基于plc控制的花樣噴泉(已修改)

　

【正文】 基于PLC控制的花樣噴泉的設計基于PLC控制的花樣噴泉摘要：在現代社會中隨著人們對環境越來越重視，計算機硬件技術越來越普遍，噴泉的應用也更加受歡迎。用PLC技術控制噴泉結構簡單，控制方便，可隨意改變控制功能達到變換噴泉噴水花樣的目的，所以在現代社會中有很大的發展空間。關鍵詞：PLC；花樣噴泉；變頻器 一、概述機電控制技術這門課程是多學科的交叉和綜合，涉及的相關專業知識較多，它是綜合運用機械、微電子、自動控制、信息、傳感測試、電力電子、接口、信號變換以及軟件編程等技術的群體技術。 機電專業是一個古老而又新型的專業。機電的起源歷史漫長，它的發展為人類的進步和文明作出了巨大貢獻，隨著科學技術的高速發展和現代工業生產對機電設備的要求，使得機械與電子技術有機的結合成為了當今人們所說的機電一體化。它們的完美結合使得當今的工業生產設備有了一個飛速發展，朝著自動化、智能化方向邁上了一個新的臺階。哪里有高質量的產品，哪里有好的經濟效益，哪里必然就有我們的先進機器設備，哪里必然就需要機電控制技術。 ★機電控制技術是機械、電子、計算機和自動控制等技術有機結合的一門復合技術，它是在從大規模集成電路和微型計算機為代表的微電子技術高度發展并向傳統機械工業領域迅速滲透、與機械電子技術深度結合的現代工業基礎上，綜合運用機械、微電子、自動控制、信息、傳感測試、電力電子、接口、信號變換以及軟件編程等技術的群體技術。★ 機電控制技術是在新技術浪潮中，電子技術、信息技術向機械工業滲透并與機械技術相互融合的產物。機電控制技術外文名詞： Mechatronics ，來源于日本（70年代）。取英語Mechanics（機械學）的前半部和Electronics（電子學）的后半部拼合而成。我國通常稱為機電控制技術或機械電子學。日本企業界在1970年左右最早提出“機電一體化技術”這一概念，當時他們取名為“Mechatronics”，即結合應用機械技術和電子技術于一體。隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發展，成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術，目前正向光機電一體化技術（Optomechatronics）（Optomechatronics）（Optomechatronics）方向發展，應用范圍愈來愈廣。 機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不但發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。 機電一體化的發展大體分為3個階段。 第一階段：20世紀60年代以前，這一階段稱為初級階段。 第二階段：20世紀70～80年代，稱為蓬勃發展階段。 第三階段：?20世紀90年代后期，機電一體化進入深入發展時期。 機電一體化的發展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。 由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。20世紀70～80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是： ① mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認； ② 機電一體化技術和產品得到了極大發展； ③ 各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持。 20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。 我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。 機械學：機械設計、機械制造 電子學：電工學、電機學、數字電路、模擬電路 控制論：經典控制（控制工程基礎）、現代控制（多變量） 計算機科學：微處理系統及接口技術，應用軟件技術（CAD、CAM、CNC） CAD／CAM：計算機輔助設計與制造(簡稱CAD／CAM)。 CAD／CAM集成技術將傳統的設計與制造彼此相對分離的任務作為一個整體來規劃和開發，實現信息處理的高度一體化。該技術將獨立的計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助工藝設計技術(CAPP)及計算機輔助制造技術(CAM)單元技術有機地結合起來，形成CAD／CAM集成系統。 CAD：計算機輔助設計 CAPP：計算機輔助工藝設計技術 CAM：計算機輔助制造技術 CNC：采用通用小型計算機或微型計算機作為數控裝置，這種數控系統稱計算機數控系統(簡稱CNC），又稱軟件數控。 構成機電控制系統的要素很多，其中五大要素是必須的，可以從構成人體的五大要素得到啟發。 如圖1所示為人體的五大要素，圖2所示為機電控制技術的五大要素 ?！镆粋€較完善的機電控制系統，應包括以下幾個基本要素：機械本體、動力部分、測試傳感部分、執行機構、驅動部分、控制及信息處理單元及接口，各要素和環節之間通過接口相聯系。 1．機械本體　是系統所有功能元素的機械支持結構，包括機身、框架、機械聯接等。由于機電一體化產品技術性能、水平和功能的提高，機械本體要在機械結構、材料、加工工藝性及幾何尺寸等方面適應產品高效、多功能、可靠和節能、小型、輕量、美觀等要求。 2．動力部分　這部分按照系統控制要求，為系統提供能量和動力，使系統正常運行。用盡可能小的動力輸入，獲得盡可能大的功能輸出，是機電一體化產品的顯著特征之一。 3．測試傳感部分　這部分對系統運行中所需要的本身和外界環境的各種參數及狀態進行檢測，變成可識別信號，傳輸到信息處理單元，經過分析、處理后產生相應的控制信息，其功能一般由專門的傳感器和儀表完成。 4．執行機構　根據控制信息和指令，完成要求的動作。執行機構是運動部件 用機械、電磁、電液等機構。根據機電控制系統的匹配性要求，需要考慮改善性能 剛性，減輕質量，實現組件化、標準化和系統化，提高系統整體可靠性等。 5．驅動部分　這部分在控制信息作用下提供動力，驅動各種執行機構完成各種動作和功能。機電控制系統一方面要求驅動的高效率和快速響應特征，同時要求有較高的可靠性和對水、油、溫度、塵埃等外部環境有較強的適應性。由于幾何尺寸上的限制，要求動作范圍狹窄，所以還需考慮維修和標準化的要求。隨著電力電子技術的高速發展，高性能步進驅動、直流和交流伺服驅動大量應用于機電控制系統。 6．控制及信息處理單元　這部分將來自各傳感器的檢測信息和外部輸入命令進行集中、存儲、分析、加工，根據信息處理結果，按照一