花式喷水池装置PLC控制程序的设计与调试-河南工业大学 2.doc

目 录第1章 引言 11.1 花式喷水池装置PLC控制程序的设计与调试内容简介11.2 花式喷水池装置PLC控制程序的设计与调试设计要求21.3 花式喷水池装置PLC控制程序的设计与调试设计思想2第2章 花式喷水池装置PLC控制系统的硬件电路设计32.1花式喷水池装置PLC控制系统运行框图32.2 花式喷水池装置PLC控制系统PLC选型 32.3 花式喷水池装置PLC控制系统I/O分配表32.4花式喷水池装置PLC控制系统I/O接线图3第3章 花式喷水池装置PLC控制系统的程序设计63.1花式喷水池装置PLC控制程序的梯形图63.2花式喷水池装置PLC控制程序的指令表6结论7设计总结8谢辞 9附录 10参考文献29第1章 引言1.1花式喷水池装置PLC控制程序的设计与调试内容简介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控制要求（1）控制器电源开关接通后，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。1.2花式喷水池装置PLC控制程序的设计与调试课题要求本次的设计要求如下：1.画出运行框图；2.采用PLC控制，列出输入输出点分配表；3.画出PLC的输入输出设备的接线图；4.利用STEP7-Micro/WIN32软件完成梯形图、指令表的程序设计与调试；5.完成课程设计说明书1.3花式喷水池装置PLC控制程序的设计与调试设计思想 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； 3. 当选择开关在1时，按动启动按钮时程序自动进入开关1对应该的程序运行，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2、3、4时同上。第2章 花式喷水池装置PLC控制系统的硬件电路设计2.1 花式喷水池装置PLC控制系统运行框图在许多休闲广场、景区或游乐场里，经常看到喷水池按一定的规律喷水或变化式样，若在夜晚配上各种彩色的灯光显示，更加迷人。设计一花式喷水池，采用PLC控制是比较方便的，在花式喷水时序确定的前提下，可以通过改变时序或者改变控制卉关，就可改变控制方式，达到显现各种复合状态的要求。经分析及组员的建议本设计题目使用顺序控制指令完成，思路清晰、易于理解。而顺序控制指令是PLC生产厂家为用户提供的可视功能图编程简单化和规范化的指令。本设计中使用顺序控制指令虽梯形图网络众多，操作比较繁琐，但思路清晰、易于理解。故选择顺序控制指令完成。本设计中涉及可选择的分支和链接、跳转和循环。分析系统及控制要求绘出如下运行框图 ,如图2-1所示2.2 花式喷水池装置PLC控制系统PLC选型从2.1运行框图分析可以知道，系统共有开关量输入点8个，开关量输出点4个。本系统采用西门子S7-200系列PLC进行控制。如果选用CPU226PLC或CPU224PLC，价格较高，浪费较大。参照西门子S7-200产品目录，主机CPU222.它体积小，重量轻，使用寿命长，编程和维护方便，故障率低，通过扩展模块的连接，可以增加输入/输出点数。CPU 222 输入电压：20.428.2V DC/85264V AC(4363Hz) ,集成了8输入/6输出共14个数字量I/O点。可连接2个扩展模块。2.3 花式喷水池装置PLC控制系统I/O分配表该系统需8个输入和4个输出，由以上知选CPU222即可满足要求（CPU222有8输入和6输出）。见表2-1 I/O分配表2.4 花式喷水池装置PLC控制系统I/O接线图CPU222的I/O接线图如图2-2所示开始NNNNYYYY单步?一起喷水30s延时时1s后,YV4YV1依次延时 2s通电,41号依次喷水YV4YV1依次延时2s断电,41号依次停喷一起喷水30s单步?YV1，YV3通电,14号同喷水30s循环次数=5?延时3s后,YV2，YV4通电,YV1，YV3断电,1,3号 停喷,2,4号喷水单步?一起喷水30s延时2s后,YV4通电,4 号喷水延时2s后,YV3通电,3号喷水延时2s后,YV2通电,2号喷水单步?一起喷水15s延时2s后,YV1通电,1号喷水延时2s后,YV2通电,2号喷水延时2s后,YV3通电,3号喷水YV1,YV3通电,1,3号同时喷水YV1YV4依次延时,2s通电 ,14号依次喷水YV1通电,1号喷水YV4通电,4号喷水启动启动启动启动开关3开关4开关2开关1选择开关NY结束 图2-1 运行框图表2-1 I/O分配表名称 地址符号说明输入启动按钮I0.0SB1启动喷泉系统1号方式选择开关I0.1SA-1喷泉选择1号方式喷水2号方式选择开关I0.2SA-2喷泉选择2号方式喷水3号方式选择开关I0.3SA-3喷泉选择3号方式喷水4号方式选择开关I0.4SA-4喷泉选择4号方式喷水停止按钮I0.5SB2停止喷泉系统连续开关I0.6SB3单步开关I0.7SB4输出1号电磁阀Q0.0KM11号喷泉喷水2号电磁阀Q0.1KM22号喷泉喷水3号电磁阀00.2KM33号喷泉喷水4号电磁阀Q0.3KM44号喷泉喷水L(+) 220V AC L(-)ML+L1N1LI0.01MKM2Q0.2SA1-1Q0.1Q0.0I0.6I0.5I0.4I0.1I0.3I0.2L(+) 220V AC L(-)CPU222SA1-3SA1-2SA1-4SA1KM4KM3KM1SB3SB1SB2Q0.3332LSB4I0.7220V AC24V DC图2-2 I/O接线图第3章 花式喷水池装置PLC控制系统的程序设计3.1 花式喷水池装置PLC控制程序的梯形图本系统采用STEP 7 MicroWIN S