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    1.1  PLC的发展和现状

    PLC最早出现在20世纪60年代,那时候还不叫PLC,叫板式顺序控制器SC。应用较广泛的是基本逻辑型,条件步进型和时间步进型[2]。其特点是:通用性和灵活性较强。对于一些时常根据用户需求更改控制要求的大型,复杂系统非常好用。但是本质上,只是对硬件进行更改或者设置。

    1969年,出现了真正意义上的PLC。全名是可编程逻辑控制器。传统上是利用继电器和接触器来控制的,而PLC是在其基础上添加了计算机控制,具备了定时器,计数器等功能。在电脑上可以随时修改程序,相对于SC来说,有了本质的改变,不是修改硬件而是在软件上进行修改。代表产品有:美国DEC公司的PDP-14/L;日本立石电机公司的SCY-022;日本北辰电机公司的HOSC-20 等[3]。

    到了20世纪70年代,出现了以一位微处理机为核心的PLC,全称工业控制单元,简称ICU。以60年代的逻辑型和步进型为基础而开发的,适用于大型工业控制装置。代表产品有:美国GE公司的LOGISTROT;德国SIEMENS公司的SIMATIC S3、S4系列;日本富士电机公司的SC系列。

    发展到了1980年前后,出现了近现代的PLC。在可编程逻辑控制器的基础上,组合了微型电子计算机,使其功能更加强大。特点是:指令丰富,编程简单,耗能小。代表品有:美国GOULD公司的A5900;德国西门子公司的S7系列。

    PLC的分类:按结构分可分为整体型和组合型。按I/O点数分类,可分为超小型:小于64点;小型:65~128点;中 型:129~512点;大型:513~896点;超大型:大于896点。按内存容量大小可分为:超小型:256Byet~1KB;小型:1~3.6KB;中 型:3.6~13KB;大型:大于13KB。

    常用的PLC有欧姆龙、台达、松下电工、三菱等,总体来说,PLC的特性、系统组成、指令系统、编程器及使用方法类似[4]。

    目前PLC发展趋势:

    (1)产品规模向两级发展:一方面发展速度快的小型PLC,另一方面发展高速度,大容量的大型PLC。

    (2)向通信网络化发展:增强PLC的联网功能。

    (3)向模块化,智能化发展:提供各种模块的PLC,增强了PLC的功能。

    (4)编程语言和编程工具的多样化和标准化:实现能够多种编程语言共用,编程工具也越来越多样化标准化[5]。

    1.2  课题研究的内容

    本课题是基于PLC的花式音乐喷泉设计,设计要求先上电,然后选择花式,播放歌曲。PLC控制花式的改变和水下灯的点亮和熄灭。当按下停止按钮,电源停止向设备供电,喷泉,水下灯,音乐同时关闭。提供三种花式,多首歌供用户选择。其中,花式改变为主,音阶喷泉为辅。其一:水柱高低变化时通过A/D转换器和变频水泵实现的。A/D转换器是将音乐播放器输出的音频转化为电压信号输出给变频水泵,变频水泵本身自带变频器和电机,得到输入信号后,变频器即可改变内部电机转速,而电机是带动水泵转动,自然,水泵喷出水柱高低也就随之变化。即水泵喷出水柱的高低随着音乐音频的高低而变化。其二:花式的改变,按下花式选择按钮,喷泉设备会按照既定的PLC程序运行通过控制水泵阀门的开启,关闭和对应水下灯的点亮,熄灭来变化出不同的花式[6]。

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