1. 课题研究的背景和意义
随着现代城市的飞速发展,各种各样喷泉可以在人们周围随处可见。比如广场,学校,小区等。喷泉是人造小气候,在炎热的夏日可以起到增湿和降温的作用;也为水体充氧,有利于水体增加自净能力,起到防止水体黑臭的作用。
喷泉运行的灵活性是评价花式喷泉优劣的关键,而这与喷泉的控制系统息息相关。喷泉可以根据自己的设计,设计出各种各样的花样,加上灯光,能给人有种愉悦的视觉享受。
1969年美国数字设备公司研制书上世间第一台可编程控制器,并成功地应用在美国的生产线上。但当时只能进行逻辑运算,故称为可编程逻辑控制器,简称PLC( programmable logic controller)。
1985年国际电子委员会对PLC的定义如下:PLC是自动控制技术,计算机技术和通讯技术于一体的一种新型工业控制装置,已跃居工业自动化三大支柱的首位。可编程控制器,简称PLC。它在集成电路、计算机技术的基础上发展起来的一种新型工业控制设备。具有可靠性高、抗干扰能力强;安装、设计容易;文修工作量少;功能强大、通用性好;开发周期短、成功率高;重量轻、体积小、功耗底等特点。已经广泛应用于自动化控制的各个领域,并已成为工业生产自动化的支柱产品。与继电—触发器系统相比系统更加可靠;价格上能与继电—接触器控制系统竞争;易于在现场变更程序;便于使用、文修、文护[3]。
随着我国经济的高速发展,微电子技术,计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展,PLC控制技术已经进入个崭新的时代,其应用越来越广,喷泉控制系统采用这种技术。随着我国城市化进程的加快和人口大量集聚,环境越来越重
要,好的环境能使心身愉快,做事效率提高。其中喷泉可以湿润周围空气,减少尘埃,降低气温。喷泉的细小水珠同空气分子撞击,能产生大量的负氧离子,有益于改善社区面貌和增进居民身心健康。
2. 主控器方案分析
方案1:使用单片机控制喷泉。
单片机的控制性能和可靠性高,体积轻便,价格低易于产品化。由于单片机具有良好的控制性能和灵活的嵌入品质,近年来在机电一体化、智能仪表实时工业控制家用电器等哥哥领域都得到广泛的应用[2]。
喷泉采用单片机作为控制水泵的控制器,此方案采用AT89C51单片机作为主控制器来控制喷泉的喷水方式。单片机成本低,适合控制小型喷泉,单片机通过控制电机来控制电磁阀,实现对喷头流量控制,从而使喷泉花样、灯光和色彩产生变化。通过可控硅作为功率开关元件,由于可控硅承受过电压、过电流的能力差,因而不能长时间运行;需要配置较多的保护电路;程序的增减、修改和运行监视不灵活;抗干扰能力差;功率因数较低等[3,4]。
方案2:使用S7-200系列控制喷泉。
自20世纪60年代中期以来PLC产品在电力、冶金、化工等行业发挥了重大作用,尤其近20年来计算机和信息技术的飞速发展,功能的不断扩大和价格的成倍降低,使PLC、通讯联网技术、过程控制软件都获得了长足的进步,也使PLC的广泛应用成为可能。
PLC的优点很多,主要包括:编程方法简单易学;功能强、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;文修工作量低、文修方便;体积小、能耗低等。而且PLC在各个工业部门的应用范围都得到了扩展。 PLC的喷泉控制系统设计+程序调试图+电路图(2):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_1044.html