PLC控制的花式喷泉毕业设计

常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系 别 ： 电 子 与 电 气 工 程 学 院 专 业 ： 楼 宇 智 能 化 工 程 技 术 班 号 ： 00000000 学 生 姓 名 ： 0000 学 生 学 号 ： 0000000000 设 计 （ 论 文 ） 题 目： 花 式 喷 泉 控 制 系 统 设 计 指 导 教 师 ： 保 密 设 计 地 点 ： 常 州 信 息 职 业 技 术 学 院 起 迄 日 期 ： 2014.62014.11 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业论文设计毕 业 设 计 （ 论 文 ） 任 务 书专业 楼宇智能化工程技术 班级 00000 姓名 保密 一、课题名称： 花式喷泉控制系统设计 二、 主要技术指标（或基本要求）：1. 喷头喷出水柱的高度为 10m 2. 喷泉时间长度为 3min 3. 射灯的照射高度为 15m 4. 使用各类设备的额定电压为 220v 5. 使用六个喷水头围成圆形间距为 5m 三、主要工作内容：1. PLC 控制花式喷泉运行要求设计 2. 花式喷泉的位置及运行流程图设计 3. 花式喷泉的运行过程设计 4. 花式喷泉的控制原理设计 5. 花式喷泉 PLC 接线图设计 6. PLC 输入输出口配置设计 四、主要参考文献：1 陈洪清. 基于 PLC 的喷泉控制系统设计J. 黑龙江生态工程职业学院学报. 2011(02) 2王坚. 可编程控制器原理与应用M. 清华大学出版社. 2002 年 3 张延灿. 喷泉工程发展及其设计问题(上)J. 给水排水. 1998(07) 4 陈忠华. 可编程控制器与工业自动化M. 机械工业出版社 2005 年 5 崔元明. 可编程器件应用导J. 清华大学出版社 2000 年 6 袁任光. 可编程控制器选用手册J. 机械工业出版社 2002 年 学 生（签名） 年 月 日指 导 教师（签名） 年 月 日教研室主任（签名） 年 月 日系 主 任（签名） 年 月 日常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业论文设计毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目花式喷泉控制系统设计一、 选题的背景和意义：1930 年, 德国发明家奥图皮士特首先提出喷泉这一概念及其相关理论。随着现代社会科技和人们的欣赏水平的进步，喷泉的结构变得复杂化了。各种花式喷泉出现在人们日常活动的公共场合和一些娱乐场所。人们对于日常生活的享受更为关注，花式喷泉的诞生迎合的多数现代人的欣赏兴趣。1953 年首次花式喷泉在美国上演，期间有超过 150 万的观众。喷泉经过将近一百年的发展，各种形式的喷泉层出不穷，并且向着小型以及营业型的方向发展。对于花式喷泉的主控系统的选择也变的多样化，PLC、DSP、单片机是目前市场上比较主流的控制系统。本次课题选用 PLC 对花式喷泉的系统设计和研究。二、 课题研究的主要内容：1. 喷泉的工作原理。2. 花式喷泉的控制系统的总体功能进行分析。3. 花式喷泉的各组成模块以及详细的硬件模块设计方案。4. 设计和编写 PLC 程序来控制喷泉的每一组喷头的喷水时间以及喷出水柱的高度。5. 根据花式喷泉的整体要求设计外围电路。三、 主要研究（设计）方法论述：1. 分析花式喷泉的发展前景，比较由 PLC 和单片机作为控制系统是优势。2. 查找案例证明由 PLC 作为花式喷泉控制系统是可行性。3. 查阅资料，掌握 PLC 编程基础知识以及电路基础知识，设计和编写 PLC 程序和外围电路设计。4. 据设计需求，查阅资料来对花式喷泉所需的硬件设施进行选择。常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业论文设计四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期） 工 作 内 容2014.5.19-2014.5.22 查阅，搜集资料，研读资料并确认课题。2014.5.22-2014.6.28 指导教师下达毕业设计任务书，并指导学生填写开题报告。2014.6.28-2014.7.4 在导师指导下构思设计方案，撰写开题报告。2014.7.4-2014.7.26 对课题内容进行理论分析，撰写论文提纲和框架。2014.7.26-2014.8.1 根据系统对结构图进行设计。2004.8.1-2014.9.9 导师对毕业设计中期检查。2014.9.9-2014.9.24 对整个系统进行分析和完善。2014.9.24-2014.9.27 完善整个 PLC 控制系统。2014.9.27-2014.10.16 完成毕业设计初稿并提交给导师评阅，审核及修改。2014.11.01-2014.11.20撰写毕业论文，准备答辩。五、指导教师意见：指导教师签名： 年 月 日六、系部意见：系主任签名： 年 月 日常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业论文设计花式喷泉控制系统设计目 录摘要Abstract第 1 章 前言 .2第 2 章 花式喷泉的发展现状及趋势 .22.1 花式喷泉的基本介绍 .22.2 花式喷泉发展的现状及趋势 .22.3 花式喷泉的种类 .22.3.1 景区类喷泉 .22.3.2 人文类喷泉 .22.4 PLC 控制特点 .22.5 喷头的分类 .22.5.1 半球蒲公英喷头 .22.5.2 直流喷头 .22.5.3 中心直上喷头 .22.5.4 雾状喷头 .22.5.5 花柱喷头 .22.6 PLC 与单片机控制花式喷泉的优略点对比 .22.6.1 单片机对花式喷泉控制 .22.6.2 PLC 对花式喷泉控制 .2第 3 章 花式喷泉设计方案 .23.1 花式喷泉的控制要求 .23.2 花式喷泉的设计方案 .23.3 花式喷泉的继电器控制方案 .2第 4 章 花式喷泉硬件设计 .24.1 PLC 选型 .24.2 I/O 接口分布设计 .24.3 PLC 电气接线图 .2第 5 章 花式喷泉软件设计 .25.1 花式喷泉的 PLC 控制系统流程图 .25.2 花式喷泉软件设计 .2第 6 章 喷泉的模拟运行调试 .26.1 喷泉的启动控制 .26.2 喷泉的模拟循环 .2第 7 章 结束语 .2答谢辞参考文献常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业论文设计摘 要花式喷泉在将来人们的生活中会更加的丰富多样，此次设计的喷泉的主要是共有五种不同的喷头组成的四种循环模式，其中分为单步喷涌和连续循环。硬件上使用了 S7-200PLC，采用自动程序控制喷泉喷水，继电器接通五种水泵喷水形成不同的花样，在设计的最后通过软件模拟进行此次程序的验证调试，软件模拟是这次设计成功与否的验证。关键词：plc；花式喷泉；配方；循环；自动；常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文AbstractGermany inventor aotupishite fountain first proposed the concept and theories. With the advancement of technology in modern society and peoples appreciation, structure is complicated by the fountain. All kinds of fancy public fountains appeared in peoples daily activities and entertainment. People have enjoyed more attention of everyday life, music fountain was born to cater to most modern peoples appreciation. In 1953 the first musical fountain in the United States, and during the more than 1.5 million viewers.Keywords: plc; blended; formula; cycle; automatic常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文1第 1 章 前言进入现代社会，随着人们生活水平的提高和建立绿色城市的向往，花式喷泉以其独特的魅力和特殊的功能，愈来愈成为休闲娱乐产业中的一项重要产品,花式喷泉的兴建也越来越多。根据目前花式喷泉的发展现状，小型花式喷泉系统硬件结构设计和控制系统设计多种多样。控制系统的原理是利用单片机控制喷泉的功能，分级控制单相电动机，最终达到控制喷头流量的方法。使用程序控制系统或人工按键控制电磁阀来控制喷泉喷水。音频信号还影响灯光色彩和灯光光线明暗的变化。从而使灯光色彩、灯光的闪烁和喷泉随花式而变化。花式喷泉是按照预先编辑的程序变换喷水造型和灯光色彩强弱变化的喷泉。花式喷泉设计和控制系统可以使喷水造型和灯光的变化发生改变，美妙动人。程序可以随时去修改，也可储存多种程序，根据喷水要求来调换。喷泉作为一项建筑艺术，在国内外均有较悠久的历史。而花式喷泉的构思及萌生则是本世纪 30 年代开始的，1930 年，德国的皮士特首先提出了喷泉与花式相结合的设想，并设计成小型装置应用于酒店及商场，其后则逐步发展到大型化及多样化。皮士特继承父业使花式喷泉变得更为多姿多彩，同时我国行政主管和技术监督部门、学术团体等，也为推动喷泉技术的发展做出了很大的努力。喷泉是人工环境中最富生命力的设计，它具有分隔空间，增加层次，净化空气美化环境的作用。现代超高的科学技术把美妙的音乐多姿的造型与喷泉融洽的结合在一起，供人们去欣赏。为了进一步改造环境景观，在日常生活环境中添加一个多姿的喷泉造景是非常有必要的。由于喷泉工程中采用的大量高新技术，从而使喷泉效果更加绚丽多彩，婀娜多姿，令人赏心悦目更加流量忘返。常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文2第 2 章 花式喷泉的发展现状及趋势目前，西方工业发达国家已有制造花式喷泉成套装置的专业工厂、如美国的WALTZING，MIDAS加拿大的 PEM，意大利的 NeonALPina日本的 KAWAMURA 等公司。随着花式喷泉市场的需求越来越大，国内关于花式喷泉的研究与开发工作也蒸蒸日上。我国在 80 年代中期相继引进和自行设计建造了多座花式喷泉，为美化环境，活跃人民的文化生活起了良好的作用。据不完全统计，2006 年整个喷泉行业年总产值也早已达到几十亿元以上。2.1 花式喷泉的基本介绍花式喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉。它根据美学设计并且经常会产生 3 维的效果。这种效果是控制水泵的喷水时间和水泵的喷水高度来呈现出不同的效果，从不同的角度对喷泉进行观赏会观察出不同的效果，喷泉的大小根据设计者的实际要求来决定。2.2 花式喷泉发展的现状及趋势花式喷泉的构思及萌生是来自于山林间的天然温泉，森林里的鸟语花香加上泉水自下向上翻涌是一件特别美丽的事情，人们就会想到如果将喷泉的上升高度与附近的花式有节奏上的配合那肯定是一件不错的事情。随后喷泉市场的需求越来越大，国内关于喷泉的究与开发工作也蒸蒸日上。我国在 80 年代中期相继引进和自行设计建造了多座喷泉，为美化环境，活跃人民的文化生活起了良好的作用。据不完全统计，2006 年整个喷泉行业年总产值也早已达到几十亿元以上。同时我国行政主管和技术监督部门、学术团体和出版界等，也为推动喷泉技术的发展做了不少工作。海上世界喷泉，如图 2-1，还被称为海上世界水秀，坐标在深圳市南山区蛇口海上世界、明华轮东侧的水景广场，是由房地产公司于 2013 年投资 3000 万巨款打造、深圳地区规模最大、效果最炫的开放式全景水秀，是一场结合了音乐、灯光、焰火的的梦幻般的“水之舞”，一场声光电的视听盛宴。如果说经过全面改造升级、脱胎换骨、焕然一新的蛇口海上世界是深圳的一道亮丽的风景线。2007.8.1 19：58，在通化市浑江江面上，100 米高的水柱喷涌而起，蔚为大观,长时间观察发现，这是东三省喷涌高度最高的喷泉，没有之一，而且也是通化浑江沿江景观带建设工程的组成部分。当晚工程的竣工仪式上，为其剪彩的是本地市民代表。常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文3图 2-1 海上时间喷泉据介