喷泉PLC控制设计

1、分数PLC控制设计目录引言课程设计要求第一章精彩喷泉系统设计简介1.1控制特性分析1.2方案论证1.3系统I/O分配1.4选择硬件1.5系统外部布线图1.6流程控制佐原健二系统软件设计2.1模式选择开关位置2.2，系统阶梯设计第三章系统程序调试3.1模式开关调试总结参考文献附录引言快速发展的社会，各种各样的需求也充斥着整个社会。有些人追求物质，有些人追求精神上的快乐，但总而言之，人类这个群体对美的渴望都是一样的。所以，试着在像城市这样的钢筋混凝土、压力、人口、污染的地区，也在我们生活的周围享受美好。(David aser，Northern Exposure)人们仍然在利用技术支持来创造美丽的东

2、西。公园、广阔的绿地、广场、漂亮的建筑等。有了这样的大框架，其中的细节随着时代的变迁逐步升级和细致。给人视觉美感的东西越来越多，但从近代开始，这种地方总有喷泉没有建筑物，成为渡边杏。喷泉原是一种自然景观，是承受压力的地面露头。文艺复兴时期出现了喷泉般的建筑，尤其是意大利罗马城。当时喷泉的技术并不像现在那么复杂，只是利用压力进行水压。但是以这种方式喷出水也不会很高。随着时代的进步，技术的发展。喷泉的形式发展得越来越多，现在逐渐发展成了几大类：音乐喷泉；程控喷泉音乐程控喷泉；激光水幕电影；有趣的喷泉等。添加特定的照明、控制系统，起到净化空气、美化环境的作用。现代喷泉具有的条件相当优越。其中最重要的

3、是控制系统PLC。它的主要作用是控制水下电磁阀，使喷泉在高水压下喷出多种形态。然后加上优美的音乐，会产生震惊的视觉冲击。所以利用现代技术制造喷泉是一个很好的选择。(1)喷泉的历史早些时候，我国汉代的上林院有一个“铜龙土水”，这就是一种人工喷泉，喷泉应用于园林已经有两千多年了。在古代，喷泉的制作主要利用自然的整体结构，而且是人工授精制作的。(2)喷泉的现状现代城市设置的喷泉已经很先进，灵活多变，可以改造花纹，但又大又低，可喷出的水、珠子、小的像雾。分数结构的形式、大小、水压等不同，高低不同，水状态不同，形态不同，产生了不同的分数。今天，喷泉工程与高新技术的结合是历史发展的必然。喷泉工程采用了大量

4、的高新技术，喷泉效果更加绚丽多彩，赏心悦目，让人忘了回来。1、课程设计要求1.作业说明某广场的喷泉如图所示，4号是中间喷水器，3号是内部环形喷水器，2号是1号外部环形喷水器，1号是外部环形喷水器。2.控制操作和要求(1)按“开始”按钮后，分数控制单元开始工作，按“停止”按钮后，分数控制单元停止工作。(2)分数的工作方式由模式选择开关和单级、连续开关决定。(3)如果单个阶段、连续开关在单个阶段控制，则分数只能以模式选择开关设置的方式运行一个循环。(4)花纹选择开关用于选择喷泉的喷泉，目前正在考虑四种喷泉图案。模式选择开关位于位置1时，如果按开始按钮，则继续循环4号喷水装置，延迟2s后3号喷水装置

5、，延迟2s后2号喷水装置，延迟2s后1号喷水装置，如果是18s后停止连续工作方法，则继续循环。模式选择开关位于位置2时，按开始按钮的话，1号喷水装置，2s延迟后2号喷水装置，2s延迟后3号喷水装置，2s延迟后4号喷水装置。30s后停止，如果是一步一步工作的方式，则停止。如果是连续工作方法，则继续循环。模式选择开关在位置3时，按开始按钮的话，1号、3号喷水器同时喷水，推迟3s后，2号、4号喷水器同时喷水，1号、3号喷水器停止喷水。这样交替改变15s后，4组喷水器全部喷水，30s后停止，如果是单行工作方式，则停止。如果是连续工作方法，则继续循环。模式选择开关在位置4按下开始按钮后，按照1-2-3-

6、4的顺序以2s间隔喷水，然后一起喷水。30s后，以1-2-3-4的顺序分别推迟2s，并依次停止分数。另外，在1s延迟后，按照4-3-2-1的顺序，连续间隔2s的喷泉，一起喷水。30s后停止。如果这是单步骤工作方法，请停止。如果是连续工作方法，则继续循环。3.设计文档要求(1)完整的设计任务表(2)正确编程组件的地址分配。(3)绘制输入、输出接线图和相关图形(4)梯形图控制程序设计(5)操作控制面板设计，准备系统操作说明(6)准备系统调试说明和注意事项。第一章精彩喷泉系统设计简介1.1控制特性分析本设计的花喷泉特点复杂，(1)选择性顺序喷水，具有定时喷泉的特点。(2)具有各种图案图案的分数效应。

7、也就是说，如果选择其他图案模式位置，洒水头的电磁阀开关将根据该位置打开。(3)徐璐有其他周期工作方法，即单周期工作方法和连续周期工作方法。1.2方案论证1.2.1比较方案根据本设计的花泉控制特点，下面列出了几种控制装置的控制比较。(1)使用控制继电器控制。继电器是在输入量或激励满足特定要求的情况下，能够在一个或多个电气输出电路中生成跳跃的设备。今天，继电器应用于家庭和工业控制的所有领域，比以前的产品具有更高的可靠性。但是，这也是随之而来的几个问题。大多数控制继电器是在长期磨损和疲劳工作条件下执行的，因此容易损坏。此外，继电器的触点容易引起电弧，甚至融化在一起，导致故障，造成严重后果。对于全负荷

8、运输，大继电器产生大量的热量和噪音，同时消耗大量的电力。此外，继电器控制系统需要人工布线和安装，如果有简单的变更，改造、安装和调试需要大量的时间和人力和物力。继电器控制的花喷泉目前不能满足高要求，一旦一个继电器损坏，就很难解决这个问题。(2)采用单片机控制随着大规模集成电路技术和计算机技术的快速发展，计算机的算法、控制器、内存和各种接口整合到一个芯片上，称为微处理器，也称为微控制器，在我国习惯性地称为微控制器。单片机具有高集成、小尺寸、低功耗、完整系列、简便功能扩展、强抗干扰等优点。不可否认，单片机开发设备的成本相对较低，但他的开发成本较高，单片机的编程麻烦，工作量大，可读性差，对风扇喷泉的实

9、时控制不太有利。为了满足花喷泉这么大、这么复杂的工程，用普通的单片机控制肯定很麻烦，可靠性很低。(3)使用可编程控制器PLC控制经过长期的工程实践，PLC应用最广泛。石油、化工、机械、钢铁、交通、电力、轻工业、矿业、水利、环境保护等各个领域。PLC控制器是基于单片机的产品。其他制造商的PLC具有相同的工作原理、相似的功能和指标、互兼容性、质量保证、编程软件正向标准化方向发展，编程方法易于学习。PLC可以根据按钮、各种开关操作字段输入信号或检测信号控制执行机构执行相应的功能。PLC具有计时控制功能，可以为用户提供数千个计时器和计数器，从而实现特定控制。花喷泉的PLC控制使用软件进行编程，可靠性高

10、得多，复杂的喷泉系统，编程程序简单，容易理解，容易发现和维修故障。1.2.2选择程序比较表明，最终选择PLC控制器控制花喷泉。这样更经济，更耐用，适合时代的大势。(1)奇妙分数PLC控制的必要性随着该经济的发展，对环境要求、自动化控制的需求也在增加，可编程控制器是应用时广泛应用的微机控制装置，是自动化控制系统的核心设备。在花泉系统运行中可编程控制的使用也相当广泛。可编程控制器编程方法容易学，功能强，性能比高，硬件齐全，用户使用方便，使用性强，可靠性高，抗干扰能力强。系统设计、安装、调试工作量小，裴珉姬管理工作量小，裴珉姬管理方便，体积小，能耗低。因此，使用PLC控制花卉喷泉是非常有利的，通过自

11、动化可以达到完美的效果，并且可以最大限度地优化资源。1.3系统I/O分配根据控制要求，提供了系统I/O分配表。表3-1表3-1 PLC I/o资源分配表输入设备输入点输出设备输出点开始I0.01号喷嘴Q0.1停止I0.52号喷嘴Q0.2一步一步地I0.63号喷嘴Q0.3连续I0.74号喷嘴Q0.4图案选择开关位置1I0.1模式选择开关位置2I0.2模式选择开关位置3I0.3模式选择开关位置4I0.41.4选择硬件1.4.1，选择PLC硬件可编程控制器是数字计算操作的电子系统，旨在在工业环境中应用。使用可编程内存在内部存储执行逻辑操作等任务的命令，并通过数字、模拟输入和输出控制每种类型的机器或生

12、产过程。(1) PLC的基本工作方式PLC使用“连续扫描、连续循环”工作方式每个扫描过程。侧重于输入信号采样。集中刷新输出信号。输入刷新进程。输入端口关闭后，程序无法在运行时读取新状态，因为输入端口具有新状态。程序仅在执行下一次扫描时读取新状态。扫描周期分为输入采样、程序运行和输出刷新。元件加价寄存器的内容随程序运行而变化。扫描周期的长度由三种决定。CPU执行命令的速度。指示本身占用的时间；命令行数。集中采样导致输出集中的方法。输入/输出延迟现象，即输入/输出响应延迟。(2)PLC的基本结构PLC主要包括CPU模块、输入模块、输出模块和编程设备(请参阅图2-4)。PLC中的特殊功能模块用于执行

13、某些特殊任务。图2-4 PLC控制系统示意图(3)PLC工作流程打开PLC电源后，需要对硬件和软件进行初始化。为了使PLC的输出能够及时响应各种输入信号，初始化后将反复逐步执行各种操作，请参见图2-5。这种重复的循环作业模式称为扫描作业模式。图2-5扫描过程(4)PLC的功能逻辑控制计时控制计数控制步进顺序控制PID控制数据控制PLC具有数据处理功能通信和网络其他：PLC具有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制要求，例如位置控制模块、CRT模块等。1.4.2，选择硬件(1)选择CPU型号根据S7-200，CPU模块的性能存在巨大差异。选择CPU模块时，需要考虑交换机、模拟模块的伸缩性、程序内存

14、和数据存储的容量、通信接口数和本机I/O点数。当然，您还必须考虑性能价格比率。如果满足要求，则可以最大限度地降低硬件成本。分数的控制系统不仅分数的种类多，对电磁阀的动作时序要求也相当高。传统的中继逻辑控制完全不能满足这些要求。为了确保系统的实用性和可靠性，此次设计将西门子S7-200CPU266主机增加到了40个数字I/O点。扩展到最多24个数字I/o点或35路模拟I/o点。1.4.3，选择I/o模块选择I/o模块之前，必须确定必须输入到PLC中的信号以及PLC驱动的负载。根据PLC输出量和输入量的点数和特性，确定I/o模块型号和数量的点数可以分为4点、8点、16点、32点和64点。根据此设计

15、，选择6es 72162 ad 230xb 8 CPU 226、DC PS、24de DC/16da DC-cn 2331.84型号，以满足此设计需求。1.4.4，选择PLC时需要注意的问题西门子S7-200 CPU226英寸有24个输入和16个输出。洒水头数量超过此数量时会扩展。但是，由于设计要求中的喷水装置数量为4，所以电磁阀也为4，因此此次设计CPU I/o基本上是合适的。无需根据连接的点数不能超过模块点的60%的原则进行扩展。1.4.5，I/o设备连接到PLC时需要注意的问题在PLC控制系统中，PLC是控制物件中每个输入信号(例如按钮、继电器接点和输出装置继电器、接触器、电磁阀连接问题

16、)的主要控制装置。现场输入信号通过连接电路(例如开关按钮、拨号开关、限位开关、检测原始输出的其他开关和模拟量)进入PLC。对于开关触点，在具有强大电路触点的情况下，有时需要48V、50mA或110V、15-20ma左右才能可靠地连接。输出模块的输入电源电压一般不高，额定电流也是毫安。模拟输入信号的数值范围必须与PLC的模拟输入值匹配。1.4.6，选择周边硬件(1)选择喷嘴中心直立洒水器是在同一分配罐上安装许多万向直流喷嘴，当这些喷嘴的规格相同时，喷出的水姿态宏伟而笔直。因此，选取此类型的管口。喷嘴模型料号摘要规格(毫米)流量(米3/小时)工作压力(未订购)喷得很高(米)盖子直径(米)喷嘴高度(毫米)ZH-306中心253.68405.415.4170(2)电磁阀选择水下专用电磁阀是自动控制系统中常见的开关组件，是音乐喷泉的核心控制设备，特别适用于泉跑水道控制。主要技术参数原理结构：直接操作膜片类型，先导膜片类型控制方法：常闭接点流体范围：水使用寿命： 250，000次流体温度：C1组：-5 50界面类型：螺纹，凸缘阀门材料：黄铜，304不锈钢标准电压：AC220V、DC24V电气连接：嵌入式防水电缆线浇注保护级别：国际标准IP68此处需要注意的是，PLC的典型输出电压为24V，如果电磁阀的功率高，驱动器必须使用中间驱动链接。但是，在本设计中选择的水下电磁阀适合于PLC的输