本站原创【摘 要】简易喷泉控制系统项目源自高职高专《机电一体化技能抽查》PLC考查部分,论文就系统控制、I/O分配、程序设计以及功能指令的灵活运用等方面进行阐述,在教师教学和学生实践方面具有一定的指导意义.
【关 键 词】简易喷泉；PLC控制；功能指令
科技日新月异,居民生活水平提高,城市美化和环境建设逐渐被人们所关注.生态公园、绿化广场在各地不断的涌现,城市绿化之余,具有水、光、声、色独特变化的喷泉也开始作为一道靓丽的风景映入人们的视野.传统喷泉控制系统一般采用独立控制电路,一旦电路设计完成,喷泉的花式便不能随意改动,存在局限性.若采用PLC进行编程控制将更加灵活和多样.本文就以一简易喷泉控制系统,进行PLC程序方面的设计.
一、喷泉控制系统控制要求
本控制系统是《机电一体化专业技能抽查》中一个考查项目,控制要求及示意图如图1所示.控制系统要求喷泉的LED灯按照1,2处先点亮,继而3,4处点亮,后5,6处；7,8处分别点亮,点亮后熄灭；后续1,2,3,4处LED同时点亮,再5,6,7,8处同时点亮,再次熄灭,以每个状态停留0.5秒的时间间隔循环整个过程.
二、设计方案和步骤
(一)控制系统解读及PLC选型
根据控制系统控制要求的描述大体可以分为两阶段控制过程,第一阶段以12,34,56,78四组LED分别以0.5秒的时间间隔依次点亮后熄灭；第二阶段以1234,5678两组LED间隔0.5秒依次点亮后再次熄灭,此后循环上述过程.若按过程来进行程序编写,单流程顺序功能图就可以实现,按起、跑、停定时的编程方式同样也可以获得正确的效果.下面我们就单流程顺序功能图的方法来进行实现.首先确定整个控制系统的I/O端数,启动停止按钮各一个,第一阶段中控制中输出四组,输出为四个；第二阶段控制中由第一阶段进行分组组合即可.即输入信号为启动按钮I0.0,停止按钮I0.1,输出信号为Q0.0（12组LED）,Q0.1（34组LED）,Q0.2（56组LED）,Q0.3（78组LED）.针对于控制系统需求我们可以选定现应用比较多的西门子S7-200系列PLC来进行设计,其具有体形小,运算速度快,操作便捷等特点.
(二)控制程序的设计
整个控制系统程序分为两个步骤,第一步实现12,34,56,78四组LED分别以0.5秒的时间间隔依次点亮后熄灭的控制过程,第二步实现1234,5678两组LED间隔0.5秒依次点亮后再次熄灭,此后循环.启动采用手动控制按钮,I0.0按下后系统开始运行整段程序,初始状态通过特殊辅助继电器0.0驱动,通过顺序功能图以及梯形图得到如图2所示指令表程序.
(三)功能指令的灵活运用
顺序功能图的编程方法条理清晰,便于理解,一般多用于规模大、程序关系复杂的场合,但编程量较大,针对于本项目,在学生学习部分功能指令后,还可以采用功能指令的编程方法,使得程序得以简化.如采用移位寄存器指令SHRB,可以实现逐一接通的效果.
三、结语
采用PLC进行编程控制系统相比传统的独立控制电路和现在应用比较多的单片机技术具有更高的灵活性和稳定性,但应用于教学方面由于采用LED灯来模拟执行器和电器元件有一定的欠缺,若有开放性的实验引入,对于学生的工程实践能力将会有更深远的提高.