PLC控制的花样喷泉_毕业设计论文~
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目 录
第1章 绪 论 1
1.1喷泉的发展 1
1.1.1我国喷泉的发展 1
1.1.2喷泉的应用状况 1
1.1.3现代喷泉重出现的问题 2
1.2喷泉的种类 3
1.3喷泉中的一些新技术 3
1.4设计的主要研究内容及安排 3
第2章 方案分析 5
2.1主控制器方案分析 5
2.2主控制器方案的选择 6
2.3喷泉控制方案分析 6
2.4喷泉控制方案的选择 7
2.5喷泉的控制要求 7
第3章 花式喷泉的硬件设计 9
3.1硬件的选择 9
3.1.1PLC的选择方案 9
3.1.2水泵的选择方案 9
3.1.3喷头的选择方案 10
3.2控制面板 10
第4章 系统的软件设计 12
4.1花式喷泉的PLC控制流程图 12
4.2I/O模块的选择 12
4.3花式喷泉的I/O分配 13
4.4PLC的I/O地址分配简介 13
4.5软件的选用 13
4.6系统主程序 14
4.7系统程序的可行性 16
第5章 系统的仿真和调试 17
5.1仿真软件的选用 17
5.2系统的调试 17
总结 23
致谢 24
参考文献 25
附录1 26
附录2 27
摘要 本论文是经过对多处喷泉控制系统的观察和总结之后，对景观控制系统总体方案进行了一个设计，在分析景观控制系统具体工作过程的基础上，采用 PLC为核心部件，设计画出了流程图；编制了具体程序；设计了硬件电路；并且，对硬件和软件进行了调试。同时利用 PLC 的定时功能计数功能步进功能可灵活地编写增减和修改程序 ABSTRACT The present paper is passes through after many place landscapes control systemobservation and the summary to the landscape control system overall plan has carriedon a design in the analysis landscape control system concrete work processfoundation used PLC is the core part the design has drawn the flow chart Hasestablished the concrete procedure Has designed the hardware electric circuit Andhas carried on the debugging to the hardware and software. Simultaneously uses PLCfixed time the function counts the function step enters the function but nimblycompiles fluctuation and revision procedure关键词：人工喷泉；PLC 控制技术；可编程控制器的运用KEYWORDS：Artificial eruptive fountain；PLC control technology；Programmable controller utilization 目 录1 前言.............................................................................................................................32 喷泉控制系统总体方案的设计.................................................................................3 2.1 可编程控制器的系统设计................................................................................................4 2.2 喷泉控制系统的平面布置图............................................................................................5 2.3 喷泉控制系统的工作流程图............................................................................................53 喷泉控制系统的软件设计.........................................................................................6 3.1 喷泉控制系统的运行方式................................................................................................7 3.2 喷泉控制系统的状态转换图..........................................................错误！未定义书签。 3.3 喷泉控制系统的梯形图 3.4 喷泉控制系统的 I/O 分配表..........................................................................................15 3.5 喷泉控制系统的设计程序..............................................................错误！未定义书签。4 喷泉控制系统的硬件设计....................................................................................18 4.1 喷泉控制系统的主电路..................................................................错误！未定义书签。 4.2 喷泉控制系统的控制电路..............................................................错误！未定义书签。5 喷泉控制系统的调试............................................................错误！未定义书签。 5.1 喷泉控制系统的软件调试..............................................................错误！未定义书签。 5.2 喷泉控制系统的硬件调试..............................................................错误！未定义书签。 5.3 喷泉控制系统的软件、硬件联合调试..........................................错误！未定义书签。总结..............................................................................................错误！未定义书签。参考文献......................................................................................错误！未定义书签。致谢..............................................................................................错误！未定义书签。作品（软件）使用说明书..........................................................错误！未定义书签。 1 前言 喷泉是人工环境中最富有生命力的喷泉它具有分隔空间、增加层次、净化空气、美化环境的作用。现代高科技把美妙的音乐、多姿的喷泉造型、五彩缤纷的水下灯光、神奇的激光图文，通过电脑有机的结合在一起，给人以音乐声响、视觉形象、色彩变换三位一体的超自然享受。随着我国人民物质生活水平的不断提高，对于精神生活的要求也在不断提高，为进一步改造环境景观，建设一个喷泉是很有必要的。随着科学技术的不断发展和生活水平的不断提高，尤其是喷泉在城市和社区环境建设中起着尤其重要的作用。 当今喷泉工程和高新技术的结合正是历史发展的必然趋势，由于喷泉工程中采用了大量的高新技术，从而使喷泉效果更加绚丽多彩，婀娜多姿，令人赏心悦目、流连忘返。 本次的毕业设计是一个以 PLC 控制为核心的喷泉控制系统的设计。这个喷泉控制系统主要是一个人工喷泉。在 PLC 的控制之下，喷出各种各样的水柱，给人以一种视觉上美的享受。 2 喷泉控制系统总体方案的设计 2.1 可编程控制器的系统设计 确定控制对象 及控制范围 PLC 型号选择 硬件设计 软件设计 及模拟 调试 N 是否 N 调整硬件 符合设计 调整软件 要求？ Y 投入运行 图 2-1 可编程控制器的系统设计的流程图 由上面的图 2-1 可知：在用 PLC 对喷泉控制系统设计时，第一要熟悉喷泉控制系统的特点和工作过程，并且归纳出工作循环图；第二要制定喷泉控制系统的控制方案，对 PLC 进行选择，这次根据本次毕业设计，选用的 PLC 是三菱 FX系列的；第三是根据喷泉控制系统的具体控制要求，列出 I/O 分配表，对硬件和软件进行设计；第四是模拟调试，就是将设计好的程序键入 PLC 后，应仔细检查和验证，改正程序设计语法错误，之后在实验室里进行用户程序的模拟运行和程序调试，观察各输入量、输出量之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计要求，发现问题及时修改，直到满足工艺流程和状态流程图的要求；第五是将模拟调试好的程序传送到 PLC 存储器中，接入 PLC 的实际输入接线和负载。 2.2 喷泉控制系统的平面布置图 根据喷泉控制系统的工艺要求工作特点环境等条件选择了一个合理的计方案喷泉系统的平面布置图见图2-2。 由图2－2知：这个人工喷泉的外观圆形，喷水的系统一共有四层。从内到外它们分别是：第一层、第二层、第三层、第四层。 控制系统采用PLC作为中心控制环节利用PLC的定时控制，计数控制以及步进控制来实现第一层、第二层、第三层、第四层的不同时序不同图案的交替变换的喷水过程。 2.3喷泉控制系统的工作流程图 由下面的流程图 2-3 可知：先按下启动按钮，旁边的两个小喷头就开始喷水同时第一层的喷头也开始喷水， 延时 3s 后，第二层的喷头开始喷水，延时 3s 后，第三层的喷头开始喷水，延时 3s 后，第四层的喷头开始喷水，延时 3s 后，第一层和第二层的喷头开始喷水，延时 5s 后，第三层和第四层的喷头开始喷水，延时 5s 后，第一层、第二层、第三层、第四层的喷头都开始喷水延时 4s 后第一层的喷头停喷延时 5s 后第二层的喷头停喷延时 5s 后第三层的喷头停喷延时 5s 后由此进行一个小循环系统:第一层和第三层的喷头开始喷水延时 8s 后第一层和第三层的喷头开始喷水如此循环 3 次。 再重新开始重复上述动作直至拨下启动按钮结束完一个程序所有的喷头都停止工作。 按下启动按钮 四层依次开始喷水 旁边喷泉开始喷水 一、二层开始喷水 三、四层开始喷水 四层都开始喷水 四层依次停喷 一层、三层喷水 二层、四层喷水否 是否循环 3次 是 图 2－3 喷泉控制系统流程图 3 喷泉控制系统的软件设计3.1 喷泉控制系统的运行方式 喷水花样具体的设计步骤: 1 按下启动按钮:旁边的两个小喷泉开始喷水，如图 3－1 所示。 左喷泉喷水 右喷泉喷水 图 3-1 控制喷水流程图 2 第一层的喷头开始喷水依次实现第一层，第二层，第三层，第四层的喷水，间隔 3s。其如图 3－2 所示。 3s 3s 3s 3s 第一层喷水 第二层喷水 第三层喷水 第四层喷水 图 3-2 控制喷水流程图 3） 第一、二层的喷头开始喷水，间隔 5s 后，第三、四层开始喷水，如图3－3 所示。 5s 5s第一 、二 层喷水 第三 、四 层喷水 图 3-3 控制喷水流程图 4） 四层都喷水，持续 4s，如图 3－4 所示。 四层都喷水 4s 图 3-4 控制喷水流程图 5） 四层逐次停喷，间隔 5s，如图 3－5 所示。 5s 5s 5s 5s 第一层停喷 第二层停喷 第三层停喷 第四层停喷 图 3-5 控制停水流程图 6） 第一、三层喷水，间隔 8s，第二、四层开始喷水，循环 3 次，如图3－6 所示。 8s 8s第一 、三 层喷水 第二 、四 层喷水 3次 图 3-6 控制喷水流程图7） 当 PLC 的计数器达到 3 次后，系统自动返回，重新开始循环工作，直至再次按下启动按钮，完成一次循环，系统自动关闭。3.2 喷泉控制系统的状态转换图3.3 喷泉控制系统的梯形图 图 3-7 喷泉控制系统的状态转换图 本次毕业设计运用的是步进指令，其喷泉控制系统的状态转换图， 见图 3-5。因为根据人工喷泉需要实现的功能，和运用梯形图相比较，步进指令更合适。由上面的状态转换图可知：状态与状态之间的转换分隔，相邻的状态具有不同的动作。当相邻两状态之间的转换条件得到满足时，就实现转换。 由图 3－7：先按下启动按钮，旁边的两个小喷头就开始喷水同时第一层的喷头也开始喷水，延时 3s 后，第二层的喷头开始喷水，延时 3s 后，第三层的喷头开始喷水，延时 3s 后，第四层的喷头开始喷水，延时 3s 后，第一层和第二层的喷头开始喷水，延时 5s 后，第三层和第四层的喷头开始喷水，延时 5s 后，第一层、第二层、第三层、第四层的喷头都开始喷水延时 4s 后第一层的喷头停喷延时 5s 后第二层的喷头停喷延时 5s 后第三层的喷头停喷延时 5s 后由此进行一个小循环系统:第一层和第三层的喷头开始喷水延时 8s 后第一层和第三层的喷头开始喷水如此循环 3 次。再重新开始重复上述动作直至拨下启动按钮结束完一个程序所有的喷头都停止工作。 3.4 喷泉控制系统的 I/O 分配表喷泉控制系统的 I/O 分配表，见表 1 表1 输入 输出 启动/停止按钮 X1 第一层喷水 Y000 第二层喷水 Y001 第三层喷水 Y002 第四层喷施 Y003 旁边小喷泉喷水 Y0043.5 喷泉控制系统的设计程序0 LD M8002 17 STL S221 SET S0 18 RST Y0003 STL S0 19 OUT T1 K304 LD X001 22 LDI T15 SET Y004 23 SET Y0016 SET S21 24 LD T18 STL S21 25 SET S239 OUT TO K30 27 STL S2312 LDI T0 28 RST Y00113 SET Y000 29 OUT T214 LD T0 32 LDI T215 SET S22 33 SET Y002 61 OUT T5 K50 64 LDI T534 LD T2 65 SET Y00235 SET S24 66 SET Y00337 STL S24 67 LD T538 RST Y002 68 SET S2739 OUT T3 K30 70 STL S2742 LDI T3 71 RST Y00243 SET Y003 72 RST Y00344 LD T3 73 OUT T6 K4045 SET S25 76 LDI T647 STL S25 77 SET Y00048 RST Y003 78 SET Y00149 OUT T4 K50 79 SET Y00252 LDI T4 80 SET Y00353 SET Y000 81 LD T654 SET Y001 82 SET S2855 LD T4 84 STL S2856 SET S26 85 RST Y00058 STL S26 86 SET Y00259 RST Y000 87 SET Y00360 RST Y001 88 OUT T7 K5091 LD T7 125 SET S3392 SET S29 127 STL S3394 STL S29 128 OUT T12 K8095 RST Y001 131 OUT Y00196 OUT T8 K50 132 OUT Y00399 LD T8 133 OUT C0 K3100 SET S30 136 LD T12102 STL S30 137 AND C0103 RST Y002 138 SET S34104 OUT T9 K50 140 LD T12107 LD T9 141 ANI C0108 SET S31 142 OUT S32110 STL S31 144 RET111 RST Y003 145 STL S34112 OUT T10 K50 146 RST Y004115 LD T10 147 OUT S0116 SET S32 149 RET118 STL S32 150 END119 OUT T11 K80122 OUT Y000123 OUT Y002124 LD T11 4 喷泉控制系统的硬件设计4.1 喷泉控制系统的主电路 L1 L2 L3 FU0 FU1 FU2 FU3 FU4 KM0 KM1 KM2 KM3 KM4 FR0 FR1 FR2 FR3 FR4 M0 M1 M2 M3 M4 图 4-1 主电路 主电路采用交流接触器来控制各层的潜水泵见图4-1外层喷水由一台7.5kW潜水泵拖动第一层至第三层用5.5kw的潜水泵旁边的小喷泉用3kw的潜水泵。潜水泵的技术参数见表2。 主电路的控制是采用PLC去控制交流接触器的线圈；用交流接触器线圈的得电与失电去控制交流接触器主触头的闭合和断开；从而去控制电动机的运转与停止；用电动机来带动水泵喷水。4.2 喷泉控制系统的控制电路
阿城区18829223920：
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阿城区18829223920：
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阿城区18829223920：
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阿城区18829223920：
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阿城区18829223920：
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