程，也就是泵的吸水揚(yáng)程（簡稱泵的吸程），包括實(shí)際吸水揚(yáng)程和吸水損失揚(yáng)程之和。以hs表示，單位為米（m），這是安裝水泵高度時(shí)需要注意的重要參數(shù)。安裝水泵時(shí)，應(yīng)使水泵的吸水揚(yáng)程小于允許吸上真空高度值，否則安裝過高的話就會產(chǎn)生吸不上水或氣蝕的現(xiàn)象。2.

29、轉(zhuǎn)速（n）轉(zhuǎn)速是指泵葉輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，以n表示，單位為轉(zhuǎn)/分（r/min）。每臺泵都有其額定轉(zhuǎn)速，在使用的時(shí)候且不可隨意降低或提高，這個(gè)數(shù)據(jù)一般會在銘牌上顯示出來。如果遠(yuǎn)大于額定轉(zhuǎn)速，不但會引起動力機(jī)超載或轉(zhuǎn)不動，而且泵的零部件也容易損壞；轉(zhuǎn)速降低，泵的效率就會降低，影響水泵的正常工作。3.比轉(zhuǎn)數(shù)（ns）在前述水泵型號中，有些型號的組成部分有比轉(zhuǎn)數(shù)這個(gè)參數(shù)。比轉(zhuǎn)數(shù)與轉(zhuǎn)速是兩個(gè)概念，水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)，簡稱比速，通常用符號為ns。此外，要注意比轉(zhuǎn)數(shù)大的水泵，其轉(zhuǎn)速不一定高；比轉(zhuǎn)數(shù)小的，轉(zhuǎn)速不一定低。大流量、低揚(yáng)程的水泵，比轉(zhuǎn)數(shù)大，防止則小。一般比轉(zhuǎn)數(shù)較低的離心泵，其流量小、揚(yáng)程高；而比轉(zhuǎn)數(shù)較高的軸流泵

30、，其流量大、揚(yáng)程低。4.功率功率是指機(jī)組在單位時(shí)間內(nèi)作功的大小。水泵功率可分為有效功率、軸功率和配套功率三種。（1）有效功率 是純用于揚(yáng)水所消耗的功率，又稱為凈功率。常用符號為n效，單位為千瓦（或馬力）。有效功率只可用水泵的流量和揚(yáng)程計(jì)算得出： 流量（千克/秒）×總揚(yáng)程（米） 有效功率（千瓦）= 102（2）軸功率 它是動力機(jī)傳給水泵軸上的功率，因此稱為軸功率或輸入功率。要包括泵體內(nèi)軸承的摩擦、水泵軸與填料的摩擦、水與葉輪、泵殼間的摩擦，以及泵內(nèi)高壓水的回漏等所消耗的功率。（3）配套功率 它是指水泵應(yīng)選配的動力機(jī)的功率，一次又稱有用功率。常用符號為n配，它比軸功率大。這是因?yàn)閯恿C(jī)把

31、動力傳遞給水泵的過程中，有傳動損失；同時(shí)還要考慮可能出現(xiàn)動力機(jī)超載，因此動力機(jī)需要功率儲備。配套功率可按下式求得： 動力安全系數(shù)×流量（千克/秒）×總揚(yáng)程（米） 配套功率（千瓦）= 102×水泵效率×傳動效率動力安全系數(shù)，一般通過水泵軸的功率大小確定。在軸功率太小時(shí)取大值。傳動交率要根據(jù)傳動類型和傳動方式確定。采用聯(lián)軸器直接傳動時(shí)，取0.99。采用皮帶傳動時(shí)，開口式傳動取0.98，交叉?zhèn)鲃尤?.9，半交叉取0.920.94；三角帶傳動取0.96。5.、效率（n）效率是指有效功率與軸功率的比值，因此他是反映泵對動力所給予的功率利用程度的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。常用符

32、號為n，其大小用百分?jǐn)?shù)來表示?？捎孟率奖磉_(dá)： 有效效率 水泵效率=×100 軸功率由于有效功率小與軸功率，因此水泵效率永遠(yuǎn)小于1。但水泵效率值越大說明有效功率越大，泵內(nèi)損失功率越小。我們選擇水泵時(shí)，應(yīng)盡量選擇效率高的水泵。銘牌上的效率是指水泵正常工作所不應(yīng)該超過的功率。常用的水泵的效率為60%80%，少數(shù)大型水泵超過了80%。3.4.2選擇步驟（1）列出基本數(shù)據(jù)：1.介質(zhì)的特性2.介質(zhì)中固體顆粒含量3.所需要的流量4壓力（2）確定流量揚(yáng)程和流量1.如果生產(chǎn)工藝中已給出最小、正常、最大流量，應(yīng)按最大流量考慮。2.如果生產(chǎn)工藝中只給出正常流量，應(yīng)考慮留有一定的余量。3.在基本數(shù)據(jù)值給出重

33、量流量時(shí)，應(yīng)換算成體積流量。我選用品牌為deshb(德士比)的qyp100-4.5-2.2噴泉泵，實(shí)物如圖4：圖43.5硬件接線圖系統(tǒng)的硬件連接圖即plc和系統(tǒng)中各個(gè)硬件的連線。具體的如圖5所 圖54 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 軟件的設(shè)計(jì)實(shí)際上就是通過對噴泉的各種運(yùn)動情況進(jìn)行分析，對噴泉的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行劃分，再根據(jù)所劃分的運(yùn)動狀態(tài)畫出流程圖。通過控制過程流程圖就能對控制動作有清晰的思路。在繪制流程圖時(shí)，首先要對噴泉主流程有足夠的認(rèn)識，這樣才能將主流程進(jìn)行劃分，得出子流程圖。然后通過對子流程分析，得出控制程序。最終再通過主流程圖中控制動作的先后順序，對各控制子程序進(jìn)行組合得出總的控制系統(tǒng)程序。接下來，將對控

34、制系統(tǒng)的主流程和子流程進(jìn)行分析。4.1 i/o分配表: 輸入 啟動按鈕i0.0 停止按鈕 i0.0 輸出 第1道噴泉 q0.1 第2道噴泉 q0.2 第3道噴泉 q0.3 4.2流程圖 流程圖如圖6所示圖64.3i/o接線圖 i/o接線圖如圖7所示圖74.4 梯形圖4.5指令表ld x0and x1ani x2ani t3out y1out t0 k30out t1 k60out t2 k90ld t0out y2ld t1out y3ld t2out y4ld x0and x2ani x1ani x3out m100ld m100ani c0and t3out y2out y4ld m100

35、ani c0ani t3out y1out y3ld m100ani t4ani c0out t4 k30ld m100and t4ani c0out t4 k30ld m100and t4or c0ani t5out c0 k5ld m100and c0out t6 k300ld m100and c0ani t5out y1out y2out y3endld m100ani t4ani c1out t4 k30ld m100and t4ani c1out t4 k30ld m200and t5or c1ani t6總結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目讓我認(rèn)識到了這門功課的重要意義，也讓我在事件中得到了鍛煉

36、，我一定會牢記這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷，在以后的學(xué)習(xí)中打下堅(jiān)實(shí)的基本功。 我所設(shè)計(jì)的課題目相對較簡單，采用順序控制設(shè)計(jì)思路清晰、易于理解。但是我的相關(guān)專業(yè)知識和前期準(zhǔn)備還不夠充分，存在一定的盲目性，導(dǎo)致在一些小事上花費(fèi)了大量不必要的時(shí)間。光是畫順序功能圖及t型圖就用了一天時(shí)間，錄入程序花費(fèi)一晚上，而查找編譯錯(cuò)誤及非致命性錯(cuò)誤居然花費(fèi)一上午。大部分時(shí)間基本上都是做無用功的，效率很低。此次設(shè)計(jì)重點(diǎn)應(yīng)用了可編程控制器原理等相關(guān)知識。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我受益匪淺，特別是讓自己獨(dú)立思考解決問題的能力得到了鍛煉，讓自己知道了扎實(shí)的理論知識與實(shí)踐能力是從事技術(shù)方面的研究設(shè)計(jì)所必不可少的，并且這次設(shè)計(jì)讓我對于創(chuàng)

37、新能力的培養(yǎng)和加強(qiáng)得到高度重視，課堂里面的理論學(xué)習(xí)只是一方面，然而自學(xué)以及實(shí)踐都是非常重要的，要時(shí)刻帶著問題去學(xué)習(xí)，并且為解決問題而努力，這樣才會有成效。只有勇于創(chuàng)新，不怕吃苦，方能獲得成功。在進(jìn)行本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，我查閱了很多的相關(guān)資料，對于可編程控制器的理解也得到了加強(qiáng)，對于我以后向相關(guān)方面的學(xué)習(xí)和發(fā)展有了不小的幫助，并且在加強(qiáng)我理論知識的同時(shí)，實(shí)踐能力和溝通能力也得到了鍛煉。綜合運(yùn)用plc測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論，并根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)中的要求，結(jié)合相關(guān)的基礎(chǔ)知識進(jìn)行設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我了解了更多plc相關(guān)的專業(yè)知識，讓我對想過的規(guī)范和要求有了初步的認(rèn)識和了解。本文主要是根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活中的一些實(shí)際例子

38、，在現(xiàn)實(shí)生活中所遇到的一些困難，在面對這些困難時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)了解決困難的方法，從而服務(wù)于人們的生活，提高人們的生活質(zhì)量。在面對噴泉控制的問題時(shí)，傳統(tǒng)的控制方式已不能滿足人們的要求，所以在本文中講述了用可編程序控制器進(jìn)行控制，它更穩(wěn)定，更高效，能滿足人們的要求。整個(gè)控制系統(tǒng)的核心為plc，由plc通過程序控制變頻器來控制水泵電機(jī)。程序采用步進(jìn)梯形指令，可以很容易地實(shí)現(xiàn)順序控制。在不同程序步序中可出現(xiàn)相同的輸出指令，所以采用步進(jìn)指令對于較復(fù)雜的控制程序的設(shè)計(jì)非常方便。不僅有助于提高設(shè)計(jì)效率，便于調(diào)試運(yùn)行。并且程序易于理解，同時(shí)大大減少了程序所需的步數(shù)。另外，為了增加工作的可靠性，在軟件設(shè)計(jì)中還采用時(shí)

39、間定時(shí)監(jiān)控的方法，一旦某個(gè)過程超過預(yù)計(jì)設(shè)定范圍，即采取措施，并發(fā)出聲光警報(bào)，提醒操作人員。這種控制系統(tǒng)是采用plc控制的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。它的設(shè)備由很多部分組成。這種控制系統(tǒng)的最顯著的優(yōu)點(diǎn)就是可以方便的調(diào)節(jié)它在工作時(shí)的時(shí)間，滿足了人們生產(chǎn)過程中的需要，因而應(yīng)用廣泛。該系統(tǒng)的另一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是它的節(jié)能效果，其節(jié)能效果非常好，有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。 最后，對于本次畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)，從最初的選題到最終的完結(jié)，各項(xiàng)任務(wù)進(jìn)行的過程中，使我學(xué)到了許多，對于專業(yè)理論知識的應(yīng)用更加熟練，尤其是對于plc的實(shí)際應(yīng)用。希望以后在工作中能夠更多的用到大學(xué)階段所學(xué)到的知識，同時(shí)也能學(xué)到更多的知識，不斷地豐富自己。參

40、考文獻(xiàn)01 章國華、蘇東典型生產(chǎn)線原理、安裝與調(diào)試北京理工大學(xué)出版社2009.0402 計(jì)時(shí)鳴機(jī)電一體化控制技術(shù)與系統(tǒng)西安電子大學(xué)出版社2009.0603華滿香電氣控制及plc應(yīng)用人民郵電出版社20090.504 郭艷萍，李曉波。plc在花式噴泉中的應(yīng)用j漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)（綜合版）.200305廖常初.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)（第四版）.重慶大學(xué)出版社.200506 廖常初. plc編程及應(yīng)用. 機(jī)械工業(yè)出版社, 2009 07 林德杰. 過程控制儀表及控制系統(tǒng).機(jī)械工業(yè)出版社,2008 08孫康嶺.電氣控制與plc應(yīng)用m。北京：化學(xué)工業(yè)出版社200909 殷培峰.基于plc噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

41、與應(yīng)用j.蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2006，610朱張校工程材料北京：清華大學(xué)出版社，200111吉衛(wèi)喜機(jī)械制造技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社，200412孫康嶺.電氣控制與plc應(yīng)用m。北京：化學(xué)工業(yè)出版社2009.13柳秉毅. 材料形成工藝基礎(chǔ). 北京：高等教育出版社，200514林文煥. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì). 北京：國防工業(yè)出版社，198715大連組合機(jī)床研究所.組合機(jī)床設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，197316張秉榮, 章劍青. 工程力學(xué). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199617吳愛萍，plc控制的設(shè)計(jì)技巧，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),2003統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)m.人民郵電出版社.2007.18林威漢，高春光，張海濤.國內(nèi)組態(tài)軟件的現(xiàn)狀和未來j.電氣時(shí)代.2002，6（2）：912.19劉迎春，葉湘濱.傳感器原理.國防科技大學(xué)出版社m.2002.20付家才.plc實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐.北京高等教育出版社m.2006.21把多鐸，馬太鈴.水泵及水泵站.中國水利水電出版社.200422理國勇，衛(wèi)明社.可編程控制器實(shí)驗(yàn)教程.電子工業(yè)出版社.2008致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我們在大學(xué)里所形成的學(xué)術(shù)素養(yǎng)的一次綜合考察。完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，從選題到、資料查找和學(xué)習(xí)，到深入研究自動部分收集器的結(jié)構(gòu)和