基于PLC控制的花樣噴泉

1、基于PLC控制的花樣噴泉摘要：在現(xiàn)代社會中隨著人們對環(huán)境越來越重視，計算機硬件技術(shù)越來越普遍，噴泉的應(yīng)用也更加受歡迎。用PLC技術(shù)控制噴泉結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，可隨意改變控制功能達到變換噴泉噴水花樣的目的，所以在現(xiàn)代社會中有很大的發(fā)展空間。一、概述當今社會在人們生活水平日益提高的同時，人們對城市環(huán)境的建設(shè)也越來越重視。在每座城市主要的廣場上、公園里都能見到噴泉的身影，人們對噴泉越來越喜愛。噴泉有非常高的觀賞價值，現(xiàn)在在各種不同的場所都能見到噴泉。它在給人們的生活到來了視覺上享受的同時，也提高了周邊的環(huán)境質(zhì)量，它增了空氣中的濕度，減少了空氣中的塵埃，降低了空氣的溫度。在計算機技術(shù)應(yīng)用十分普遍的情況

2、下，PLC的應(yīng)用越來越普遍。用PLC來控制噴泉不僅能讓噴泉切換各種水型，而且還能將各種水型按照預先設(shè)定的排列組合進行控制程序的設(shè)計，通過計算機運行控制程序發(fā)出控制信號，使水型實現(xiàn)多姿多彩的變換。二、花樣噴泉的設(shè)計方案1、花樣噴泉的控制要求（1）1號2號噴水管為外環(huán)形狀，3號噴水管為內(nèi)環(huán)形狀，4號噴水管為星型。（2）本次設(shè)計的花樣噴泉有三種花樣選擇。用按鈕來控制噴泉的開始與停止，用選擇開關(guān)來實現(xiàn)噴泉的工作方式。（3）三種花樣分別為：1）首先1、2、3、4每隔兩秒依次噴水，四個噴水管同時噴水10秒后停止，如此循環(huán)。2）先1、3同時噴水兩秒然后停止，同時2、4同時噴水兩秒然后停止，交替運行5次后1、

3、2、3、4同時噴水，10秒后停止，如此循環(huán)。3）先1、3、2、4順序噴水，間隔兩秒，然后同時噴水10秒后，按2、4、1、3順序停噴，如此循環(huán)。（4）通過變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速達到控制每個噴泉噴水高度的要求。1、3為低速正轉(zhuǎn)，2、4為高速正轉(zhuǎn)?；訃娙疽鈭D如圖1所示：圖1 花樣噴泉示意圖2、花樣噴泉的控制原理圖通過按鈕開關(guān)信號來控制PLC，用一個變頻器來控制4個水泵?；訃娙目刂圃韴D如圖2所示：圖2 花樣噴泉的控制原理圖PLC的工作過程是一個不斷循環(huán)掃描的過程。CPU從第一條指令開始，按順序逐條地執(zhí)行用戶程序直到用戶程序借宿，然后返回第一條指令開始新的一輪掃描，當PLC處于正常運行時，PLC

4、會不斷循環(huán)掃描地工作下去，其工作過程示意圖與3所示。每一次掃描過程有輸入采樣，程序執(zhí)行和輸出刷新3個階段。（2）、采用PLC控制花樣噴泉的優(yōu)點1）、PLC軟接線，只需改變控制程序就可以輕易改變邏輯或增加功能。2）、PLC串行工作，不受制約。3）、PLC通過半導體來控制，速度很快，無觸點，故而無抖動一說。 4）、PLC時鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時范圍寬，有計數(shù)功能。 5）、PLC無觸點，壽命長，具有自我診斷功能，對程序執(zhí)行的監(jiān)護功能，現(xiàn)場調(diào)試和維護方便。2、變頻器的選型本次花樣噴泉控制系統(tǒng)中的變頻器只用于每環(huán)噴水管的噴水高度，所以選用三菱公司FR-S520(S)E系列的變頻調(diào)速器。此變頻器簡

5、單易用；功率范圍：0.43.7KW (三相200V FR-S520E系列)，0.41.5kW (單相220V FR-S520SE系列)；自動轉(zhuǎn)矩提升，實現(xiàn)5Hz時150%轉(zhuǎn)矩輸出；數(shù)字式撥盤，設(shè)定簡單快捷；柔性PWM，實現(xiàn)更低噪音運行；15段速，PID，420mA輸入和漏源型轉(zhuǎn)換等多功能，內(nèi)置獨立RS485通訊口。3、水泵的選型本次花樣噴泉控制系統(tǒng)選用的是德士比的QYP100-4.5-2.2噴泉泵。此泵結(jié)構(gòu)緊湊，無需引水、使用簡便，雙端密封、電氣保護，設(shè)計合理、性能優(yōu)良，經(jīng)久耐用，性能可靠。適用于音樂噴泉等場合對電機頻繁啟動的要求。葉輪具有防松裝置，不怕反轉(zhuǎn)。六、系統(tǒng)軟件的設(shè)計1、花樣噴泉的工作過程分析（1）、按下啟動按鈕，開始運行。（2）、按下位置開關(guān)，運行第一種花樣。（3）、按下位置開關(guān)，運行第三種花樣。2、PLC的I/O分配表如圖3所示：輸入輸出X0啟動Y11號噴水管X1停止Y22號噴水管X2花樣一Y33號噴水管X3花樣二Y44號噴水管X4花樣三Y5低速Y6高速Y7正轉(zhuǎn)圖3 I/O分配表 3、如圖4所示PLC的接線圖圖44、如圖5所示流程圖：圖53、花樣噴泉的控制系統(tǒng)的程序設(shè)計4、程序解析按下啟動按鈕X0系統(tǒng)啟動。