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西門子CPUST40處理器6ES7288-1ST40-0AA0

　　隨著時(shí)代的發(fā)展，科技水平的提高，城市的噴泉設(shè)備已經(jīng)十分*，各種音樂噴泉、程控噴泉、激光噴泉已經(jīng)層出不窮，變化多端。規(guī)模可大可小，射程可高可低，噴出的水，大者如珠，細(xì)者如霧，變化萬千，引人入勝。噴泉，使靜水變?yōu)閯?dòng)水，使水也有了靈魂，又輔之以各種燈光效果，使水體具有豐富多彩的形態(tài)，可以緩沖、軟化城市中“凝固的建筑物”和硬質(zhì)的地面，以增加城市環(huán)境的生機(jī)，有益與身心健康并能滿足視覺藝術(shù)的需要。大型城市廣場中的人工動(dòng)態(tài)噴泉，也多來自自然的種種水態(tài)，如瀑布、水簾、溢流、溪流、壁泉等，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，各種噴泉真是花樣翻新、層出不窮，幾乎達(dá)到了人們隨心所欲創(chuàng)造各種晶瑩剔透、絢麗多姿動(dòng)態(tài)水景的程度。噴泉在當(dāng)今時(shí)代，已經(jīng)形成了一道*的人文景觀。

　　一、 概述

　　隨著時(shí)代的發(fā)展，科技水平的提高，城市的噴泉設(shè)備已經(jīng)十分*，各種音樂噴泉、程控噴泉、激光噴泉已經(jīng)層出不窮，變化多端。規(guī)?？纱罂尚?，射程可高可低，噴出的水，大者如珠，細(xì)者如霧，變化萬千，引人入勝。噴泉，使靜水變?yōu)閯?dòng)水，使水也有了靈魂，又輔之以各種燈光效果，使水體具有豐富多彩的形態(tài)，可以緩沖、軟化城市中“凝固的建筑物”和硬質(zhì)的地面，以增加城市環(huán)境的生機(jī)，有益與身心健康并能滿足視覺藝術(shù)的需要。大型城市廣場中的人工動(dòng)態(tài)噴泉，也多來自自然的種種水態(tài)，如瀑布、水簾、溢流、溪流、壁泉等，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，各種噴泉真是花樣翻新、層出不窮，幾乎達(dá)到了人們隨心所欲創(chuàng)造各種晶瑩剔透、絢麗多姿動(dòng)態(tài)水景的程度。噴泉在當(dāng)今時(shí)代，已經(jīng)形成了一道*的人文景觀。

　　二、 花樣噴泉的動(dòng)作狀態(tài)

　　如圖2-1，當(dāng)通電并閉合開頭后，A、B、C三環(huán)的噴泉同時(shí)噴放，A噴口高度，B噴口第二，C噴口低。同時(shí)與A、B、C相對應(yīng)的閃燈1、2、3隨噴口A、B、C一起閃爍。10秒過后，C噴口和閃燈3停止動(dòng)作，剩下A、B噴口及相應(yīng)閃燈1、2動(dòng)作。5秒后，只有A噴口和閃燈1口動(dòng)作。3秒后，B噴口和2閃燈和A噴品、1閃燈一起動(dòng)作。5秒后，噴口A、B、C和閃燈1、2、3又開始一起動(dòng)作，如此如此偱環(huán)。

　　圖2-1花樣噴泉模型

　　可是用單片機(jī)通過可控硅作為功率開頭元件實(shí)現(xiàn)花樣噴泉時(shí)、存在下面的缺點(diǎn)：

　　1、需要較多的保護(hù)電路；

　　2、程序的增減不靈活；

　　3、抗*力差；

　　4、功率因數(shù)低。

　　而采用PLC能有效的解決這些問題，同時(shí)PLC具有較強(qiáng)的自診斷功能，能迅速方便檢查出故障，縮短檢修時(shí)間，確?？刂葡到y(tǒng)的可靠性，穩(wěn)定性。

　　三 、噴泉設(shè)計(jì)方案

　　3.1控制要求分析

　　如圖3-1所示，閃燈1、2、3分別對應(yīng)電機(jī)Ma、Mb、Mc，它們是隨電機(jī)一起動(dòng)作的。即電機(jī)動(dòng)作，則相應(yīng)的閃燈閃爍，電機(jī)停止，則相應(yīng)的閃燈也停止閃爍。

　　當(dāng)接通電源，閉合開關(guān)SB0時(shí)，Ma、Mb、Mc同時(shí)動(dòng)作并持續(xù);10S后Mc停止，Ma、Mb動(dòng)作持續(xù);5S后Mb、Mc停止動(dòng)作，Ma動(dòng)作;3S后Ma、Mb動(dòng)作，Mc停止;5S 后Ma、Mb、Mc同時(shí)動(dòng)作10S，依次重復(fù)上述動(dòng)作。只要不按下停止開關(guān)SB1，噴泉將如此循環(huán)下去。

　　3.2 PLC的選型

　　S7-200 PLC 具有集成的24V負(fù)載電源，它可以直接連接到傳感器、變送器和執(zhí)行器，CPU221、222具有180mA輸出，CPU224、224XP、CPU226分別輸出280mA或400mA電流，可做負(fù)載電源。

　　該設(shè)計(jì)中系統(tǒng)開關(guān)量輸入點(diǎn)只有兩個(gè)，開關(guān)量輸出點(diǎn)有6個(gè)，如果選用CPU221 PLC （6輸入/4輸出），需要擴(kuò)展單元，參照西門子S7-200產(chǎn)品目錄及市場實(shí)際價(jià)格，選用主機(jī)為CPU222（8輸入/6輸出）。CPU222的主要技術(shù)數(shù)據(jù)見表3-1。

　　表3-1 CPU222的主要技術(shù)數(shù)據(jù)

　　3.3電機(jī)的選擇

　　QSP型園林噴泉用潛水電泵是由充水式潛水電機(jī)與離心式水泵同軸聯(lián)接組成。符合JB/T8092-1996標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，產(chǎn)品取得全國生產(chǎn)許可證。經(jīng)過三十多年來不斷的改進(jìn)和完善，其結(jié)構(gòu)合理、外形美觀，十分可靠，適應(yīng)頻繁啟動(dòng)及變頻運(yùn)行要求，且安裝方便，對水源無污染符合綠色環(huán)保要求，成為廣大用戶喜愛的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉、工礦排水、水景噴泉、水產(chǎn)養(yǎng)殖，魚塘增氧、防洪排澇等領(lǐng)域。具有以下特點(diǎn)：西門子CPUST40處理器6ES7288-1ST40-0AA0參數(shù)。

　　2、外裝式電動(dòng)機(jī)保護(hù)開關(guān)由用戶自行配制。

　　根據(jù)本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求，MA電機(jī)揚(yáng)程要求，MB次之。MC低，所以可以選用QSP144-5-3 做為MA電機(jī)，揚(yáng)程為5米; 相相應(yīng)的QSP160-4-3做為MB電機(jī)，揚(yáng)程為4.5米; QSP500-3.5-7.5做為MC電機(jī)。揚(yáng)程為3.5米。圖3-2為QSP型園林噴泉用潛水電泵的圖樣。

　　PLC的輸入按鈕只有一個(gè)SB0，用來控制系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止。由于西門子PLC內(nèi)部不為其輸入點(diǎn)提供電源，需用戶自行提供，因而設(shè)計(jì)中采用PLC自身輸出的+24V的電源（M和L+兩端）為上述按鈕供電。PLC的輸出帶負(fù)載的能力較低，如果直接帶動(dòng)直流電磁閥或閃燈，容易導(dǎo)致輸出觸點(diǎn)燒壞，因些采用中間繼電器（KA0～KA5）作為驅(qū)動(dòng)元件，間接的控制潛水泵用閃燈的開戶和閉合。各個(gè)輸出支路的中間繼電器均并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管，為感性負(fù)載斷開瞬間的高壓提供了放電回路，熔斷器則起到短路保護(hù)作用。PLC的控制接線圖如圖4-1

　　4.3、花樣噴泉的流程圖