基于PLC的花式噴泉設(shè)計(jì)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)

1、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：冰 冰系 別：機(jī)電工程系專業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師：派輔導(dǎo)教師：派時(shí) 間： 2014年11月25日至2015年4月30日摘 要 II喝恁潤屬鈔瘞睞楊尻賴。關(guān)鍵字 II 溝熠金富愛稽譴凈。Abstract III殘鷲樓靜鑄源湃潮塑麓。Key words 111r鋼極鎮(zhèn)檜豬錐。前言 1彈貿(mào)攝爾霽斃撰磚鹵尻。1緒論 2II養(yǎng)技篋飆鱗戀類蔣薔。1.1 課題研究背景 2廈礴懇蹣駢日寺翥繼0T騷。1.2 本文的研究內(nèi)容 2煢楨廣鯽解選塊網(wǎng)踴淚。1.3 課題設(shè)計(jì)的目的和意義 2鵝婭盡揖鶴慘屣蘢2系統(tǒng)控制方案的確定 3麓叢媽翅為贍債蛭練浮。2.1 花式噴

2、泉的概述 3®m圣齦訝驊汆。2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟 3滲嗆儼勻謂鱉調(diào)硯金帛。2.3 系統(tǒng)控制方案 3錢臥瀉聯(lián)圣騁睨®1。2.4 花式噴泉控制系統(tǒng)的原理圖 4施鳳襪備音晴g輪爛薔。3可編程控制器（PL。的選擇 5嬲熟俁閹圄閶鄴錢II。3.1 PLC的基本知識(shí) 5壇搏鄉(xiāng)it懺簍鍥鈴波。3.1.1 PLC 概述 5蠟燮夥痛宰艮住鉉錨金市贅。3.1.2 PLC 的用途 5 1（蜩而黯簪曇JW遙閆擷凄。3.2 PLC的選型 6 鋪稠鵬蹤韋麟余翟。3.2.1 PLC 種類的介紹 6 H顧震彥決綏飴夏錦。3.2.2 型號(hào)的選擇 6貓蠶!繪燎誅髏既尻。3.3 變頻器的選用 7鍬籟饕逕瑣

3、肇禊鷗婭薔。3.4 水泵的選型 8橫氽簧碩飩芹齦話鷲。3.4.1 水泵的參數(shù)及性能 8輒峰隔槿跳將偎虢滎。3.4.2 選擇步驟 10堯側(cè)閨藕絳絢!蝙督。3.5 硬件接線圖 11識(shí)金昆縊蝶竟嗜儼凄。4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 12勞月鼠錯(cuò)癇嫦脛汆。4.1 I/O 分配表： 12的鵠滅縈歡；1鷲金帛。4.2 流程圖 13鯊督輸，出襁金甲濟(jì)曜統(tǒng)康。4.31 /O 接線圖 14碩頑諂攆棒揣爨敬。4.32 梯形圖 14闋擻gBBi遷擇植秘H。4.33 令表 18氨嚕螂鼠貿(mào)懇彈演頷泉。總結(jié) 20缸循瓷贏孫滋御贅。參考文獻(xiàn) 21慫闡逕醇嘯重晨涼。致謝 22諺辭擔(dān)諂動(dòng)律瀉基于PLC的花式噴泉設(shè)計(jì)摘要花式噴泉是近年來出現(xiàn)

4、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(huì)以及人們審美的快速發(fā)展，對(duì)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)。啜覲言圭緣錫囁鈴鑄?？删幊绦蚩刂破魇枪I(yè)生產(chǎn)中很常見的自動(dòng)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。受紿律#輜檄庫。關(guān)鍵字花式噴泉；PLC;設(shè)計(jì)3Fancy fountain design based on PLCAbstractFancy fountain is in recent years t

5、he 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 requirements, make the most of the control part need programmable controller to realize. 11 漬蟆俾閱剜鯽

6、胃暹藏。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 reliability, suitable for long-term continuous working characteristic, very su

7、itable for the temperature control requirements. 封憂蔣匐H蒼 H 蕖憫鷲。Key wordsFancy fountain; PLC; design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?cè)诶碚摵蛻?yīng)用上是一脈相承的。隨著電子技術(shù)、自動(dòng)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(dòng)化，是今后發(fā)展的一個(gè)重要方向。穎芻堇蟆悖億頓裳賠洸。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(dòng)控制技術(shù)

8、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(dòng)噴泉控制行業(yè)的自動(dòng)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。期簿曼躋鰻鴻錢朝京。271 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)前制造業(yè)對(duì)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(duì)形

9、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。擠電爰結(jié)嘵類?？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?cè)诶碚摵蛻?yīng)用上是一脈相承的。隨著電子技術(shù)、自動(dòng)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。賠茶余申諂病驟遼輩襪金卷。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帶來了很多樂趣，。當(dāng)天氣炎熱的時(shí)候，它可

10、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(píng)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.填碾麓儲(chǔ)決穗賽法卜冊(cè)工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(duì)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 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)五

11、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(dòng)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，降彳氐氣溫。 裳檬祕Mffi顫諺劍羋藺。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?分為以下幾種：倉世囑瓏言描晅爵r(1)普通噴泉：其水型和燈光固定，一般配

12、合簡單的開關(guān)來進(jìn)行運(yùn)作(2)程控噴泉：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(dòng)程度較高，噴泉 的變幻會(huì)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(dòng)作而變化，具有一定的互動(dòng)性，具有不確定 性，因而增加了不少娛樂氛圍。綻離螂鹿娛蛭蠲/(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(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)。(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

13、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(dòng)按鈕，噴泉控制裝置開始工作 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(hào)按鈕：噴頭 1(3S)>

14、 噴頭 1、2(3S)烽翳琉漕蒸麗蠕。2 .花樣二：按下二號(hào)按鈕：噴頭 1、2(2S)噴頭 2 3(2S)循環(huán)五次后，噴頭1 2 3 全開25S.噴頭布置如圖1；按下關(guān)閉按鈕，噴泉控制裝置停止工作能噴頭1、2、3(3S)然后重復(fù)循環(huán)驍顧噴頭 1 3 (2s)圖1PLC。花式噴泉控制系統(tǒng)的原理如圖2所示:2.4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(hào)來控制3可編程控制器（PL。的選擇3.1 PLC 的基本知識(shí)3.1.1 PLC 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(duì)PLC有不同的定義，為使這

15、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(huì)曾于1982 年 11 月頒發(fā)了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第一稿，1985 年 1 月又發(fā)表了第二稿，草案中對(duì)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)。針煤曖憚銀韁歌箭涼。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(chǔ)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

16、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(duì)象的控制要求的應(yīng)用程序。對(duì)于一個(gè)控制系（2）軟件措施：對(duì)程序進(jìn)行檢查和檢驗(yàn)金留詩浬艷損樓余世!靜1類隊(duì)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

17、 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PLC 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。櫛緞歐鋤ma種瑤鏤。（ 3）模擬量控制PLC 中配置有A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊。現(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(duì)象，這樣就可以實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)模擬量的控制。轡憚楝剛殮撰瑤麗

18、鬮應(yīng)。（ 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(duì)輸入和輸出進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，又能實(shí)現(xiàn)可編程控制器主機(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(dòng)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。帆揚(yáng)幅氤鄙S浸興渙藺。3.2 PLC 的選型3.2.1 PLC 種類的介紹全千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

19、，松下，韓國，三星，國產(chǎn)和利時(shí)，科創(chuàng)思等。爵叁fit言內(nèi)燼憂毀厲餓警。三菱PLC相對(duì)于其他的PLC價(jià)錢比較高，但是性能相對(duì)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PLG三菱PLC的種類分為FX1N FX2N FX3U FX3G等，F(xiàn)X1N FX2NPLC< FX2N-32MR目比功能更為強(qiáng)大，為升級(jí) 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-32MR1（歹U產(chǎn)品。則覦愜靠瘓K暉園棟洸。按照本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求、工作環(huán)境、監(jiān)測對(duì)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

20、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勺PLC作為本系統(tǒng)的控制器。FX2N-32MR!（列可以根據(jù)對(duì)象不同， 可以選用不同的型號(hào)和不同數(shù)量的模塊，并可以將這些模塊安裝在同一機(jī)架上。脹鰻彈奧秘舔戶攣鈕聰。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(chǔ)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

21、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(hào)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(duì)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系歹U,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勺PLC作為本系統(tǒng)的控制器。鯨腳陶壽和誦幫廢捕減。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

22、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。稟虛媛賑維躋膿擴(kuò)梟。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(chǔ)容量時(shí)，通常按實(shí)踐要求的15%20%給定裕量。隔篁境鞋噩規(guī)嗚舊指終3.3 變頻器的選用驅(qū)動(dòng)主要有：步進(jìn)驅(qū)動(dòng)控制、交流伺服驅(qū)動(dòng)控制、交流變頻驅(qū)動(dòng)控制等。步進(jìn)驅(qū)動(dòng)不適合 連續(xù)、大負(fù)載運(yùn)行；因?yàn)槠涔β市　⑺俣嚷?。直、交流伺服?qū)動(dòng)性高，但控制系統(tǒng)復(fù)雜，成本 也高。根據(jù)公式灑氟嘮麓蔑SH!描謂鷹。60f可以發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速 /隨頻率f而同步變化。在異步電動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)子

23、轉(zhuǎn)速nM始終 略低于同步轉(zhuǎn)速n。所以，當(dāng)no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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是根據(jù)磁極對(duì)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。鋼系榮產(chǎn)濤困藺。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(dòng)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?？旖杏|樂鵬燼解暗。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

24、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(dòng)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)。飽兗爭音翁B臺(tái)癩別謔。0400H2, 3相WVF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(dòng)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。禺鉉伸號(hào)歟謙鵑餃競蕩賺。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。瑩諧齷新賞組霸紿殿減。按直

25、流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能方式分：電流型和電壓型。分別通過電感線圈和電容器儲(chǔ)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(huì)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(duì)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(hào)和臺(tái)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(duì)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(dòng) 泵、隔膜泵、屏蔽泵對(duì)

26、輸送腐蝕性介質(zhì)的泵，要求對(duì)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(dòng)泵。 3、機(jī)械方面可靠性高、噪聲低、振動(dòng)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。效肅鵬鋪轎感鐐縛褥耀。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(shí)別和選用。 納疇鰻吶哪祺致口膩鰲鏤。1 .流量（Q3凰攆鮑貓鐵頻鈣薊糾廟。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

27、秒）每一種型號(hào)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)行時(shí)的效率最佳，超過了就會(huì)降低它的效率。滅曖駭獵輛翱舞I。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。鎊鵬餉£市鎮(zhèn)費(fèi)渾IB留。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(dòng)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+

28、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(huì)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。攜頻噪南露m遣pffi瀘。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

29、。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(huì)產(chǎn)生吸不上水或氣蝕的現(xiàn)象。程It雛紈顆鋅討躍滿賺。2. 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(tái)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(huì)在銘牌上顯示出來。如果遠(yuǎn)大于額定轉(zhuǎn)速，不但會(huì)引起動(dòng)力機(jī)超載或轉(zhuǎn)不動(dòng)，而且泵的零部件也容易損壞；轉(zhuǎn)速降低，泵的效率就會(huì)降低，影響水泵的正常工作。夾現(xiàn)閭輪鼠檔!遷鏤減。3. 比轉(zhuǎn)數(shù)（ns）在前述水泵型號(hào)中，有些型號(hào)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)

30、速是兩個(gè)概念，水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)，簡稱比速，通常用符號(hào)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，其流量大、揚(yáng)程低。視黜饅鵬鱗金童腦鈞欖糲。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(hào)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：俱潞銀攫第鎊流量（千克/秒）x總揚(yáng)程（米）有效功率（千瓦）=102（ 2）軸功率它是動(dòng)力機(jī)傳

31、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。余思彳空鎮(zhèn)月曾犍轎級(jí)鎮(zhèn)折廓。（ 3）配套功率它是指水泵應(yīng)選配的動(dòng)力機(jī)的功率，一次又稱有用功率。常用符號(hào)為N 配，它比軸功率大。這是因?yàn)閯?dòng)力機(jī)把動(dòng)力傳遞給水泵的過程中，有傳動(dòng)損失；同時(shí)還要考慮可能出現(xiàn)動(dòng)力機(jī)超載，因此動(dòng)力機(jī)需要功率儲(chǔ)備。配套功率可按下式求得：雕懣軻金名僥張磔陣軫藹。動(dòng)力安全系數(shù)X流量（千克/秒）X總揚(yáng)程（米）配套功率（千瓦）=102冰泵效率X傳動(dòng)效率動(dòng)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(dòng)交率要根據(jù)傳動(dòng)類

32、型和傳動(dòng)方式確定。采用聯(lián)軸器直接傳動(dòng)時(shí)，取 0.99。 采用皮帶傳動(dòng)時(shí)，開口式傳動(dòng)取 0.98 ,交叉?zhèn)鲃?dòng)取 0.9 ,半交叉取 0.920.94 ;三角帶傳動(dòng)取 0.96。厲騏鎏農(nóng)剎吩 獄顆憾靡。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(duì)動(dòng)力所給予的功率利用程度的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。常用符號(hào)為n,其大小用百分?jǐn)?shù)來表示?？捎孟率奖磉_(dá)：鍍鋅過潤啟短涸駱蠲演。有效效率水泵效率=M00%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

33、用的水泵的效率為60%- 80%少數(shù)大型水泵超過了80%橙貳軻譽(yù)箜該檻輜增賽。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 4:3.5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L1L2L3上保護(hù)開關(guān)COWL3L2 L&quo

34、t;下保護(hù)開關(guān)COMtoCOM停止寺翻啟謝如4JC24即 XIX500*2Y5T6Y7蝴漕好 控難酎 桂川噌”紅色燈 黃色燈 掾色燈州 RL STF5 0COM3T1QY11T1ZC0Y44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(duì)噴泉的各種運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，對(duì)噴泉的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行劃分,再根據(jù)所劃分的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)畫出流程圖。通過控制過程流程圖就能對(duì)控制動(dòng)作有清晰的思路。在 繪制流程圖時(shí)，首先要對(duì)噴泉主流程有足夠的認(rèn)識(shí)，這樣才能將主流程進(jìn)行劃分，得出子流程 圖。然后通過對(duì)子流程分析，得出控制程序。最終再通過主流程圖中控制動(dòng)作的先后順序，對(duì) 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(duì)控制系統(tǒng)的

35、主流程和子流程進(jìn)行 分析。通司賺隆賓唄擷鵡訟湊。4.1 I/O分配表:輸入啟動(dòng)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Q0.34.2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4.4梯形圖XOOO MOI X002X003 T30IIIIJ4口TOI3I IT120IIT2如一H<¥001K20<T0K40<11K60EK360 13<Y002<Y003<¥口口4KOOOX002X001X003加I I11必?fù)?。M100COT4T529 T I1 I<Y002<

36、¥。04)M100coT4<Yi001<Y003Ml 00T5K30<04652648995LOI109Ml 00M100COM100M100K007ThM3QOM30T卜X011M31M31HFK010TkM33T卜M33T卜T4T5COCDM2 口M21K301M211300COT6T6<H30<T005<Y00?g3<V006K3D<15K5 COK300<T6<T001<Y002<YO03<Y004IllX013TkM22M(H32117119125M32T卜M32T卜K012T卜M34T卜M34T

37、卜K014TkM35T卜M35HFJT30Q博一|卜M301H301M2?MH300M23(¥011(1134(¥010035(¥012<M3O3M21<M300M22 MES口4.5 指令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 M100ANI C0ANI T3OUT Y1OUT Y

38、3LD 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(shí)到了這門功課的重要意義，也讓我在事件中得到了鍛煉，我一 定會(huì)牢記這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷，在以后的學(xué)習(xí)

39、中打下堅(jiān)實(shí)的基本功。峻缺貪崎®袁憫盒莘糖。我所設(shè)計(jì)的課題目相對(duì)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(shí)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(shí)。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(shí)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(duì)于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和

40、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(huì)有成效。只有勇于創(chuàng)新，不怕吃苦，方能獲得成功。該棟諼礴豁中露窿錠。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(duì)于可編程控制器的理解也得到了加強(qiáng)，對(duì)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(shí)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(shí)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(shí)，讓我對(duì)想過的規(guī)范和要求有了初步的認(rèn)識(shí)和了解。本文主要是根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活中的一些實(shí)

41、際例子，在現(xiàn)實(shí)生活中所遇到的一些困難，在面對(duì)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(duì)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(duì)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

42、還采用時(shí)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。女渾萱攫蘋埔呂侖廟。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(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 膏熊訛嬲梗業(yè)燮塾羅新。最后，對(duì)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(duì)于專業(yè)理論知識(shí)的應(yīng)用更加熟練，尤其是對(duì)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(shí)，同時(shí)也能學(xué)到更多的知識(shí)，不斷地豐富自己。鰻K褸悅遮健WS鴨騫。參考文獻(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20090.5不嗇