基于三菱PLC控制的花式喷泉系统毕业论文

1、江苏联合职业技术学院镇江分院毕业设计（论文）江苏联合职业技术学院镇江分院镇江高等职业技术学校毕 业 设 计 （论 文）基于三菱 PLC控制的花式喷泉系统系 名：机电工程系专 业：机电一体化姓 名： 杨进学 号：102804414指导教师 ： 崔守娟二一五年四月基于三菱 PLC控制的花式喷泉系统专业班级： 1029 班 学生姓名：杨进指导教师：崔守娟 职称：讲师摘要 ：随着我国的经济状态不断变好，人们越来越富裕，对生活质量的要求有了更 高的要求。所以，在城市规划中的各种公园里建造一些喷泉供人们游览、放松是很有必要 的。，花式喷泉在烈日炎炎的夏天可以起到降低温度和增加湿度的作用；也可以使水体不 停

2、地流动，利于水体增加自净能力，防止出现水体黑臭的现象。 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。在一些大中型城市中，城市建设和园林设计部门对喷泉景观在环境的美化和文化氛围的 营造上提出了新的要求。相关的专业人士出许多优秀的喷泉、水景。令人眼前一亮、心旷 神怡，给人们在视觉、听觉上有了高度享受，得到了良好的社会反映和社会效益。喷泉设 备新产业加工厂的崛起，为喷泉今后的发展提供打下了良好的基础，喷泉水景逐步成为美 化城市、改善环境的重要手段。 聞創沟燴鐺險爱氇谴净。花式喷泉的核心是 PLC，是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子 装置。它采用可以编制程序的存储器， 用来在其内部存储执行逻辑运算、 顺

3、序运算、 计时、 计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的 机械或生产过程。 PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体， 易于扩展其功能的原则而设计。 残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。本设计主要以三菱 PLC的控制功能， 通过对各个开关的控制， 来满足人们对视觉的需求， 实现了利用三菱 PLC控制的花式喷泉的功能， 具有接线简便、 编程轻松、 扩展容易等特点。 当喷泉功能适当增加或减少的需要，只要增加或减少相应的程序和输出功能，想换个地方 会比较少，测试结果表明，在实用性方面，灵敏度，精度和可靠性，达到了设计要求。通 过本次设计，我学习到了很

4、多有用的东西，在工作上的认真、细心态度也得到了提高。并 且对相关可编程器件的功能更加了解。 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。关键词：花式喷泉 三菱 PLC 开关的控制AbstractAs Chinas economic status will become better, more and more people become rich, the demands on the quality of life have higher requirements. So all kinds of parks in urban planning,which will build some fountain fo

5、r people to relax, watch. Fancy fountain in the scorching sun of summer can reduce the temperature and increase the humidity effect; can also make the waterflowing, for water self purification ability increase to prevent water black odor phenomenon.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。In some large and medium-sized cities, u

6、rban construction and Landscape Design Department of the fountain in the landscape to beautify the environment and cultural atmosphere of the proposed new requirements. Relevant professionals a lot of outstanding fountain, waterscape. A delightful,delightful, for people with a high degree of enjoyme

7、nt in vision, hearing, get a good reflection of the social and social benefits. Many professional fountain equipment processing factory and company began the rapid formation and development in this period, provide laid a good foundation for the future development of the fountain, the fountain has gr

8、adually become an important means tobeautify the city, improve the environment.謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。Fancy fountain is the core of PLC, is an electronic device designed for applications in industrial environments and design of digital computing operations. It can be programmed using the memory,used to perform

9、the logic operation, sequence operation, timing, counting and arithmetic operationin its internal storage instructions, and through digital or analog input and output, machinery or production process control of various types. PLC and its associated peripheral equipment should be in accordance with t

10、he industrial control system is easy to form a whole, easy to extend its functions and design principles. 厦礴恳蹒骈時盡继價骚。This design is mainly to the programmable controller PLC control function, through the control of each switch, to meet the needs of the people of vision, to achieve the use of program

11、mable controller to control the fountain patterns function, has the characteristics of simple wiring, easyprogramming, easy to expand etc. When the fountains function increase or decrease the need for appropriate, as long as the increase or decrease the corresponding program and output function,want

12、 to change the place will be relatively less, the test results show that, in terms of practicability,sensitivity, accuracy and reliability, have reached the design requirements. Through this design, Ilearned a lot of useful things on the job in earnest and careful attitude has also been improved. An

13、d the programmable device to better understand the function. 茕桢广鳓鯡选块网羈泪。Keywords: PLC switch control figure fountain目录摘要 鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。Abstract 籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。1 引言 0 預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。1.1 本课题的研究背景 0 渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。1.2 课题研究目的及意义 0 铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。2 喷泉的介绍 2 擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。2.1 喷泉的发展 2 贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。2.1.1 我国喷泉的发展趋势 2 坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。2.1.

14、2 喷泉的应用状况 2 蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。2.2 喷泉的种类 3 買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。2.3 喷泉中的一些新技术 4 綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。3 PLC 的简介 5 驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。3.1 PLC 的发展历史 5 猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。3.2 PLC 的工作原理 5 锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。3.3 PLC 的编程语言 7 構氽頑黉碩饨荠龈话骛。3.4 PLC 的主要功能 7 輒峄陽檉簖疖網儂號泶。3.5 PLC 发展状况及趋势 8 尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。4 花式喷泉的总体设计方案 9 识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。4.1 花式喷泉控制要求 9 凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。4.1.1 花式喷泉控制的几

15、种模式 9 恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。4.1.2 花式喷泉各种模式的动作状态 9 鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。4.2 PLC 型号的选择 10 硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。4.3 软件编制 10 阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。4.4 确定所选 PLC 10 氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。4.5 PLCI/O 分配简介 10 釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。4.5.1 开关量输入模块的选择 10 怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。4.5.2 模拟量 I O模块的选择 11 谚辞調担鈧谄动禪泻類。4.5.3 特色功能模块的选择 11 嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。4.6 花式喷泉的 I/O 分配情况 12 熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。4.7 PLC 外部接线图 1

16、3 鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。5 软件设计 14 纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。5.1 花式喷泉控制流程图 14 颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。5.2 花式喷泉系统程序设计 14 濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。5.2.1 部分程序介绍 15 銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。5.3 触摸屏控制要求 17 挤貼綬电麥结鈺贖哓类。设计总结 19 赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。致谢 20 塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。20 裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。 参考文献 21 仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。附录一 程序清单 22 绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。江苏联合职业技术学院镇江分院毕业设计（论文）1 引言1.1 本课题的研究背景喷泉原本是一种天然景观，而现在园林中的很多喷泉，是

17、为了造景的需求，人为建设 的喷水装置。喷泉能够润湿空气，减少周围的尘土。喷泉有益于改进城市的面貌、促进居 民身心健康。 骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。随着我国人民物质和精神生活的质量水平越来越好，如今很多城市的市民广场、住户 生活区里都能看到各种形式的喷泉。喷泉效益绚丽多彩，婀娜多姿，令人心旷神怡、乐不 思蜀。喷泉的增湿降温在炎热的夏季效果；氧，对水体自净能力的提高，防止黑臭水体的 影响。花式喷泉运转的灵活性是评估花式喷泉好坏的枢纽，而这与花样喷泉的控制系统血 肉相连。花式喷泉能够按照自身的设计，设计出许许多多的花样，加之灯光，能给人有种 完美的视觉享受。 1969 美国数字设备公司研制出世界上第一本

18、书的可编程控制器， 并成功 应用于美国生产线。但这是唯一合乎逻辑的，故称为可编程逻辑的时期， 70 年代后期，微 电子技术和计算机技术的迅猛发展，使可编程序控制器 从开关量的逻辑控制扩展到数字 控制及生产过程控制域，成为一种电子计算机工业控制设备，故称为可编程控制器。可编 程控制器是由继电器逻辑控制系统的开发，所以它具有很大的优势，在数学处理和顺序控 制。同时它的确在集成电路、计算机技术的基础上发展起来的一中新式产业控制设置。具 备功效强、可靠性高、设备灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，普遍应用于自动 化控制的各个领域，并已成为达成工业生产自动化的支柱产品。与继电接触器体系相 比较系统更

19、为靠得住；易于在现场变更标准；便于使用、维护、修整；执行器可以直接推 动电磁阀，接触器配合中央执行机构；能向中央数据处理系统直接传输数据等。于是，进 行花式喷泉控制系统的设计，能够促使喷泉行业的发展，扩展可编程序控制器在自动控制 领域的应用，拥有一定的经济和理论研究的价值。 瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。1.2 课题研究目的及意义本次的设计是叙述如何使用三菱 FX2N 系列控制花式喷水的喷水模式，使其产生相对 应的形态。 PLC 控制下的喷泉，各种各样的水样，给人以美的视觉享受。本设计的主要目 的是通过对自动化生产设备的研究，生产线自动化，过程控制，对PLC的各种控制要求的 生产过程清晰。按照要求完成

20、调试，并对设备的阶梯式设计，系统接线图的设计选择，使 我们在毕业设计的整个过程中，进一步明确了设计任务的要求，创建机电体系设计工作的 总体概念，从工程情况、达成技术措施和操作方式的各个环节着手来设计控制系统，经过 连续的调试和完善硬件设计，最后可以满足这些要求。 鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。此次课程设计不但培养咱们的工程应用功能，单独完成事情的能力外，还培养了我们 文献检索的能力和对所学知识的综合运用的能力，为我们毕业后能有个良好的工作能力奠 定了基础。 栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。382 喷泉的介绍2.1 喷泉的发展2.1.1 我国喷泉的发展趋势自古以来，喷泉是广泛应用于中国园林景观的建设，但在技术方面

21、，只有压力或利用 天然地形，和反射池，泉水，溪流，瀑布，壁流，景观形式单一。在第二十世纪，八十年 后，随着改革开放的春风，经济的快速复苏和可持续发展，人民生活稳步。在一个大城市 的城市，建筑和景观在粉饰和文化氛围建设的喷泉景观环境设计部门提出了新的要求。一 些园林，水利设计院，科研院所和高校，根据土木工程结构，给排水，电气控制等传统的 专业技术，结合先进的单片机，通过电磁阀和直流电机的速度控制变量执行，设计出很多 优良的喷泉、水景。是享受耳目一新，高度视觉，获得社会和社会效益好的反思。在这期 间，一些喷泉设备专业加工厂和公司开始建立，发展，为专业发展提供动力源泉，奠定了 基础。喷泉水景渐渐成为

22、粉饰城市改进环境的重要手段。 辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。在第二十世纪后九十年，社会主义市场经济的快速发展，城市建设速度加快，人们追 求高品质的文化生活和优美的环境。喷泉走进到人们的生活中，在各个社会活动场合、公 园、园林的围墙和广场的中心都能见到它的身影。促进市场经济的喷泉设计和制造业已经 进入了一个快速发展的新的世界。专业的研究人员，计算机技术，信息技术，以及声，光， 电，火，雾，音乐，电影，激光技术应用于喷泉，喷泉技术产业迈上新台阶，开拓了宽阔 的应用空间，喷泉行业获得了飞速发展。 2001 年中国建筑金属结构协会、供水排水设备分 会建立了水景喷泉专业委员会，行业机关为城镇、园林的主管部门、设

23、计院、所及专业出 产厂商、公司提供服务，促进喷泉行业健康有序地发展。相关专业的老师同学们认真研究 学习该课程， 为喷泉行业的往后发展提供了知识贮备， 喷泉行业发展进入到一个新的阶段。 峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。2.1.2 喷泉的应用状况随着人们生活水平的提高，不断丰富人们的精神生活，景观效果的作用，对环境保护 提出了新的要求，喷泉，休闲功能。在润版液的生产，短短几年时间，从手工绘制的 CD 工作室图像是三维动画动态喷淋系统的发展，计算机技术极大地丰富和拓展学生的思维空 间。快速，直观，易于储存，便于修改快速施工及验收等，成为一个不可或缺的内容，设 计招标的喷泉。喷泉的特殊产品，配置也在不断的推陈出

24、新，新材料和新技术的选择，环 保的产品更安全，可靠，服务周到，实时的客户服务，这些都为喷泉的良性发展供给了技 能支柱，使得大多数的喷泉在美化环境以外，还发挥了杰出的生态效应社会效益和广告效 应等间接的经济效益。 詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。一些大城市主题喷泉气势磅礴，蔚为壮观，放弃了团结的感觉，气势磅礴，成为城市 地标像大雁塔音乐喷泉有西安，提升城市的精神高度。在广场和公园的大型喷泉，联合了 多种技能，构成了很多使人留恋忘返的喷泉，像激光音乐喷泉，火焰音乐喷泉，结合水幕 电影的中心喷泉，既动感实足，又富有诗意，声，光，电，火，雾，给人以无限的，丰富 多彩的视觉效果。在购物中心，商业广场景观喷泉，放松

25、，舒适的氛围，给人一种喜悦感， 还能降低加湿空气的温度。随着越来越多的高端住宅，小区景观喷泉也逐渐进入人们的生 活，与假山，湖泊景观，中老年人，人喜欢安静，优雅的风格，也适合儿童，趣味十足的 形式。商场，餐馆，小喷泉和别致，既调节室内气候，加上风景如画。基于大型建筑与自 然地形建造的人工瀑布和水的人们感到新鲜和另一种魅力景观。喷泉在电视和大型歌舞上 频频出现，水形烘托着演出的效果给人眼前一亮的感觉。喷泉美食走进办公室和起居室， 室内装饰添加动态。 则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。喷泉是艺术和技术的结合物，建筑艺术，园林艺术，艺术再到人文，文学艺术，音 乐和艺术可以包含在喷泉的设计，创造。许多优秀的作品都

26、注重喷泉设计风格要与周边的 环境、建筑物风格相一致，注意本地人文、文明心理，因此好的方案设计是至关重要的， 这样它的出发点才是成功的。 胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。2.2 喷泉的种类经过长时间的发展分为两类喷泉，一个是自然地形结构域的使用，因为适当的模拟自 然水景建设，如：壁泉、涌泉、雾泉、管流、溪流、瀑布、水帘、跌水、水涛、漩涡 等。另一种是将完全采用高科技的喷泉，用在建筑领域中近年来的水，发展速度很快， 许多品种，如音乐喷泉、跑泉、干池旱泉、水幕电影、移动浮圈、喷火水泉、激光喷泉 等等。 鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。2.3 喷泉中的一些新技术漂浮式：喷泉管道系统安装在浮箱，所以喷泉设备操作不受季节性水

27、位的影响。浮动 喷泉，安装技术和强大的制造业，而且维修方便，易维护。在大型天然湖泊或各类人工湖 中广泛使用。 稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。跑泉：跑泉：多个喷嘴，时序控制，形成水的瞬时变化。可以跑，跳，波动的形状， 并能形成水，雄伟的固定形状，变化多端。 陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。水幕激光：采纳特别的入映机播放，利用的影片也是特意为水幕电影特制的影带。因 为电影屏幕是一层水膜，所以会出现在电影屏幕上的特殊光学效应，视觉穿透力可以是一 个立体的画面，影片的内容可与水结合的更聪明，一种身临其境的感觉喜欢幻想。 沩氣嘮戇 苌鑿鑿槠谔應。3 PLC 的简介3.1 PLC 的发展历史发源：1968 年美国通用汽车公

28、司提出了将继电器控制装置取代的要求。 1969，美国数 字设备公司的生产线试产成功，由电气控制的首选方案，这是第一代可编程控制器，可编 程，是世界上公认的第一台 PLC。 钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。1969 年，美国研制出世界第一台 PDP-141971 年，日本研制出第一台 DCS-81973 年，德国研制出第一台 PLC1974 年，中国研制出第一台 PLC发展：上世纪第二十年代和 70 年代早期的微处理器。此时的 PLC 为微机技术和继电 器通常控制观念相结合的产品。个人电脑的发展，为特征的简单反应和可编程控制器。 懨 俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。在第二十世纪的最后 70 年，可编程控制器的输入阶段

29、，计算机技术的发展，介绍了 可编程控制器，大跃进的影响。 謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘。20世纪 80年代至 90年代中期，是 PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为 3040%。 在这期间， PLC 在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和收集能力获得大幅度 提高，PLC逐渐投入进程控制范畴， 在一些应用过程控制领域替代占主导地位的 DCS系统。 呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。20世纪末期， 可编程控制器的发展特征是更加适合于现代工业的需求。 这个期间发展 了大型机和超小型机、出现了许许多多的特殊功能单元、出产了各类人机界面单元、通讯 单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更为简易。 莹谐龌蕲

30、賞组靄绉嚴减。3.2 PLC 的工作原理（1）： PLC循环扫描方式工作。 PLC在运行状态时，先进行内部处理，再通信操作、程序 输入、程序执行、最后程序输出，以上述方式不停地循环扫描工作。注意：PLC 是从上往下的扫描过程，程序在执行的过程中即使输入发生某一些变化，输入状态映象寄存器的内 容也不会改变，必须等到输入处理阶段的下一周期的时候才能转变。循环扫描过程如下：麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。（2）工作过程：一般由内部处理阶段、通讯操作阶段、输入处理阶段、程序执行阶段、输 出处理阶段组成。 内部处理阶段： 首先 PLC会检查 CPU模块的硬件的工作状态正常与否， 并且会复位监视定时器，完成其它的一

31、些内部工作。通信服务阶段：PLC 和智能通信模块，响应式编程命令，创新显示可编程器件的内容，当 PLC停止工作时，只会执行内容处 理和通信操作等。 输入处理：输入处理也叫输入采样。输入映像寄存器是创新，然后 进入程序执行阶段。该计划的执行：根据 PLC程序按照扫描，先左后右的顺序，第一步 后，步进扫描，程序的执行。但遇到程序跳转指令，则按照跳转条件是否满足来决定程序 的跳转地址。若用户程序涉及到输入输出状态时， PLC 从输入映象寄存器中读出上一阶段 采入的对应输入端子状态，从输出映象寄存器读出对应映象寄存器的当前状态。根据用户 程序的逻辑运行，运行结果反馈给相关设备寄存器。输出处理：程序实行

32、后，将输出映 象寄存器，即元件映象寄存器中的 Y 寄存器的状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器， 通过隔离电路， 驱动功率放大电路， 输出的控制信号输出端到外面的世界， 启动外部负载。 納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。（3）PLC的运行方式： 运行模式：当处于运转工作模式时， PLC要进行从内部处理、通 信服务、输入处理、程序处理、输出处理，然后按上述过程循环扫描工作。在运行模式下， PLC经过重复执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能，为了使PLC的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，不断地反复执行，直至PLC停机或切换到 STOP工作模式。PLC在停止状态时仅执行内注：工作周期，这种周而复始的称

33、为扫描模式。停止模式：部处理和通讯服务等内容。 風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。3.3 PLC 的编程语言（1）梯形图：梯形图编程语言习惯上叫梯形图，梯形图程序设计语言是常用的控制系统， 基于简化的标记和电气继电接触器控制逻辑的演进，具有形象，直观，实用，易于接受的 电气技师，是目前最常用的 PLC编程语言。 灭嗳骇諗鋅猎輛觏馊藹。（2）指令表：这类编程语言是一种与计算机汇编语言相类似的助记符编程方式，用一系列 操作指令构成的语句表将控制流程热核出来，并通过编程器送到 PLC中去。 铹鸝饷飾镡閌赀诨 癱骝。（3）顺序功能图：（ 3）顺序功能图： IEC 标准的 SFC（顺序功能图）语言，对于复杂的顺 序

34、控制程序的编制。使用这种先进的编程，初学者可以迅速使一个复杂的顺序控制程序， 大大提高了工作效率，同时也带来了许多单词进行调试，方便。 攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。（4）状态转移图：类似于顺序功能图，复杂的控制系统，进一步简化编程。（5）逻辑功能：它基本上是在数字电路与逻辑图的逻辑表达。一个函数图表示的一般计 算。控制逻辑”和“共同的”，或“，”非“三的功能来完成。 趕輾雏纨颗锊讨跃满賺。（ 6）高级语言：近几年推出的 PLC，尤其是大型 PLC，已开始使用高级语言进行编程选用 高级语言编程后，用户能够象使用 PC机一样操作 PLC。除了功能能完成逻辑运算的功能， 还可以调节 PID 控制，数据采集

35、与处理，通信等。 夹覡闾辁駁档驀迁锬減。3.4 PLC 的主要功能PLC 是一种使用面很广、发展十分迅速的工业自动化装置，在工场自动化（FA） 和计算机集成建造系统 （CIMS）内占重要地位。 视絀镘鸸鲚鐘脑钧欖粝。输入、输出接口调节功能； PLC系统有如下功能：1）多种控制功能；2）数据3）人机界面功能；4）采集、存储与处理功能；5）通信联网功能；6）编程、调试功能。选用 PLC能很明显缩少设计、编程和投产周期，进一步降低总价格。随着现场总线的 PLC产品的发展，将再次创新，更好的满足工业及民用控制的需要。偽澀锟攢鴛擋緬铹鈞錠。3.5 PLC 发展状况及趋势有现代的 PLC主要发展趋势：一是

36、小，更小，更快，更强大和更便宜的开发；另外向 大型网络化、高可靠性、好的兼容性和多功能方面发展。 緦徑铫膾龋轿级镗挢廟。（1）大型网络化集散控制系统的发展方向，具有 DCS系统的一些功能。网络化和通讯能力强是 PLC发 展的一个重要方面，向下可将多个 PLC、 I/O 框架相连接，向上与工业计算机、以太网、 MAP网等相连接构成工厂全部的自动化控制系统。騅憑钶銘侥张礫阵轸蔼。（2）多功能 随着自调整、步进电机控制、位置控制、伺服控制等模块的涌现，使PLC控制领域更为宽阔。4 花式喷泉的总体设计方案4.1 花式喷泉控制要求4.1.1 花式喷泉控制的几种模式如图（a） 所示， 1 号、2 号、3

37、号、4 号依次为外环喷头、一次外环喷头、内环喷头和 中间喷头。如图（ b）所示，当按下总电源开关后可以启动设备。按下启动按钮，花式喷泉控 制装置开始工作，按下停止按钮，喷泉控制装置停止运行。喷泉的工作方式由选择开关 和单步/ 连续开关决定。选择开关用于选择喷泉的喷水花样。 疠骐錾农剎貯狱颢幗騮。4.1.2 花式喷泉各种模式的动作状态模式一：当选择开关在位置“ 1”处，按下启动按钮， 4 号、 3 号、2 号和 1 号喷头 以运行 2s、间隔 1s 的方式依次喷水，再过 5s 后，如果选择单步工作模式，则设备停止； 若为连续工作模式，则继续循环下去。 镞锊过润启婭澗骆讕瀘。模式二：当选择开关在位

38、置“ 2”处，按下启动按钮， 1 号、 2 号、3 号和 4 号喷头 以运行 2s、间隔 2s 的方式依次喷水，再过 10s 后，如果选择单步工作模式，则设备停止； 若为连续工作模式，则继续循环下去。 榿贰轲誊壟该槛鲻垲赛。模式三：当选择开关在位置“ 3”处，按下启动按钮， 1号、2 号喷头同时喷水， 5s 后，3 号、 4号喷头同时喷水，再过 15s 后，如果选择单步工作模式，则设备停止；若为 连续工作模式，则继续循环下去。 邁茑赚陉宾呗擷鹪讼凑。模式四：当选择开关在位置“ 1”处，按下启动按钮， 1 号、 2 号、3 号和 4 号喷头 以运行 2s、间隔 3s 的方式依次喷水， 再过 5s

39、 后，再以运行 2s、间隔 4s 的方式依次喷水， 再过 20s 后，如果选择单步工作模式， 则设备停止； 若为连续工作模式， 则继续循环下去。 嵝硖贪塒廩袞悯倉華糲。4.2 PLC 型号的选择当系统较小时一般不需要扩展；而系统较大时，就要扩展。同时，有些厂家产品的个 别指令不支持扩展模块，因此，在进行软件编制时要注意。当选用温度等模拟模块时，各 厂家也有相对应规定， 请看相关的技术手册。 各公司的扩展模块品种很多， 如单输入模块、 单输出模块、输入输出模块、温度模块、高速输入模块等。 该栎谖碼戆沖巋鳧薩锭。4.3 软件编制在编写软件之前，首先应熟悉 PLC软件产品规格，再编程。如果图形程序员

40、或软件编 程，可以直接编程，如果使用手持式编程器，先把梯子，去计划，你可以少犯错误，更快。 编程结束后先空载调试程序，看每一个动作是否正常后，再在设备上调试。 劇妆诨貰攖苹埘呂仑 庙。4.4 确定所选 PLC从以上分析可以得知，系统总开关的输入和输出开关点8，点 8，根据三菱 FX2N PLC的目录和实际市场价格，采用主机为 FX2N 48MR系列的 PLC作为系统核心控制。 臠龍讹驄桠业變 墊罗蘄。4.5 PLCI/O 分配简介4.5.1 开关量输入模块的选择（1）开关量输入模块分为直流输入、交流输入和交流、直流输入三种。我们主要根据 输入信号和环境因素等。直流输入模块的延迟时间较短，还能直

41、接与接近开关、光电开关 等电子输入设备相连； 交流输入模块可靠性好， 适应于有油雾、 粉尘的恶劣环境下去使用。 开关量输入模块的输入信号的电压品级有：直流 5V、12V、24V、48V、60V 等；交流 110V、 220V等。选取时主要根据现场输入设备与输入模块之间的间隔来考虑。 正常 5V、12V、24V 用于传输距离较近场合，如 5V输入模块最远距离不得超过 10 米。距离，应使用较高的输 入电压模块。 鰻順褛悦漚縫冁屜鸭骞。（2）输入接线方式 开关量输入模块主要有汇点式和分组式两种接线方式。（ a） 汇点式输入；（ b） 分 组式输入；而分组式的开关量输入模块是将输入点分成若干组，每一

42、组（几个输入点）有 一个公共端，各组之间是分隔的。分组式的开关量输入模块价格较汇点式的高，如果输入 信号之间不需要分开，一般采用汇点式的。 穑釓虚绺滟鳗絲懷紓泺。（3）注意同时接通的输入点数量关于采用高密度的输入模块 （如 32 点、48 点等），应考虑该模块同时接通的点数一般 不要超出输入点数的 60。 隶誆荧鉴獫纲鴣攣駘賽。（4）输入门槛电平 为了提高系统的可靠性，务必考虑输入门槛电平的大小。门槛电平越高，抗干扰能力 越强，传输的距离也就能越远，具体可参阅 PLC说明书。 浹繢腻叢着駕骠構砀湊。4.5.2 模拟量 I O模块的选择模拟量 I O模块的主要功能是数据转换，并且与 PLC内部总

43、线连接，为了安全会具 有电气隔离功效。模拟输入（ A/D）模块是一个由传感器、模拟信号检测数字领域转化为 PLC内部可连续；模拟量输出 （DA）模块是将 PLC内部的数字量转变为模拟量信号输出。 鈀 燭罚櫝箋礱颼畢韫粝。典型模拟量 I O模块的量程为 -10V+10V、0+10V、420mA等，可根据实际需要去采 用，同时还应考虑其分辨率和转换精度等要素。 惬執缉蘿绅颀阳灣熗鍵。4.5.3 特色功能模块的选择当前，PLC制造厂家先后推出很多特色功能模块：特殊功能的 I O模块、自带 CPU的 智能型 I O模块，例如 PID 控制模块、高速计数器、位置控制模块、凸轮模拟器、通信模块等。贞廈给鏌

44、綞牵鎮獵鎦龐。4.6 花式喷泉的 I/O 分配情况输入输出X001设备启动按钮 SB1Y0041 号喷头 (KM1)X002设备停止按钮 SB2Y0052 号喷头 (KM2)X003单步模式开关 SA1Y0063 号喷头 (KM3)X004连续循环开关 SA2Y0074 号喷头 (KM4)X005花式开关 1 档 SA3X006花式开关 2 档 SA4X007花式开关 3 档 SA5X010花式开关 4 档 SA64.7 PLC 外部接线图5 软件设计5.1 花式喷泉控制流程图5.2 花式喷泉系统程序设计本次花式喷泉系统选用三菱 FX2N系列 PLC步进顺控指令设计 , 相关的程序请见附录 1

45、5.2.1 部分程序介绍根据上面的图示，当把选择开关拨到位置“ 1”处，再按下启动按钮， 4 号、3号、2 号和1 号喷头以运行 2s 、间隔 1s 的方式依次喷水， 5s 后，此时若是选择单步工作模式，则设 备停止；若是连续工作模式，则会继续循环下去。 嚌鲭级厨胀鑲铟礦毁蕲。5.3 触摸屏控制要求本次设计采用昆仑通泰触摸屏模拟，进入系统主界面前需输入负责人密码，输入正确，出 现“欢迎进入花式喷泉控制系统”的移动字幕， 5s 后自动进入系统，输入密码错误，则自 行退出。在主页面显示启动按钮、停止按钮、喷头对应指示灯（ 1号、2 号、3号、4 号喷 头分别用灯 HL1、灯 HL2、灯 HL3、灯 HL4表示）以及时钟实时显示等。 薊镔竖牍熒浹醬籬铃騫。1. 系统前的管理权限2. 密码正确显示字样3. 系统主界面设计总结本次设计，实现了花式喷泉控制系统的模拟，加强了我的实践能力，将自己的专