西门子CPUST40处理器6ES7288-1ST40-0AA0
随着时代的发展,科技水平的提高,城市的喷泉设备已经十分*,各种音乐喷泉、程控喷泉、激光喷泉已经层出不穷,变化多端。规模可大可小,射程可高可低,喷出的水,大者如珠,细者如雾,变化万千,引人入胜。喷泉,使静水变为动水,使水也有了灵魂,又辅之以各种灯光效果,使水体具有丰富多彩的形态,可以缓冲、软化城市中“凝固的建筑物”和硬质的地面,以增加城市环境的生机,有益与身心健康并能满足视觉艺术的需要。大型城市广场中的人工动态喷泉,也多来自自然的种种水态,如瀑布、水帘、溢流、溪流、壁泉等,随着科学技术的发展进步,各种喷泉真是花样翻新、层出不穷,几乎达到了人们随心所欲创造各种晶莹剔透、绚丽多姿动态水景的程度。喷泉在当今时代,已经形成了一道*的人文景观。
一、 概述
随着时代的发展,科技水平的提高,城市的喷泉设备已经十分*,各种音乐喷泉、程控喷泉、激光喷泉已经层出不穷,变化多端。规模可大可小,射程可高可低,喷出的水,大者如珠,细者如雾,变化万千,引人入胜。喷泉,使静水变为动水,使水也有了灵魂,又辅之以各种灯光效果,使水体具有丰富多彩的形态,可以缓冲、软化城市中“凝固的建筑物”和硬质的地面,以增加城市环境的生机,有益与身心健康并能满足视觉艺术的需要。大型城市广场中的人工动态喷泉,也多来自自然的种种水态,如瀑布、水帘、溢流、溪流、壁泉等,随着科学技术的发展进步,各种喷泉真是花样翻新、层出不穷,几乎达到了人们随心所欲创造各种晶莹剔透、绚丽多姿动态水景的程度。喷泉在当今时代,已经形成了一道*的人文景观。
二、 花样喷泉的动作状态
如图2-1,当通电并闭合开头后,A、B、C三环的喷泉同时喷放,A喷口高度,B喷口第二,C喷口低。同时与A、B、C相对应的闪灯1、2、3随喷口A、B、C一起闪烁。10秒过后,C喷口和闪灯3停止动作,剩下A、B喷口及相应闪灯1、2动作。5秒后,只有A喷口和闪灯1口动作。3秒后,B喷口和2闪灯和A喷品、1闪灯一起动作。5秒后,喷口A、B、C和闪灯1、2、3又开始一起动作,如此如此偱环。
图2-1花样喷泉模型
可是用单片机通过可控硅作为功率开头元件实现花样喷泉时、存在下面的缺点:
1、需要较多的保护电路;
2、程序的增减不灵活;
3、抗*力差;
4、功率因数低。
而采用PLC能有效的解决这些问题,同时PLC具有较强的自诊断功能,能迅速方便检查出故障,缩短检修时间,确保控制系统的可靠性,稳定性。
三 、喷泉设计方案
3.1控制要求分析
如图3-1所示,闪灯1、2、3分别对应电机Ma、Mb、Mc,它们是随电机一起动作的。即电机动作,则相应的闪灯闪烁,电机停止,则相应的闪灯也停止闪烁。
当接通电源,闭合开关SB0时,Ma、Mb、Mc同时动作并持续;10S后Mc停止,Ma、Mb动作持续;5S后Mb、Mc停止动作,Ma动作;3S后Ma、Mb动作,Mc停止;5S 后Ma、Mb、Mc同时动作10S,依次重复上述动作。只要不按下停止开关SB1,喷泉将如此循环下去。
3.2 PLC的选型
S7-200 PLC 具有集成的24V负载电源,它可以直接连接到传感器、变送器和执行器,CPU221、222具有180mA输出,CPU224、224XP、CPU226分别输出280mA或400mA电流,可做负载电源。
该设计中系统开关量输入点只有两个,开关量输出点有6个,如果选用CPU221 PLC (6输入/4输出),需要扩展单元,参照西门子S7-200产品目录及市场实际价格,选用主机为CPU222(8输入/6输出)。CPU222的主要技术数据见表3-1。
表3-1 CPU222的主要技术数据
3.3电机的选择
QSP型园林喷泉用潜水电泵是由充水式潜水电机与离心式水泵同轴联接组成。符合JB/T8092-1996标准规定,产品取得全国生产许可证。经过三十多年来不断的改进和完善,其结构合理、外形美观,十分可靠,适应频繁启动及变频运行要求,且安装方便,对水源无污染符合绿色环保要求,成为广大用户喜爱的产品,广泛应用于农业灌溉、工矿排水、水景喷泉、水产养殖,鱼塘增氧、防洪排涝等领域。具有以下特点:西门子CPUST40处理器6ES7288-1ST40-0AA0参数。
2、外装式电动机保护开关由用户自行配制。
根据本次设计的设计要求,MA电机扬程要求,MB次之。MC低,所以可以选用QSP144-5-3 做为MA电机,扬程为5米; 相相应的QSP160-4-3做为MB电机,扬程为4.5米; QSP500-3.5-7.5做为MC电机。扬程为3.5米。图3-2为QSP型园林喷泉用潜水电泵的图样。
PLC的输入按钮只有一个SB0,用来控制系统的启动和停止。由于西门子PLC内部不为其输入点提供电源,需用户自行提供,因而设计中采用PLC自身输出的+24V的电源(M和L+两端)为上述按钮供电。PLC的输出带负载的能力较低,如果直接带动直流电磁阀或闪灯,容易导致输出触点烧坏,因些采用中间继电器(KA0~KA5)作为驱动元件,间接的控制潜水泵用闪灯的开户和闭合。各个输出支路的中间继电器均并联一个续流二极管,为感性负载断开瞬间的高压提供了放电回路,熔断器则起到短路保护作用。PLC的控制接线图如图4-1
4.3、花样喷泉的流程图