基于PLC和變頻器的花式噴泉的設計

1、摘 要隨著我國城市化進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。噴泉的細小水珠同空氣分子撞擊，能產(chǎn)生大量的負氧離子，有益于改善社區(qū)面貌和增進居民身心健康?；ㄊ絿娙捎昧丝删幊炭刂破鱌LC和變頻器，用軟件實現(xiàn)對花式噴泉運行的自動控制，可靠性大大提高?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化，可方便的增加或改變控制功能，也可以進行故障自動檢測與報警顯示，提高運行平安性，并便于檢修。用SFC 方法編程,可以使設計思路清晰,編程簡便。而變頻器調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和起制動性能、高效率、高功率因素和節(jié)電效果，可以控制噴泉水位的高度，廣

2、泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點而獲國內(nèi)外公認為最有開展前途的調(diào)速方式。因此，可編程控制器PLC技術加變頻器調(diào)速技術已成為現(xiàn)代噴泉行業(yè)的一個熱點。本設計是利用PLC 和變頻器的調(diào)速技術，因而有三種噴水把戲可供選擇；能夠控制每環(huán)噴水管噴水的高度；噴水時要有燈光顯示；可以根據(jù)不同的季節(jié)、不同的場合可改變噴水的把戲。將各種水型及燈光，按照預先設定的排列組合進行控制程序的設計，通過計算機運行程序發(fā)出控制信號，使水型及燈光有各種各樣的變化。關鍵字：可編程控制器PLC；花式噴泉；梯形圖；變頻器；控制；水泵 目 錄. 摘要 目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc230150350

3、摘 要 PAGEREF _Toc230150350 h I HYPERLINK l _Toc230150351 第1章緒論 PAGEREF _Toc230150351 h 1 HYPERLINK l _Toc230150352 1.1 課題研究背景 PAGEREF _Toc230150352 h 1 HYPERLINK l _Toc230150353 1.2 課題設計的內(nèi)容 PAGEREF _Toc230150353 h 2 HYPERLINK l _Toc230150354 課題設計的目的和意義 PAGEREF _Toc230150354 h 2 HYPERLINK l _Toc230150

4、355 第2章系統(tǒng)控制方案確實定 PAGEREF _Toc230150355 h 3 HYPERLINK l _Toc230150356 花式噴泉的概述 PAGEREF _Toc230150356 h 3 HYPERLINK l _Toc230150357 2.2 采用PLC控制花式噴泉的優(yōu)點 PAGEREF _Toc230150357 h 3 HYPERLINK l _Toc230150358 2.3 系統(tǒng)設計的根本步驟 PAGEREF _Toc230150358 h 4 HYPERLINK l _Toc230150359 2.4 系統(tǒng)控制方案 PAGEREF _Toc230150359 h

5、 4 HYPERLINK l _Toc230150360 2.5 花式噴泉控制系統(tǒng)的原理圖 PAGEREF _Toc230150360 h 5 HYPERLINK l _Toc230150361 第三章 系統(tǒng)硬件設計 PAGEREF _Toc230150361 h 6 HYPERLINK l _Toc230150362 可編程控制器(PLC)的選型 PAGEREF _Toc230150362 h 6 HYPERLINK l _Toc230150363 3.1.1 PLC概述 PAGEREF _Toc230150363 h 6 HYPERLINK l _Toc230150364 3.1.2 PL

6、C的選型 PAGEREF _Toc230150364 h 6 HYPERLINK l _Toc230150365 3.2 變頻器的選型 PAGEREF _Toc230150365 h 8 HYPERLINK l _Toc230150366 3.3 水泵的選型 PAGEREF _Toc230150366 h 9 HYPERLINK l _Toc230150367 3.4 硬件接線圖 PAGEREF _Toc230150367 h 9 HYPERLINK l _Toc230150368 3.5 I/O分配表 PAGEREF _Toc230150368 h 10 HYPERLINK l _Toc23

7、0150369 第四章 系統(tǒng)軟件設計 PAGEREF _Toc230150369 h 11 HYPERLINK l _Toc230150370 4.1 PLC梯形圖概述 PAGEREF _Toc230150370 h 11 HYPERLINK l _Toc230150371 4.2 SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件的操作方法 PAGEREF _Toc230150371 h 11 HYPERLINK l _Toc230150372 4.3 系統(tǒng)工作過程分析見附錄 PAGEREF _Toc230150372 h 12 HYPERLINK l _Toc230150373 控制系統(tǒng)程序設計 P

8、AGEREF _Toc230150373 h 12 HYPERLINK l _Toc230150374 4.4.1 花式噴泉的第一種把戲 PAGEREF _Toc230150374 h 12 HYPERLINK l _Toc230150375 4.4.2 花式噴泉的第二種把戲 PAGEREF _Toc230150375 h 15 HYPERLINK l _Toc230150376 4.4.3 花式噴泉的第三種把戲 PAGEREF _Toc230150376 h 16 HYPERLINK l _Toc230150377 第五章 結(jié)論 PAGEREF _Toc230150377 h 18 HYPE

9、RLINK l _Toc230150378 致謝 PAGEREF _Toc230150378 h 18 HYPERLINK l _Toc230150379 參考文獻 PAGEREF _Toc230150379 h 18 HYPERLINK l _Toc230150380 附錄 PAGEREF _Toc230150380 h 20 HYPERLINK l _Toc230150381 附錄 PAGEREF _Toc230150381 h 21第1章緒論1.1 課題研究背景隨著城市化進程的加速，花式噴泉可以在人們周圍隨處可見。比方廣場，大廈，小區(qū)等?；ㄊ絿娙侨嗽煨夂?，在炎熱的夏日可以起到增濕和降

10、溫的作用； 也為水體充氧，有利于水體增加自凈能力，起到防止水體黑臭的作用。 花式噴泉運行的靈活性是評價花式噴泉優(yōu)劣的關鍵，而這與花式噴泉的控制系統(tǒng)息息相關?；ㄊ絿娙梢愿鶕?jù)自己的設計，設計出各種各樣的把戲，加上燈光，能給人有種不錯的視覺享受。1969年美國數(shù)字設備公司DEC研制書上世界第一臺可編程控制器，并成功地應用在美國GM的生產(chǎn)線上。但當時只能進行邏輯運算，故稱為可編程邏輯控制期，簡稱PLCprogrammable logic controller。70年代后期，隨著微電子技術和計算機的迅猛開展，使PLC從開關量的邏輯控制擴展到數(shù)字控制及生產(chǎn)過程控制域，真正成為一種電子計算機工業(yè)控制裝置，

11、故稱為可編程控制器，簡稱PCprogrammable controller.但由于PC容易與個人計算機programmable computer相混淆，故人們?nèi)粤晳T地用PLC作為可編程器的縮寫。1985年國際電工委員會IEC對PLC的定義如下：可編程控制器是一種進行數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境下的應用而設計的工業(yè)控制器，它采用了可以編程的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。PLC是繼電器邏輯控制系統(tǒng)開展而來，所以它在數(shù)學處理、順序控制方面具有一定優(yōu)勢。繼電器在控制系統(tǒng)中主要起兩種作

12、用：1邏輯運算2弱電控制強電。PLC是集自動控制技術，計算機技術和通訊技術于一體的一種新型工業(yè)控制裝置，已躍居工業(yè)自動化三大支柱PLC、ROBOT、CAD/CAM的首位?？删幊炭刂破?，簡稱PLC。它在集成電路、計算機技術的根底上開展起來的一中新型工業(yè)控制設備。 具有1.可靠性高、抗干擾能力強 2.設計、安裝容易，維護工作量少 4.功能強、通用性好 5.開發(fā)周期短，成功率高 6.體積小，重量輕、功耗底等特點。具有功能強、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應用于自動化控制的各個領域，并已成為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的支柱產(chǎn)品。與繼電接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠；價格上能與繼電接

13、觸器控制系統(tǒng)競爭；易于在現(xiàn)場變更程序；便于使用、維護、維修；能直接推動電磁閥、接觸器與于之相當?shù)膱?zhí)行機構(gòu)；能向中央執(zhí)行機構(gòu)；能向中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。因此，進行花式噴泉的PLC控制系統(tǒng)的設計，可以推動噴泉行業(yè)的開展，擴大PLC在自動控制領域的應用，具有一定的經(jīng)濟和理論研究的價值。1.2 課題設計的內(nèi)容本設計將在以下幾個方面對花式噴泉的控制系統(tǒng)進行研究和論證。1花式噴泉類型的選擇。綜合花式噴泉的類別和各類的特點和要求，在本課題中主要研究能有三種噴水把戲可供選擇；能夠控制每環(huán)噴水管噴水的高度；噴水時要有燈光顯示；可以根據(jù)不同的季節(jié)、不同的場合可改變噴水的把戲。將各種水型及燈光，按照預先設

14、定的排列組合進行控制程序的設計，通過計算機運行程序發(fā)出控制信號，使水型及燈光有各種各樣的變化。2花式噴泉硬件系統(tǒng)的設計。本課題設計的花式噴泉要求運行迅速準確度高，在花式噴泉的格層檢測系統(tǒng)中選用用在工業(yè)自動控制上大量運用的具有檢測精度高、壽命長、穩(wěn)定性能好的接近傳感器，運用感應器的開關量信號輸入給PLC來實現(xiàn)控制。由于本課題的具體需求在硬件系統(tǒng)的設計過程中主要考慮了花式噴泉的經(jīng)濟實用、穩(wěn)定、靈活、美觀的需要。3.花式噴泉控制系統(tǒng)軟件的設計。在本設計中選用了目前運用最多的PLC編程語言梯形圖，梯形圖的編程能直觀明了的設計花式噴泉控制的要求，梯形圖的編寫運用SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件，

15、此軟件支持全部的三菱FX系列的PLC，并且具有強大的診斷功能，能更快的查找出故障的原因，從而大大縮短了維修時間。設計的目的和意義 隨著我國經(jīng)濟的高速開展，微電子技術、計算機技術和自動控制技術也得到了迅速開展，交流變頻調(diào)速技術已進入個嶄新的時代，其應用越來越廣。而隨著我國城市化進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。噴泉的細小水珠同空氣分子撞擊，能產(chǎn)生大量的負氧離子，有益于改善社區(qū)面貌和增進居民身心健康?？删幊绦蚩刂破鱌LC因為穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)簡單、本錢低廉、簡單易學、功能強大和使用方便已經(jīng)成為應用面最廣、最廣泛的

16、通用工業(yè)控制裝置，成為當代工業(yè)自動化的主要支柱之一?；ㄊ絿娙刂埔蠼尤朐O備使用簡便，對應于系統(tǒng)組態(tài)的編程簡單，具有人性化的人機界面，配備應用程序庫，加快編程和調(diào)試速度。通過PLC對程序設計，提高了噴泉的控制水平，并改善了噴泉的樣式。第2章系統(tǒng)控制方案確實定2.1花式噴泉的概述噴泉是一種將 HYPERLINK :/baike.baidu /view/2630.htm t _blank 水或其他液體經(jīng)過一定壓力通過噴頭 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1240466.htm t _blank 噴灑出來具有特定形狀的組合體，提供 HYPERLINK :/baike.ba

17、idu /view/84951.htm t _blank 水壓的一般為 HYPERLINK :/baike.baidu /view/229919.htm t _blank 水泵。現(xiàn)代城市中的噴泉形式已十分豐富。隨著構(gòu)筑物的大小及水壓等的變化，噴泉或高或低、或珠或霧，精彩紛呈。可分為以下7種： 一普通噴泉：只有簡單的幾種固定水型及燈光，隨著電源的開閉而控制噴泉的運行、水型和燈光變化。二程控噴泉：將各種水型及燈光，按照預先設定的排列組合進行控制程序的設計，通過計算機運行程序發(fā)出控制信號，使水型及燈光有各種各樣的變化。三音樂噴泉：在程序控制噴泉的根底上參加了音樂控制系統(tǒng)，計算機通過對音頻及MIDI信

18、號的識別，進行譯碼和編碼，最終將信號輸出到控制系統(tǒng)，使噴泉的造型及燈光的變化與音樂保持同步。四水幕激光噴泉：將激光器發(fā)出的激光束射在水幕噴頭噴出的水膜上，激光束由激光控制系統(tǒng)編程控制，可發(fā)出多種多樣的圖案及色彩，照射在晶瑩透明的水膜上，形成斑斕奪目的奇異效果。五水珍珠噴泉：利用特殊音波將水變成球體的噴水裝置和全頻高速閃光燈的視覺圖像效果的產(chǎn)品組成。六游戲噴泉：又稱感應泉，噴泉水柱根據(jù)游人的動作產(chǎn)生反響，而且這種反響具有不確定性，是一種互動式噴泉，增強了娛樂氣氛。七跳跳噴泉：又名光亮泉。是一種高科技水景藝術，水形似根根晶瑩透徹地冰柱，一串串飛向空中，輕舞飛揚。2.2 采用PLC控制花式噴泉的優(yōu)點

19、1、控制方式上看： PLC軟接線，只需改變控制程序就可輕易改變邏輯或增加功能。2、工作方式上看： PLC串行工作，不受制約。3、控制速度上看：PLC通過半導體來控制，速度很快，無觸點，顧而無抖動一說。4、定時、記數(shù)看： PLC時鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時范圍寬；有記數(shù)功能。5、可靠、維護看：PLC無觸點，壽命長，且有自我診斷功能，對程序執(zhí)行的監(jiān)控功能，現(xiàn)場調(diào)試和維護方便。2.3 系統(tǒng)設計的根本步驟在花式噴泉控制系統(tǒng)的設計過程中主要考慮以下幾點：花式噴泉的工藝條件和控制要求。2.確定I/O設備。根據(jù)花式噴泉控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的輸入、輸出設備。常用的輸入設備有按鈕、選擇開關等，常

20、用的輸出設備有指示燈等。3.根據(jù)I/O點數(shù)選擇適宜的PLC類型。4.分配I/O點，分配PLC的輸入輸出點，編制出輸入輸出分配表或者輸入輸出端子的接線圖?；ㄊ絿娙到y(tǒng)的梯形圖程序，根據(jù)工作要求設計出周密完整的梯形圖程序，這是整個花式噴泉系統(tǒng)設計的核心工作。6.將程序輸入PLC進行軟件測試，查找錯誤，使系統(tǒng)程序更加完善。2.4 系統(tǒng)控制方案花式噴泉系統(tǒng)的控制要求如下：一1、2 均為外環(huán)形狀的噴水管,3 為內(nèi)環(huán)形狀的噴水管,4 為星形噴水管。燈光系統(tǒng)由三條支路組成,分別為綠色燈支路在1，2之間、黃色燈支路在2，3之間、紅色燈支路在3，4之間。二該噴泉共有三種把戲可供選擇。按下啟動按鈕,噴泉即開始工作

21、,按下停止按鈕,那么停止噴水。噴泉的工作方式(即噴水把戲) 由選擇開關來實現(xiàn)。三該花式噴泉有三種噴水把戲可供選擇:第一種把戲,4、3、2、1 隔2 秒依次噴水,一起噴水15 秒后停下,再按1、2、3、4 的次序隔2 秒依次噴水,再一起噴15 秒后停下,以此規(guī)律循環(huán)。第二種把戲,1、3 同時噴水,延時3 秒后1、3 停噴,同時2、4 噴水,交替運行5 次后1、2、3、4 一起噴水,30 秒后停止,以此規(guī)律循環(huán)。 第三種把戲,1、2、3、4 按順序延時2 秒噴水,然后一起噴30 秒后1、2、3、4 再分別延時2 秒停噴,以此規(guī)律循環(huán)。四通過變頻器可以控制每環(huán)噴水管的高度。在第一種把戲中，1、3管為

22、慢速正轉(zhuǎn)噴水，2、4管為中速正轉(zhuǎn)噴水。五燈光系統(tǒng)的控制:由PLC的X5輸入端為燈光系統(tǒng)控制的選擇按鈕,當需要燈光配合時,接通X5輸入端。此時可實現(xiàn)三路燈光的控制,即3,4任意一層噴水時,紅色燈亮;2噴水時,黃色燈亮;所有的噴頭噴水時,綠色燈亮?；ㄊ絿娙厥疽鈭D如圖2-1所示：圖2-1花式噴泉池示意圖 花式噴泉控制系統(tǒng)的原理圖在噴泉中，通過按鈕開關信號來控制PLC；因為有4層噴水，因此用了1個變頻器來控制4個水泵。花式噴泉控制系統(tǒng)的原理圖如圖2-2所示：圖2-2 花式噴泉控制系統(tǒng)原理圖第三章 系統(tǒng)硬件設計3.1可編程控制器(PLC)的選型3.1.1 PLC概述可編程控制器，英文稱Programm

23、able Controller，簡稱PLC，本課題中用PLC作為它的簡稱。PLC是用于工業(yè)現(xiàn)場的電控制器。它源于繼電器控制技術，但基于電子計算機。它通過運行存儲在其內(nèi)存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過程得到的輸入信息，變換為所要求的輸出信息，進而再通過輸出電路的物理過程去實現(xiàn)對負載的控制。PLC基于電子計算機，但并不等同于普通計算機。普通計算機進行入出信息變換時，大多只考慮信息本身，信息入出的物理過程一般不考慮的。而PLC那么要考慮信息入出的可靠性、實時性，以及信息的實際使用。特別要考慮怎么適應于工業(yè)環(huán)境，如便于安裝，便于維修及抗干擾等問題,入出信息變換及可靠的物理實現(xiàn)，可以說是PLC實現(xiàn)控制的

24、兩個根本要點。PLC可以通過它的外設或通信接口與外界交換信息。其功能要比繼電控制裝置多的多、強的多。PLC有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的I/O接口、通信接口，有大容量的內(nèi)存，有可靠的自身監(jiān)控系統(tǒng)，因而具有以下根本的功能： eq oac(,1)邏輯處理功能； eq oac(,2)數(shù)據(jù)運算功能； eq oac(,3)準確定時功能； eq oac(,4)高速計數(shù)功能； eq oac(,5)中斷處理可以實現(xiàn)各種內(nèi)外中斷功能； eq oac(,6)程序與數(shù)據(jù)存儲功能； eq oac(,7)聯(lián)網(wǎng)通信功能； eq oac(,8)自檢測、自診斷功能?？梢哉f，凡普通小型計算機能實現(xiàn)的功能，PLC幾乎也都可以做到

25、。像PLC這樣。有很豐富的功能，是別的電控器所沒有的，更是傳統(tǒng)的繼電控制電路所無法比較的。豐富的功能為PLC的廣泛應用提供了可能，同時，也為自動門行業(yè)的遠程化、信息化及智能化創(chuàng)造了條件。3.1.2 PLC的選型在PLC系統(tǒng)設計時，首先應確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設計選型。工藝流程的特點和應用要求是設計選型的主要依據(jù)。因此，工程設計選型和估算時，應詳細分析工藝過程的特點、控制要求，控制任務和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC和設計相應的控制系統(tǒng)。1輸入輸出I/O點數(shù)的估算I/

26、O點數(shù)估算時應考慮適當?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加10%20%的可擴展。余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。2存儲器容量的估算存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應用工程使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。設計階段，由于用戶應用程序還未編制，因此，程序容量在設計階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點數(shù)的1015倍，加上模擬I/O點數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字數(shù)16

27、位為一個字，另外再按此數(shù)的25%考慮余量。因此本課題的PLC內(nèi)存容量選擇應能存儲2000條梯形圖，這樣才能在以后的改造過程中有足夠的空間。3控制功能的選擇該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。根據(jù)本課題所設計控制的需要，主要介紹以下幾種功能的選擇。1控制功能PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲器容量。2編程功能離線編程方式：PLC和編程器公用一個CPU，編程器在編程模式時，CPU只為編程器提供效勞，不對現(xiàn)場設備進行控制

28、。完成編程后，編程器切換到運行模式，CPU對現(xiàn)場設備進行控制，不能進行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)本錢，但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機CPU負責現(xiàn)場控制，并在一個掃描周期內(nèi)與編程器進行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機，下一掃描周期，主機就根據(jù)新收到的程序運行。這種方式本錢較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型PLC中常采用。五種標準化編程語言：順序功能圖SFC、梯形圖LD、功能模塊圖FBD三種圖形化語言和語句表IL、結(jié)構(gòu)文本ST兩種文本語言。選用的編程語言應遵守其標準IEC6113123，同時，還應支持多種語言編程形式，如C，Basic等，以

29、滿足特殊控制場合的控制要求。3診斷功能PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過軟件對PLC內(nèi)部的性能和功能進行診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進行診斷是外診斷。PLC的診斷功能的強弱，直接影響對操作和維護人員技術能力的要求，并影響平均維修時間。4機型的選擇通過對輸入/輸出點的選擇、對存儲容量的選擇、對I/O響應時間的選擇以及輸出負載的特點選型的分許。該控制系統(tǒng)選用三菱公司FXON系列的PLC。它體積小,重量輕,使用壽命長,編程和維護方便,故障率低,通過擴展模塊的連接, 可以增加輸入/

30、 輸出點數(shù)。我設計的花式噴泉模型共有6個輸入,11個輸出,因此,選用型號為FX2N-32MR 的PLC。3.2 變頻器的選型我設計的是通過變頻器調(diào)速技術來控制每環(huán)噴水管的高度。我選用的是FR-S520SE系列變頻調(diào)速器。其實物圖如圖3-1示。圖3-1 FR-S520SE系列變頻調(diào)速器的實物圖3.3 水泵的選型由于噴泉的水泵必須滿足大功率快速精確起停，而且其輸出功率必須能夠精確的進行控制。我選用品牌為DESHB(德士比的。具有以下優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊；無需引水、使用簡便；雙端密封、電器保護；設計合理、性能優(yōu)良；經(jīng)久耐用、平安可靠。并且水泵出口采用圓法蘭結(jié)構(gòu),電機為F級絕緣,適用于音樂噴泉等場合對電機頻

31、繁啟動的要求.葉輪具有防松裝置,不怕反轉(zhuǎn).其實物圖見其3-2所示：圖3-2 QYP噴泉泵的實物圖3.4 硬件接線圖系統(tǒng)的硬件連接圖即PLC和系統(tǒng)中各個硬件的連線。具體的如圖3-3,3-4所示： 圖3-3硬件接線圖 圖3-4變頻器跟水泵的接線圖3.5 I/O分配表輸入：見表3-1序號輸入說明1X0停止按鈕2X1啟動按鈕3X2選擇開關1的位置4X3選擇開關2的位置5X4選擇開關3的位置6X5燈控按鈕輸出：見表3-2序號輸出說明1Y0電源指示2Y1控制1管噴水3Y2控制2管噴水4Y3控制3管噴水5Y4控制4管噴水6Y5紅色燈7Y6黃色燈8Y7綠色燈9Y10中速10Y11慢速11Y12正轉(zhuǎn)第四章 系統(tǒng)

32、軟件設計4.1 PLC梯形圖概述梯形圖是使用得最多的圖形編程語言，被稱為PLC的第一編程語言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設計稱為編程。PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實的物理繼電器，而是一些存儲單元軟繼電器，每一軟繼電器與PLC存儲器中映像存放器的一個存儲單元相對應。該存儲單元如果為“1”狀態(tài)，那么表示梯形圖中對應軟繼電器的線圈“通電，其常開觸點接通，常閉觸點斷開，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“1”或“ON狀

33、態(tài)。如果該存儲單元為“0”狀態(tài)，對應軟繼電器的線圈和觸點的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為“0”或“OFF狀態(tài)。使用中也常將這些“軟繼電器稱為編程元件。梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為母線(Bus bar)，。在分析梯形圖的邏輯關系時，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線左母線和右母線之間有一個左是正而右是負的直流電源電壓，母線之間有“能流從左向右流動。右母線可以不畫出。根據(jù)梯形圖中各觸點的狀態(tài)和邏輯關系，求出與圖中各線圈對應的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進行的。解算的結(jié)果，馬上可以被后面的邏輯解算所利用。邏輯解算是根據(jù)輸入映像存

34、放器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時外部輸入觸點的狀態(tài)來進行的。4.2 SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件的操作方法本課題采用的編程軟件為SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件，具體的操作方法如下：1翻開SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件，之后點擊，在下拉菜單欄里點擊“新文件(N)，再選擇，確定翻開后就可以繪制梯形圖編本課題的程序。2在翻開文件之后就可以繪制梯形圖，根據(jù)所編的程序的，在頁面右面的功能圖，如4-2所示：圖4-2 SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件的功能圖在繪制梯形圖中選擇需要的輸入元件，完成對梯形圖的繪制。3完成了對梯形圖的繪制后，在軟件的菜單欄中點擊，并在下拉菜單

35、中的“存放器(R).數(shù)據(jù)傳送的子欄中選擇“寫出，將程序編入三菱FX2N-64M。4.3 系統(tǒng)工作過程分析見附錄1. 按下啟動按鈕和燈控按鈕，開始運行。2按下位置開關2，那么是第一種把戲噴泉。3. 按下位置開關3，那么是第二種把戲噴泉。4. 按下位置開關4，那么是第三種把戲噴泉。5. 無論哪種把戲噴泉，只要當?shù)谌蛘叩谒娜我庖粚訃娝臅r候，黃燈亮；當?shù)诙訃娝臅r候，紅燈亮；當所有噴水時，綠燈亮。6. 按下停止按鈕，那么運行結(jié)束。4.4控制系統(tǒng)程序設計4.4.1 花式噴泉的第一種把戲中選擇開關2的位置時，噴泉運行第一種把戲：4、3、2、1 隔2 秒依次噴水,一起噴水15 秒后停下,再按1、2、3、4 的次序隔2 秒依次噴水,再一起噴15 秒后停下,以此規(guī)律循環(huán)。1、3管以慢速正轉(zhuǎn)噴水，2、4管以中速正轉(zhuǎn)噴水。當?shù)谌蛘叩谒娜我庖粚訃娝臅r候，黃燈亮；當?shù)诙訃娝臅r候，紅燈亮；當所有噴水時，綠燈亮。見圖4-1所示：圖4-1第一種把戲的梯形圖4.4.2 花式噴泉的第二種把戲中選擇開關3的位置時，噴泉第二種把戲：1、3 同時噴水,延時3 秒后1、3 停噴,同時2、4 噴水,交替運行5 次后1、2、3、4 一起噴水,30 秒后停止,以此規(guī)律循環(huán)。1、3管以慢速正轉(zhuǎn)噴水，2