西门子6ES7331-1KF02-0AB0技术参数
坚固的设计
总体设计目标是在电磁干扰、震动和撞击负荷下获得安全性。良好的增压通风设备可确保在大配置下也能承受高运行温度，还考虑到了防尘。
便于维修型设计
注重了使维护极其简单。PC组件（如插槽、存储器模块）可以方便地进行插拔。风扇和风扇滤网在设备嵌入式安装情况下也可以方便更换，无需使用工具。
性能
由于采用一代 Intel 奔腾双核处理器到 Xeon 处理器，SIMATIC 机架式 PC 可针对特定应用灵活扩
系统可用性
SIMATIC Box PC 可以自定义配置进行定购，有现货可以供货。通过附加的数据备份选件（如 RAID1 或 RAID5系统、冗余电源、IPC Image & Partition Creator）和高效的自诊断软件 (SIMATIC IPCDiagMonitor)，可将该设计的高系统可用性扩展。
集成接口
提供了三个内置千兆以太网接口，用于办公通讯或控制级上的通信。在后面板和前面板上集成了 USB 接口，可十分方便地连接 PC 的 I/O设备（如用于转移式数据备份的外部硬盘、操作用的键盘和/或鼠标）。针对图形应用，提供了一个备用 PCI Express插槽以及一块可连接两台显示器的高性能显卡。
可扩展性
SIMATIC Rack PC 多可有 11 个空余 PC 插槽，能够为安装在深度仅为 500mm小型机架中的安装提供大限度的扩展余地。
连续性
SIMATIC Rack PC 产品至少两年内可进行定购，主动营销期结束后至少 3年内可提供备件。可以确保硬件和软件长期的功能性。来自英特尔嵌入式生产线的 PC 组件可长期保持供货，确保了较高投资安全性
概述
SIMATIC 工业 PC
西门子性能可靠的创新型 SIMATIC 工业 PC 是用于西门子基于 PC 的自动化的 PC 硬件平台。
机架式 PC
机架式 PC 能够提供灵活、高可用性的工业 PC 系统，用于需要 19" 规格、功能强体积小的应用。
箱式 PC
SIMATIC 箱式 PC 能够为机械工程师、工厂工程师和控制箱制造商提供极其强固的工业PC，用于要求功能强大而结构紧凑的应用。
面板型 PC
SIMATIC 面板式 PC具有*的工业兼容性，适合在控制柜、控制台和控制面板上使用以及直接在机器上使用。其典型应用领域是在工厂和过程自动化方面。
平板 PC
SIMATIC 工业平板 PC 开辟了新的 Industrie 4.0 应用领域。SIMATIC ITP1000是面向工业应用设计的，由于具有众多日常功能，可提供令人信服的结果。典型应用是在维护与维修、生产、测量和测试方面。
工业显示器和瘦客户端
通过平板显示器和瘦客户机，可以进行灵活的操作员输入。它们是工业标准 LCD 显示器，带有高对比度显示屏，可放置在离 PC有一段距离；或者是坚固耐用的低成本瘦客户机，可在大规模广泛分布的工厂网络中提供人机界面功能。
满足特殊要求设备
全封闭 IP65 HMI 设备
全封闭式 SIMATIC（PRO设备）具有极为坚固的设计，适用于恶劣环境条件下的工业应用。例如，它们经过特殊设计，可安装在支撑臂/支架上。
正面采用不锈钢的面板
SIMATIC HMI提供了特定领域的型号，这些型号在标准设备的基础上进行了改动，可根据规定使用。例如，我们为食品与饮料行业提供了带不锈钢前端的设备；面向环境条件极为恶劣的领域，我们提供了具有防尘和防溅水的全封闭式设备，这些设备采用坚固的铝外壳，防护等级高达IP65。
带有触控屏和不锈钢前端的面板和面板式 PC，适合食品与饮料以及烟草行业中的机器级操作员控制与监视。
适合在危险区域中使用的设备
本质安全型 SIMATIC 面板式 PC 和瘦客户机是专面向危险区域开发的。
IPC 软件
分级设计利于有效早期检测潜在故障，并大限度缩短时间停机时间。包括专门为 SIMATIC IPC开发的硬件和软件扩展选件，通过这些选件，可根据具体安全要求**系统的可用性。
可以使用以下部件：
SIMATIC IPC Image & Partition Creator
SIMATIC IPC DiagMonitor
SIMATIC IPC Remote Manager
SIMATIC 工业 OS
含有工业 PC 嵌入式捆绑套件和入门级系统
嵌入式工业 PC 以易于使用的 SIMATIC 嵌入式套件的形式提供，配有 Windows Embedded操作系统以及预装和预配置的 SIMATIC 可视化和控制软件，且价格吸引力。
该入门级系统基于 Windows 10 操作系统，包含预装和预配置的 SIMATIC 可视化和控制软件。
这些系统是高效、经济实用和随时可投入运行成套系统，调试速度明显更快。
SIMATIC IPC 的软件包
软件包是针对所有可用的 SIMATIC IPC 提供的，订购时具有真正的价格优势。
您只需要：选择 SIMATIC IPC，对其进行配置，并与 SIMATIC WinCC RT Advanced、WinCC RTProfessional 和 WinCC V7 软件以及 SIMATIC WinAC RTX (F) 软控制器一起订购。
优势
具有较高的系统可用性，显著缩短加工时间
由于使用高质量部件和组件（高 MTBF，速度可控风扇），确保能够 24 小时不间断运行
有效的自诊断功能，用于避免潜在的故障（前 LED 状态指示灯、用于本地或远程条件监视的 SIMATIC IPC DiagMonitor诊断软件）
凭借镜像磁盘系统以及使用 SIMATIC IPC Image & Partition Creator 和 SIMATIC IPCBIOS Manager 的预防性数据备份，可将停产时间缩到短。
“恢复 USB 闪盘"或“恢复 CD/DVD"用于恢复交付状态
预安装和激活了微软操作系统，节省了安装时间
用于长期自动化设计的高度的投资安全性
可用性 3 到 6 年（对于 Rack IPC547，至少为 1.5 年）
主动营销期结束后 5 年内提供维修和备件服务（对于 Rack IPC547 为 3 年）
可实现长期型设计，减少了未来的工程成本
SIMATIC 软件（WinCC、WinAC 等）和用于分布式 I/O 的连接选件经过了系统测试，通过可选的板载 PROFIBUS 或PROFINET 接口链接全集成自动化的工业 PC。
市场认证（cULus）和用于工业领域和家庭、企业、以及商业环境的 CE 认证标志
由于机械尺寸未变更和在所有同代设备上使用了现有的用户软件等特性，实现了硬件和软件的兼容性
在范围内提供服务和支持（如 24 小时 SIMATIC 热线）
西门子模块6SL3120-1TE13-0AA4
一、 概述
随着时代的发展，科技水平的**，城市的喷泉设备已经十分先进，各种音乐喷泉、程控喷泉、激光喷泉已经层出不穷，变化多端。规模可大可小，射程可高可低，喷出的水，大者如珠，细者如雾，变化万千，引人入胜。喷泉，使静水变为动水，使水也有了灵魂，又辅之以各种灯光效果，使水体具有丰富多彩的形态，可以缓冲、软化城市中“凝固的建筑物"和硬质的地面，以增加城市环境的生机，有益与身心健康并能满足视觉艺术的需要。大型城市广场中的人工动态喷泉，也多来自自然的种种水态，如瀑布、水帘、溢流、溪流、壁泉等，随着科学技术的发展进步，各种喷泉真是花样翻新、层出不穷，几乎达到了人们随心所欲创造各种晶莹剔透、绚丽多姿动态水景的程度。喷泉在当今时代，已经形成了一道的人文景观。
二、 花样喷泉的动作状态
如图2-1，当通电并闭合开头后，A、B、C三环的喷泉喷放，A喷口高度，B喷口第二，C喷口。与A、B、C相对应的闪灯1、2、3随喷口A、B、C一起闪烁。10秒过后，C喷口和闪灯3停止动作，剩下A、B喷口及相应闪灯1、2动作。5秒后，只有A喷口和闪灯1口动作。3秒后，B喷口和2闪灯和A喷品、1闪灯一起动作。5秒后，喷口A、B、C和闪灯1、2、3又开始一起动作，如此如此偱环。
图2-1花样喷泉模型
可是用单片机通过可控硅作为功率开头元件实现花样喷泉时、存在下面的缺点：
1、需要较多的保护电路；
2、程序的增减不灵活；
3、抗干扰能力差；
4、功率因数低。
而采用PLC能有效的解决这些问题，PLC具有较强的自诊断功能，能迅速方便检查出故障，缩短检修时间，确保控制系统的可靠性，稳定性。
三 、喷泉设计方案
3.1控制要求分析
如图3-1所示，闪灯1、2、3分别对应电机Ma、Mb、Mc，它们是随电机一起动作的。即电机动作，则相应的闪灯闪烁，电机停止，则相应的闪灯也停止闪烁。
当接通电源，闭合开关SB0时，Ma、Mb、Mc动作并持续;10S后Mc停止，Ma、Mb动作持续;5S后Mb、Mc停止动作，Ma动作;3S后Ma、Mb动作，Mc停止;5S后Ma、Mb、Mc动作10S，依次重复上述动作。只要不按下停止开关SB1，喷泉将如此循环下去。
3.2 PLC的选型
S7-200 PLC具有集成的24V负载电源，它可以直接连接到传感器、变送器和执行器，CPU221、222具有180mA输出，CPU224、224XP、CPU226分别输出280mA或400mA电流，可做负载电源。
该设计中系统开关量输入点只有两个，开关量输出点有6个，如果选用CPU221 PLC（6输入/4输出），需要扩展单元，参照西门子S7-200产品目录及市场实际价格，选用主机为CPU222（8输入/6输出）。CPU222的主要技术数据见表3-1。
表3-1 CPU222的主要技术数据
3.3电机的选择
QSP型园林喷泉用潜水电泵是由充水式潜水电机与离心式水泵同轴联接组成。符合JB/T8092-1996标准规定，产品取得全国生产许可证。经过三十多年来不断的改进和完善，其结构合理、外形美观，十分可靠，适应频繁启动及变频运行要求，且安装方便，对水源无污染符合绿色环保要求，成为广大用户喜爱的产品，广泛应用于农业灌溉、工矿排水、水景喷泉、水产养殖，鱼塘增氧、防洪排涝等领域。具有以下特点：
泵电一体，结构紧凑；无需引水、使用简便； 双端密封、电器保护； 设计合理、性能优良。
它的使用条件： 电泵出水口**不得大于额定值（在规定扬程范围内使用）；潜水深度不超过5米；水温不超过+40℃；PH值在5-9之间。它的系列产品的主要技术参数如表3-2。因为本设计中主要用到的是小扬程喷泉泵，表中只给出了一些中低扬程的技术参数。
注：1、表内所列为代表性的规格，未列入本表的详见铭牌技术参数。
2、外装式电动机保护开关由用户自行配制。
根据本次设计的设计要求，MA电机扬程要求，MB次之。MC，可以选用QSP144-5-3 做为MA电机，扬程为5米;相相应的QSP160-4-3做为MB电机，扬程为4.5米;QSP500-3.5-7.5做为MC电机。扬程为3.5米。图3-2为QSP型园林喷泉用潜水电泵的图样。
plc的性能指标较多，不同厂家的可编程控制器产品技术性能各不相同，各有特色。通常可以用以下几种性能指标进行描述。 1 ．输入 / 输出点数 输入 /输出点数是指可编程控制器组成控制系统时所能接入的输入输出信号的大数量，即可编程控制器外部输入、输出端子数。它他表示可编程控制器组成控制系统时可能的大规模。通常，在总点数中，输入点数大于输出点数，且输入与输出点不能相互替代。 2 ．扫描速度 一般以执行 1000 步指令所需的时间来衡量，单位为毫秒/ 千步。也有以执行一步指令时间计，单位为微秒 / 步。 3 ．存储器容量 可编程控制器的存储器包括系统程序存储器、用户程序存储器和数据存储器三部分。可编程控制器产品中可供用户的是用户程序存储器和数据存储器。 可编程控制器中程序指令是按“步”存放的，一“步”占用一个地址单元，一个地址单元一般占用两个字节。如存储容量为 1000步的可编程控制器，其存储容量为 2K 字节。 4 ．编程语言 可编程控制器采用梯形图、布尔助记符、菜单图、功能模块图和语言描述等编程语言。不同的可编程控制器产品可能拥有其中一种、两种或全部的编程方式。常用三种编程方式：梯形图（LAD ），布尔助记符（ STL ），功能模块图（ SFC ）。 5 ．指令功能 可编程控制器的指令种类越多，则其软件的功能就越强，使用这些指令完成一定的控制目标的就越容易。 可编程控制器的可扩展性、使用条件、可靠性、易操作性及经济性等性能指标也是用户在选择可编程控制器时须注意的指标。 |
简言之，微型计算机计算机是通用的专用机，而plc则是专用的通用机。 从微型计算机的应用范围来说，微型计算机是通用机，而可编程控制器是专用机。微型计算机是在以往计算机与大规模集成电路的基础上发展起来的，其大特征是运算快，功能强，应用范围广。例如，近代科学计算，科学管理和工业控制等都离不开它。说，微型计算机是通用计算机。而可编程控制器是一种为适应工业控制环境而设计的专用计算机。选配对应的模块便可适用于各种工业控制系统。而用户只需改变用户程序即可满足工业控制系统的具体控制要求。如果采用微型计算机计算机作为某一设备的控制器，就必须根据实际需要考虑抗干扰问题和硬件软件设计，以适应设备控制的专门需要。这样，势必把通用的微型计算机计算机转化为具有特殊功能的控制器而成为一台专用机。 PLC控制系统与微型计算机计算机的主要差异及各自的特点主要表现为以下几个方面： 1 ．应用范围 微型计算机除了控制领域外，还大量用于科学计算，数据处理，计算机通信等方面。而可编程控制器主要用于工业控制。 2 ．使用环境 微型计算机对环境要求较高，一般要在干扰小，具有一定的温度和湿度要求的机房内使用。可编程控制器则使适用于工业现场环境。 3 ．输入 / 输出 微型计算机系统的 I/O设备与主机之间采用微电联系，一般不需要电气隔离。而可编程控制器一般控制强电设备，需要电气隔离，输入输出均用光电耦合，输出还采用继电器，可控硅或大功率晶体管进行功率放大。 4 ．程序设计 微型计算机具有丰富的程序设计语言，如汇编语言，FORTRAN 语言， COBOL 语言， PASCAL 语言， C语言等，其语句多，语法关系复杂，要求使用者必须具有一定水平的计算机硬件知识和软件知识。而可编程控制器提供给用户的编程语句数量少，逻辑简单，易于学习和掌握。 5 ．系统功能 微型计算机系统一般配有较强的系统软件，例如操作系统，能进行设备管理，文件管理，存储器管理等。它还配有许多应用软件，以方便用户。而可编程控制器一般只有简单的监控程序，能完成故障检查，用户程序的输入和修改，用户程序的执行与监视。 6 ．运算速度和存储容量 微型计算机运算速度快，一般为微秒级，因有大量的系统软件和应用软件，故存储容量大。而可编程控制器因接口的响应速度慢而影响数据处理速度。一般可编程控制器接口响应速度为2 ms ，巡回检测速度为 8ms/K 字。可编程控制器的软件少，所编程序也简短，故内存容量小。 7 ．价格 微型计算机机是通用机，功能完善，故价格较高，而可编程控制器是专用机，功能较少，其价格是微型计算机的十分之一左右。 从以上几个方面的比较可知，可编程控制器是一种用于工业自动化控制的专用微型计算机系统，结构简单，抗干扰能力强，价格也比一般的微型计算机系统低。 |