基于PLC控制的喷泉定稿毕业论文

本科生毕业设计（论文）题 目：花式喷泉的 PLC 控制系统设计学生姓名： 系 别： 机械与电气信息工程系 专业年级：2010 电气工程及其自动化专业 1 班指导教师： 2014 年 6 月 10 日中国石油大学胜利学院毕业设计（论文）0摘要PLC 是一种以微处理器为基础、带有指令存储器和输入输出接口,综合了微电子技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术的新一代工业控制装置。具有使用方便，运行可靠，控制程序段设计简单等优点。针对传统的喷泉控制系统一旦设计好控制电路，就不能随意改变喷水花样及喷水时间等问题，本设计结合西门子 S7-200 可编程控制器设计能适应不同季节、不同场合的喷水要求目的的花样喷泉系统。该花样喷泉控制系统不但实现了自动转换花样喷泉的喷水样式，而且提高了系统的可靠性和安全性，具有一定的工程应用和推广价值。关键词：PLC；花样喷泉；控制系统 中国石油大学胜利学院毕业设计（论文）1The pattern design based on PLC fountainABSTRACTPLC is a microprocessor-based, with instruction memory and input-output interface, a combination of micro-electronic technology, computer technology, automation technology, communications technology, a new generation of industrial control devices It is easy to use, reliable operation and control procedures designed to be simple. According to the traditional fountain control system design control circuit, if cannot change pattern and spray water, time, etc. This design with Siemens S7-200 PLC design can adapt different season, the different requirements of the water fountain system designs purpose. This figure fountain control system not only realizes the automatic conversion pattern of the fountain of the water, and improve the system of style, the reliability and safety of engineering application and dissemination value.Key words: PLC control, pattern fountain system中国石油大学胜利学院毕业设计（论文）2目 录中文 摘要 .1英文摘要 .2 目 录 .3绪 论 .5第一章 喷泉总体设计 .61.1 喷泉的布局设计 .61.2 喷泉控制系统原理图 .61.2.1 喷泉的控制要求 .61.3 喷泉的电气接线图 .81.4 喷泉的运行流程图设计 .9第二章 系统硬件设计 .102.1 PLC 的 选择 .102.1.1 PLC 介绍 .102.1.2 PLC 选型 .102.2 泵的选择 .112.1.1 潜水泵介绍 .112.2.2 泵的选型 .112.3 喷头 的选择 .122.3.1 喷头的介绍 .122.3.2 各种喷头的选择 .132.4 阀的选择 .15中国石油大学胜利学院毕业设计（论文）32.5 灯具的选择 .15第三章 系统软件设计 .173.1 I/O 分配 .173.2 梯形图设计 .173.2.1 SFC 程序分步介绍 .18第四章 组态王监控系统设计 .234.1 组态王与设备通信 .234.2 监控画面 .234.2.1 按钮单元介绍 .234.2.2 彩灯单元介绍 .234.2.3 计时计数单元 .244.2.4 喷泉模拟单元介绍 .24第五章 系统调试 .26结束语 .29致 谢 .30附录 A 系统程序 .I附录 B PLC 接线图 .III附录 C 组态王监控画面 .IV参考文献 .V中国石油大学胜利学院毕业设计（论文）4绪 论喷 泉 是一种将水 或其他液体经过一定压力通过喷头喷 洒出来具有特定形状的组合体，提供水 压 的一般为 水 泵 。喷泉景观概括来说可以分为两大类：一是因地制宜，根据现场地形结构，仿照天然水 景 制作而成，如：壁泉、涌 泉 、雾泉、管流、溪流、瀑布、水帘、跌水、水涛、漩涡等。二是完全依靠喷泉设备人工造 景 。这类水景近年来在建筑领域广泛应用，发展速度很快，种类繁多，有音 乐 喷 泉 、程控喷泉、摆动喷泉、跑动喷泉、光亮喷泉、游乐喷泉、超高喷泉、激 光 水 幕 电 影 等。喷 泉 原是一种自然景观，是承压水的地面露头。园 林 中的喷泉，一般是为了造景的需要，人工建造的具有装饰性的喷水装置。喷泉可以湿润周围空气，减少尘埃，降低气温。喷泉的细小水珠同空气分子撞击，能产生大量的负 氧 离子 。因此，喷泉有益于改善城市面貌和增进居民身心健康。随着我国人民物质和精神生活水平的不断提高，现在许多城市的市民广场、单位居民生活区里都能看到各种形式的喷泉。随着科学技术突飞猛进的发展，在喷泉工程中采用了大量的高新技术，在人们的视觉和听觉上形成和谐的统一，使人们在精神上有种愉悦的感受。从而使喷泉效果更多绚丽多彩，阿罗多姿，令人赏心悦目、流连忘返。中国石油大学胜利学院毕业设计（论文）5第一章 喷泉总体设计1.1 喷泉的布局设计图 1-1 喷泉布局图1.2 喷泉控制系统原理图在喷泉中，通过按钮开关信号来控制 PLC：因为有 4 层喷水，因此用了 1 个变频器控制 4 个水泵。花式喷泉控制系统的原理如图 1-2 所示： 图 1-2 系统原理图1.2.1 控制要求本设计布局如图 1-1 所示。 （1）图 1-1 中 1、2 均为外环型状的喷水管，3为内环形状的喷水管 4 为星型喷水管。 灯光系统由三条支路组成，分别为绿色灯支路（在 1、2 之间） ；黄色灯支路（在 2、3 之间） ；红色灯支路（3、4 之间）。按钮开关信号 PLC电源变频器水泵中国石油大学胜利学院毕业设计（论文）6（2）按下启动按钮，喷泉开始工作；按下停止按钮，喷泉停止工作；（3）喷泉的工作方式由花样选择开关和单步/连续开关决定。（4）当单步/连续开关在单步位置时，喷泉只能按照花样选择开关设定的方式，运行一个循环。 （5）花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样，考虑以下 4 种喷水花样：a.花样选择开关在位置 1 时，按下启动按钮后，4 号喷头喷水，延时 2S 后，3号喷头喷水，在延时 2S 后，2 号喷头喷水，又延时 2S 后，1 号喷头喷水。18S后，如果为单步工作方式，则停下来；如果为连续工作方式，则继续循环下去。b.花样选择开关在位置 2 时，按下启动按钮后，1 号喷头喷水，延时 2S 后，2号喷头喷水，在延时 2S 后，3 号喷头喷水，又延时 2S 后，4 号喷头喷水。30S后，如果为单步工作方式，则停下来；如果为连续工作方式，则继续循环下去。c.花样选择开关在位置 3 时，按下启动按钮后，1 号和 3 号喷头喷水，延时 3S后，2 号和 4 号喷头喷水，同时 1 号和 3 号喷头停止喷水。如此交替运行 15S后，4 组喷头全部喷水，30S 后，如果为单步工作方式，则停下来；如果为连续工作方式，则继续循环下去。d.花样选择开关在位置 4 时，按下启动按钮后，按照 1 2 3 4 的顺序，依次间隔 2S 喷水，然后一起喷水。30S 后，按照 1 2 3 4 的顺序，依次间隔 2S 停止喷水。在经 1S 延时，按照 4 3 2 1 的顺序，依次间隔 2S 喷水，然后一起喷水，30S 后停止。如果为单步工作方式，则停下来；如果为连续工作方式，则继续循环下去。 （6）无论哪种花样喷泉，只要当 3 号或者 4 号任意一个喷水的时候，黄灯亮；当