花式喷水池控制系统设计

内容摘要随着社会的发展，人们的欣赏也在不断地变化,要求变高,有些还成为时代的标志,花式喷水池为我们提供了很多可供观赏的地方,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,为我们的技术，学习提供了很好的地方。还有这个在我们日常生活中经常见到，还能与音乐、灯光配合，更加绚丽。课程设计，结合了课程设计任务说明书，主要是以4个环和控制器为研究对象,对花式喷水池的控制系统的总体功能进行了分析，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。关键词花式喷水池；控制编程；选择目录第一章引言111课程设计背景212花式喷水设计控制要求2第二章系统总体设计方案321花式喷水池控制原理322设计思路3第三章PLC选择及I/O连接图分表431PLC选择432I/0分配表4第四章PLC的系统设计541系统主电路图542流程图643I/0接线图744梯形图2245语句表12结论30设计总结31谢辞32参考文献33第一章引言11课程研究背景随着我国经济的高速发展，微电子技术，计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，绿色的文化深入人心，使我们对文化和欣赏水平有很大的提高，五彩缤纷的社会才是我们要求的，引领我们的科技和身心的发展，喷泉的细小水珠同空气分子撞击，能产生大量的负氧离子，有益于改善社区面貌和增进居民身心健康。可编程控制器，编程简单，使用方便；控制灵活，程序可变，具有很好的柔性；功能强，扩充方便；系统周期短，安装容易，维护方便；可靠性强，抗干扰性强；体积小质量小，能耗低；兼容性强。并且他的功能很多，如逻辑控制，定时与计数控制，数据处理，步进控制，运动控制，过程控制，通信与远程控制监控功能。进行花式喷泉的PLC控制系统的设计，可以推动喷泉行业的发展，扩大PLC在自动控制领域的应用，具有一定的经济和理论研究的价值。12花式喷水设计控制要求花式喷水池装置PLC控制梯形图的设计和调试一、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。二、控制要求1234A）花式喷水池喷嘴布局示意图1234选择开关启动停止单步/连续电源B）花式喷水池控制开关面板图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。第二章系统总体方案设计21花式喷水池控制原理本次设计的喷泉控制系统由启动控制程序、置位控制程序、复位控制程序、驱动控制程序、停止控制程序组成。通过启动控制程序实现喷泉的准备，定时器和计数器实现喷水池花样的循环，通过驱动控制程序实现喷水池的喷射，通过停止程序来实现对喷泉的停止。22设计思路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SF1时，按动启动按钮时程序自动进入S01运行，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SF2SF3SF4时同上。（3）确定I/O设备。根据花式喷泉控制系统的功能要求，确定系统所需的输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关等，常用的输出设备有指示灯等。（4）根据I/O点数选择合适的PLC类型。（5）分配I/O点，分配PLC的输入输出点，编制出输入输出分配表或输入输出端子的接线图。出周密完整的梯形图（5）程序，这是整个花式喷水池的系统设计的核心（6）设计花式喷水池系统的梯形图程序，根据工作要求设计工作。第三章PLC选择及I/O连接图分表31PLC的选择分析系统及控制要求知需8个输入和四个输出，所以选CPU222即可满足要求（CPU222有8输入和6输出）32I/0分配表表32I/0分配表序号功能元件地址序号控制对象元件地址1单步开关SF0I0011号接触器KM0KM0M002选择开关1SF1I0122号接触器KM1KM1M013选择开关2SF2I0233号接触器KM2KM2M024选择开关3SF3I0344号接触器KM3KM3M035选择开关4SF4I046启动按钮SF5I057停止按钮SF6I068连续开关SF7I07第四章PLC控制系统设计41系统主电路图图41主电路图42流程图分析系统及控制要求绘出如下流程图开始选择开关开关1开关2开关4开关3启动启动启动启动YV4通电,4号喷水YV1通电,1号喷水YV1YV4依次延时,2S通电,14号依次喷水YV1,YV2通电,1,3号同时喷水延时2S后,YV3通电,3号喷水延时2S后,YV2通电,2号喷水延时2S后,YV1通电,1号喷水一起喷水15S单步延时2S后,YV2通电,2号喷水延时2S后,YV3通电,3号喷水延时2S后,YV4通电,4号喷水一起喷水15S单步延时3S后,YV2，YV4通电,YV1，YV3断电,1,3号停喷,2,4号喷水循环次数5YV1，YV3通电,14号同喷水30S单步一起喷水30SYV4YV1依次延时2S断电,41号依次停喷延时时1S后,YV4YV1依次延时2S通电,41号依次喷水一起喷水30S单步结束YYYYNNNNYN图42流程图43I/0接线图表43I/0接线图44梯形图45语句表NETWORK1/网络标题/起步停止自锁LDI05OM00ANI06M00NETWORK2/一个扫描周期将S00置LDSM01SS00,1NETWORK3/S00状态开始运行LSCRS00NETWORK4/连续开关LDI00ANI07SM01,1NETWORK5/单步开关LDI07ANI00RM01,1NETWORK6/选择开关1进入状态S01A工作方式LDI01SCRTS01NETWORK7/选择开关2进入状态S03B工作方式LDI02SCRTS03NETWORK8/选择开关3进入状态S10C工作方式LDI03SCRTS10NETWORK9/选择开关4进入状态S20D工作方式LDI04SCRTS20NETWORK10/这个循环周期结束SCRENETWORK11/S01开始工作方式A开始工作LSCRS01NETWORK12/4号喷水记时2SLDNI06M02TONT37,20NETWORK13/T37记时2S3号喷水计时2SLDT37M03TONT38,20NETWORK14/T38记时2S2号喷水计时2SLDT38M04TONT39,20NETWORK15/T39记时2S1号喷水计时2SLDT39M05TONT40,150NETWORK16/T40记时15一起喷水计时15SLDT40SCRTS02NETWORK17/S01状态结束SCRENETWORK18/S02状态开始且判断单步或者连续LSCRS02NETWORK19/连续进入状态S01LDM01SCRTS01NETWORK20/单步进入状态S01LDNM01SCRTS00NETWORK21/S02状态结束SCRENETWORK22/S03状态开始进入B循环方式LSCRS03NETWORK23/1号喷水LDNI06M06TONT41,20NETWORK24/T41记时2S2号喷水计时2SLDT41M07TONT42,20NETWORK25/T42记时2S3号喷水计时2SLDT42M10TONT43,20NETWORK26/T43记时2S4号喷水计时2SLDT43M11TONT44,300NETWORK27/T44记时30S一起喷水计时30SLDT44SCRTS04NETWORK28/S03状态结束LSCRS04NETWORK29/连续进入状态S03LDNM01SCRTS03NETWORK30/单步进入状态S00LDM01SCRTS00NETWORK31/S04状态结束SCRENETWORK32/S10工作方式开始进入循环CLSCRS10NETWORK33/13号喷水并计时3SLDI06M12TONT45,30NETWORK34/T45记时3S，24号喷水喷水三秒并计时3SLDT45M13TONT46,30NETWORK35/循环LDT46ANI05SCRTS11NETWORK36/T46计时3S后给计数器一个脉冲计数一次LDT46LDC20CTUC20,5NETWORK37/C20计数结束后一起喷水30SLDC20TONT47,300NETWORK38/T47计时30S后进入状态S11LDT47SCRTS11NETWORK39/S10结束SCRENETWORK40/S11开始LSCRS11NETWORK41/连续进入状态S10LDM01SCRTS10NETWORK42/单步进入状态S00LDNM01SCRTS00NETWORK43/S11结束SCRENETWORK44/S20状态开始进入循环DLSCRS20NETWORK45/1号喷水并计时2SLDNI05M14TONT48,20NETWORK46/T48计时2S2号喷水并计时2SLDT48M15TONT49,20NETWORK47/T49计时2S3号喷水并计时2SLDT49M16TONT50,20NETWORK48/T50计时2S后一起喷水LDT50M17TONT51,300NETWORK49/T51计时30S1号停止喷水并计时2SLDT51M20TONT52,20NETWORK50/T52计时2S2号停止喷水并计时2SLDT52M21TONT53,20NETWORK51/T53计时2S3号停止喷水并计时2SLDT53M22TONT54,20NETWORK52/T54计时30S4号停止喷水并计时1SLDT54M23TONT55,10NETWORK53/T55计时2S后进入S21LDT55SCRTS21NETWORK54/S21状态结束SCRENETWORK55/S21状态开始LSCRS21NETWORK56/4号喷水并计时2SLDNI06M24TONT56,20NETWORK57/T56计时2S3号停止喷水并计时2SLDT56M25TONT57,20NETWORK58/T57计时2S2号停止喷水并计时2SLDT57M26TONT58,20NETWORK59/T58计时2S一起喷水并计时2SLDT58M27TONT59,300NETWORK60/T59计时30S3号停止喷水进入状态S22LDT59SCRTS22NETWORK61/S20状态结束SCRENETWORK62/S22状态开始进入单步连续循环LSCRS22NETWORK63/连续进入状态S20LDM01SCRTS20NETWORK64/单步进入状态S00LDNM01SCRTS00NETWORK65/S22状态结束SCRENETWORK66/控制4号喷水LDM02AT40LDM06AT44OLDLDM13AT46OLDLDC20AT47OLDLDM17ANM23OLDLDM24AT59OLDM03NETWORK67/控制3号喷水LDM03AT40LDM07AT44OLDLDM12AT45OLDLDC20AT47OLDLDM16ANM22OLDLDM25AT59OLDM02NETWORK68/控制2号喷水LDM04AT40LDM10AT44OLDLDM13AT46OLDLDC20AT47OLDLDM15ANM21OLDLDM26AT59OLDM01NETWORK69/控制1号喷水LDM05AT40LDM11AT44OLDLDM12AT46OLDLDC20AT47OLDLDM14ANM20OLDLDM27AT59OLDM00结论设计的花式喷水池能实现无论工作在那个工作方式，按下停止按钮，喷水池立即停止工作，所以存储器复位。它能使你选择在那个开关位置，实现它的循环，到达喷水的目的，在单步位置时，喷水池只运行一个程序，在连续位置时，喷水池反复运行。我觉得这次的难点在于达到循环次数时对后面程序运行的处理，还有对整个程序的把握和控制，要你从前到后都要兼顾到，让你更了解它。本设计具有性能可靠，等优点，设计思路清晰，程序简单明了。但由于篇幅限制，很多细节没有进行相应描述。鉴于水平有限，有不对之处，望多提出批评指导。设计总结在我们的生活和学习中，我们随时可以看见关于PLC控制的东西，与我们的生活息息相关，我们看到的路灯控制，喷水池的喷水，电梯的控制，灌溉等等，都让我们感觉到他的方便和他的实用性。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。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，同时对我们以后的工作也是有很大帮助的，也许我们一辈子就从事这个的设计所以我们要把PLC学好，为我们服务，增加我们对科技的兴趣。回想起我们的PLC课程设计过程，通过这次对数码管工作的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。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，在两个周的学习中，我们努力在努力的学习它，错了很多次，修改了很多次，使我们学到了很多东西，学到了课本上的知识和课本外的知识。理论和实践是不同的，我们觉得简单，其实它不是我们想象的那么简单，同时在设计的过程中发现自己的不足之处，对以前所学的知识理解的不够深刻，掌握的不够牢固，比喻说不懂一些元器件的使用方法，对PLC编程掌握的不好，通过这次课程设计之后，使我充分认识到PLC对我们的实际意义和现实重要性。并能达到熟练使用可编程控制器实现简单控制系统的控制要求，尤其是对步进指令的使用。在这次课程设计不仅仅是学会灵活应用PLC这门课