PLC的喷泉控制系统设计+程序调试图+电路图(3)
此方案采用西门子200系列PLC作为主控制器。S7-200PLC是中型的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200PLC的强大功能使其无论单机运行，或联网运行都能实现复杂的控制功能。S7-200PLC有多种CPU可供选择使用，并且体积小，功能强、可靠性高，灵活性强和可扩展性的特点通过改变喷泉的控制程序或改变方式选择开关，就可以改变花式喷泉的喷水规律，从而变化出很多花样，同时，PLC具有很强的自诊断功能，能迅速方便
的检查出故障，缩短检修时间，因而确保控制系统的可靠性，稳定性。因此采用PLC作为控制器。
3. 喷泉的总体设计
3.1 喷泉布局的设计
该喷泉占地面积俯视图为正方形，其面积S=100平方米；喷射范围俯视图为圆形，其半径R=4.5m。
喷泉概况平面图如图1所示。
图1 喷泉概况平面图
图1中，喷泉由5种不同的水柱组成。其中1表示大水柱所在的位置，其水柱较大，喷射高度较高；2表示中水柱所在的位置，由吹冰支中水柱均匀分布在2的圆(r=2m)的轨迹上，水量比大水柱的水量小，其喷射高度比大水柱低；3表示小水柱，它由150支小水柱均匀分布在3(r=3m)的圆的轨迹上，其水柱较细，其喷射高度比中水柱略矮；4，5为花朵式和旋转式喷泉，分别由16支喷头组成，均匀分布在4的圆(r=4m)的轨迹上，其水量压力均较弱。
3.2 喷泉水柱的分布
该喷泉的回水池俯视图为圆形，与喷泉喷射范围俯视图为同心圆，且半径相等。回水池的深度为2m，由1个半径为100cm的圆水池和3个有效宽度为50cm的圆环水池组成，且各个水池之间相通，连接池宽度为50cm，3个圆环水池的
半径分别为2m、3m、4m。回水池平面图如图2所示。
图2 回水池的设计图
回水池上方由金属栏嵌入式覆盖。
大水柱喷头的内径d=50mm，中水柱喷头的内径d=30mm，小水柱喷头的内径d=20mm，花朵喷泉和旋转喷泉的内径d=30mm。
大水柱高度h=5m，中水柱高度h=3m，小水柱高度h=2m，花朵喷泉和旋转喷泉的喷水高度h=1m。
4. 硬件设计
4.1 PLC的选择方案
现在应用最广泛的PLC有三菱、欧姆龙、松下、西门子等。
三菱PLC结构灵活、传输质量高、速度快、带宽稳定、范围广、成本低、适用面广但是数据处理比西门子弱的多。
欧姆龙PLC欧姆龙编程软件对符号地址的格式有要求，东欧的老机床器件符号输进去好多都不认，按它的标准老图的标示都要变很不方便。
松下PLC超小型尺寸，轻松扩展，扩展单元可直接连接到控制单元上、不需任何电缆。
西门子PLC编程方法简单易学；功能强大、性能价格比高；硬件配套齐全、用户使用方便、适应性强；可靠性高、抗干扰能力强；系统的设计、安装、调试工作量少等优点。
从功能和实际应用上考虑，选择西门子S7-200 PLC。如图3所示。
图3 西门子S7-200系列实物图
(1)对输入/输出点的选择。
盲目选择点数多的机型会造成一定浪费。要先弄清除控制系统的I/O总点数，再按实际所需总点数的15～20％留出备用量(为系统的改造等留有余地)后确定所需PLC的点数。