花式喷水池装置PLC控制设计书.doc

花式喷水池装置PLC控制设计书1 绪 论1.1 课题的研究目的与意义 PLC课程设计的目的与意义在于提高同学们的动手操作能力、巩固课本知识、培养自觉学习能力、提高团队合作意识以及一些基本编程知识的掌握等等。1.2 课题简介前言摘要花式喷水池是近年来出现的一种园林建筑与花式观赏相结合的一种产物。随着可编程控制器在我国的迅速发展，对花式喷泉的控制要求也越来越高，使得越来越多的控制部分需要可编程控制器来实现。本文讲述的是如何利用 PLC 控制喷泉喷水方式，产生各样的样式，本文结合 任务设计书的要求，以4花式喷泉为研究对象，采用了西门子 s7-200系列可 编程序控制器作为喷泉的控制器。 对花式喷水池的控制系统的总体功能进行了分析，阐述了可编程控制器的组成和工作原理。并提出了喷水池硬件的各组成模块及详细的硬件模块设计方案。本设计改善了喷泉系统的控制品质，并真正地达到了实时控制的要求。2 简 介2.1 PLC 的基本概念 可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PLC。2.2 题目 花式喷水池装置 PLC控制2.2.1花式喷水池示意图图 a 中 4为中间喷水管，3 为内环状喷水管，2 为中环形状喷水管，1 为外 环形状喷水管。图 b 中的选择开关可有 4 种选择，可分别用 4 个开关模拟实现； 单步/连续开关为“1”= 单步， “0”= 连续，其他为单一功能开关。2.2.2 控制要求： (1)水池控制电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置即开始工作。按下 停止按钮，则停止喷水。工作方式由“选择开关”和“单步/连续”开关来决定。 （2） “单步/连续”开关在单步位置时，喷水池只运行一个循环；在连续位 置时，喷水池反复循环运行。 (3)方式选择开关用以选择喷水池的喷水花样，14 号喷水管的工作方式选择如下： a）选择开关在位置“1”按下启动按钮后，4 号喷水，延时 2s，3 号喷 水，再延时2s，2 号喷水，再延时 2s，1 号喷水，接着一起喷水 15s 为一个循环。 b）选择开关在位置“2”按下启动按钮后，1 号喷水，延时 2s，2 号喷 水，再延时 2s，3 号喷水，再延时 2s，4 号喷水，接着一起喷水 30s 为一个循环。 c) 选择开关在位置“3”按下启动按钮后，1、3 号同时喷水，延时 3s 后，2、4 号同时喷水，1、3 号停止喷；交替运行 5 次后，再 14 号全部喷水 30s 为一个循环。 d）选择开关在位置“4”按下启动按钮后，喷水池 14 号水管的工作顺 序为：1234 按顺序延时 2s 喷水，然后一起喷水 30s 后，1、2、3 和 4 号 水管分别延时 2s 停水，再等待 1s，由 4321 反序分别延时 2s 喷水，然后 再一起喷水 30s 为一个循环。 （4） 不论在什么工作方式，按下停止按钮，喷水池立即停止工作，所有存 储器复位。3 I/O 分配表和原理和操作说明3.1 I/ O分配表输入信号输出信号序号功能元件序号功能元件 1启动按钮X0 1外环喷水管Y1 2选择开关 1 X1 2中环喷水管Y2 3选择开关 2 X2 3内环喷水管Y3 4选择开关 3 X3 4中间喷水管Y4 5选择开关 4 X4 6单步/连续X5 7停止按钮X63.2 PLC外部I/ O接线图 3.3 原理和操作说明 (1)水池控制电源开关接通后，工作方式由“选择开关”和“单步/连续” 开关来决定。 （2）“单步/连续”开关在单步位置时，喷水池只运行一个循环；在连续位 置时，喷水池反复循环运行。按下启动按钮，喷水装置即开始工作。按下停止 按钮，则停止喷水。 当选择开关在X1时，按动启动按钮时程序自动进入相应程序模块运行，程序运行到最后时自行判断是单步或连续，就入戏一个环节； 当选择开关在 X2/X3/X4时，同上。4 程序梯形图5 调试结果a）X1为ON时按下启动按钮X0后，4 号喷水，延时 2s，3 号喷水，再延时2s，2 号喷水，再延时 2s，1 号喷水，接着一起喷水 15s 。当X5为ON时，则只运行一个循环；当X5为OFF时，则反复循环运行。当按下停止按钮X6时，喷水池立即停止工作。再次使X1为ON时，结果同上。 b）X2为ON时按下启动按钮X0后，1 号喷水，延时 2s，2 号喷水，再延时 2s，3 号喷水，再延时 2s，4 号喷水，接着一起喷水 30s。当X5为ON时，则只运行一个循环；当X5为OFF时，则反复循环运行。当按下停止按钮X6时，喷水池立即停止工作。再次使X2为ON时，结果同上。 c) 当X3为ON时按下启动按钮X0后，1、3 号同时喷水，延时 3s 后，2、4 号同时喷水，1、3 号停止喷；交替运行 5 次后，再 14 号全部喷水 30s。当X5为ON时，则只运行一个循环；当X5为OFF时，则反复循环运行。当按下停止按钮X6时，喷水池立即停止工作。再次使X3为ON时，结果同上。d）当X4为ON时按下启动按钮X0后，喷水池 14 号水管的工作顺序为：1234 按顺序延时 2s 喷水，然后一起喷水 30s 后，1、2、3 和 4 号 水管分别延时 2s 停水，再等待 1s，由 4321 反序分别延时 2s 喷水，然后 再一起喷水 30s。当X5为ON时，则只运行一个循环；当X5为OFF时，则反复循环运行。当按下停止按钮X6时，喷水池立即停止工作。再次使X4为ON时，结果同上。 6 总结课程设计是培养学生综合运用所学知识、 发现、 提出、 分析和解决实际问题， 锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。随着科学技术发展的日新月异，PLC 已经成为当今计算机应用中的领域，生活中可以说是无处不在。因此对于二十一世纪的大学生来说掌握 PLC 技术是十分重要的。 回顾此次 PLC 课程设计，我感慨颇多，的确，通过这次对花式喷水装置的 PLC控制，让我们对 PLC 梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我了解了关于 PLC 设计原理。 有很多设计理念来源于实际，从中找出做适合的设计方法。 从理论到实践，在一星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学的知识，而且学到了很多在书本上没有的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实践相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把理论与实践结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到的问题，可以说得是困难重重，这毕竟是第一次做的，难免