16组步进水枪控制设计

陈双

引言

16组水枪分布在人工造浪池两边，每边8组。通过控制水枪的运动正反转、速度，实现各种组合花样，达到一定的观赏性和娱乐性。

系统组成

16组步进水枪系统包括16组机械水枪、16组步进电机、一套电气系统、一套测控系统，测控系统起决定性作用。测控系统由一台HMI、两台PLC、16组步进驱动器、HMI软件、PLC软件、传感器，两台PLC分成主站系统和从站系统。见图1。

1、通讯设计

文中所选PLC型号均为国产领控3U-32MT：内置1路RS-232及2路RS-485接口，提供16组开关量输入，6组（Y0～Y5）200K脉冲输出，2组（Y6～Y7）100K脉冲输出。HMI型号为三菱GS2110-WTBD：TFT彩色液晶、画面10寸、分辨率800*480（点）、电阻屏，内置RS-232、RS-485、以太网、USB、SD存储卡接口。

两台PLC通过485协议进行通讯联机，主站可读取、写入从站指令，从站不可对主站进行读取和写入，因此本系统主要通过HMI对主站PLC进行操作。

2、HMI软件设计

本系统中，HMI是操作员与设备沟通之间交流的平台，采用三菱GT Designer3编程软件来实现。

HMI界面主要分为欢迎界面面、权限界面、操作界面、调试界面（不开放）。操作人员主要在操作界面進行相关运行操作，该界面中有设备操作按钮、传感器位置显示、步进电机运行显示。

（2）在任何模式运行下，点击退出按钮无效，必须停止运行后才能退出系统。

注：（1）每次更换运行模式，都将进行位置检测，必须16个位置检测都满足条件时系统才能正常运行。

（2）循环模式下，每5分钟自动更换下一个运行模式，每个模式变换之间也将进行位置检测，当位置检测条件满足时才能正常运。

3、PLC程序流程图

设备功能系统主要由主站PLC及从站PLC的控制程序完成。主站控制从站进行主、从站之间信息交换，从而达到整套系统各种模式下的花样变化，主、从站PLC分别控制8路步进电机的正反转、运行频率。

4、结束语

该系统设计调试完成后用于水上乐园人工造浪池辅助设备上，设备运行流畅、性能稳定、设备操作简单、娱乐及观赏性强，达到了预期的设计效果。

参考文献：

领控3U使用说明书.

领控3U485通讯参数表.

GT Designer3 （GOT2000）手册.