PLC花样喷泉

摘要随着我国经济文化不断的加速发展，物质生活水平的提高促使着人们迫切的追求更高的生活享受，花样喷泉可以在人们周围随处可见，比如广场，大厦，小区，公园等。

于是大大小小的公园如雨后春笋般出现在新的城市规划中，其中必然会修建一些喷泉供人们休闲、观赏。

花式喷泉是人造小气候，在炎热的夏日可以起到增湿和降温的作用；也为水体充氧，有利于水体增加自净能力，起到防止水体黑臭的作用。

本设计主要以可编程控制器 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，实现了利用可编程控制器控制花样喷泉的功能，具有接线简单、编程直观、扩展容易等特点。

当花样喷泉的功能增加时，只需增加相应程序以及输出的功能，要改动的地方也较少，调试结果表明，在适应性、灵活性、精确性和可靠性方面，都达到了设计要求。

通过本设计，我学习到了很多东西，在工作的细心上也得到了提高。

并且，对可编程器件的功能更加了解。

关键词：花样喷泉，可编程控制器，开关控制AbstractAlong with our country economy culture continued to accelerate development, the improvement of material life level impel people urgent pursuit of higher living enjoyment, fancy fountain can be around people everywhere, such as square, building, District, park. So the park such as bamboo shoots after a spring rain like appearance in the new city planning, which will build some fountain for people to relax, watch. Fancy fountain is a small man-made climate, in the hot summer can play a humidification and cooling effect; also for filling oxygen for water self-purification ability, increase, rise to prevent the action of black and odorous water.This design is mainly to the programmable controller PLC control function, through the various switch control, to meet the people of the visual demand, is realized by using programmable controller to control the fancy fountain features, has simple wiring, intuitive, easy to extend and features programming. When fancy fountain features added, only a corresponding increase in program and output function, to change places less also, debugging results show that, in the adaptability, flexibility, accuracy and reliability, have reached the design requirements. Through this design, I learn a lot of things, to work carefully has been improved. And, more understanding about the function of programmable devices.KEY WORDS:fancy fountain, PLC, switch control目录第一章绪论 (1)第二章花样喷泉设计方案 (3)2.1 喷泉控制方案分析 (3)2.2 喷泉的控制要求 (3)2.3 控制系统方案选择 (3)第三章花样喷泉的硬件设计 (6)3.1 PLC的选型 (6)3.2 S7-200PLC的主要指令 (7)3.3 水泵的选择方案 (11)第四章花样喷泉总体设计 (13)4.1 喷泉的控制要求 (13)4.2 花式喷泉的plc控制流程图 (13)4.3 喷泉的运行过程 (14)4.4 喷泉的控制原理 (15)4.5 花样喷泉的控制接线图 (15)4.6 花样喷泉plc控制输入输出点分配 (15)4.7 花样喷泉plc控制梯形图 (16)总结 (25)参考文献 (26)致谢 (27)第一章绪论花样喷泉是当代极具魅力的人工景观,像南昌秋水广场喷泉，西安大雁塔喷泉，北京园博园喷泉等每年都吸引成千上百人前去观看。

它将水体,灯光,音乐的变化与周围环境结合在一起,创造出各种变化多端,风格迥异的艺术氛围,给人以无穷的视听享受。

花样喷泉现在几乎进入了各个城市，喷泉造型也层出不穷，设计师们也绞尽脑汁去构思新的创意。

设计花样喷泉也是一种美的享受。

我国在二十世纪八十年代以前，喷泉只是建筑给排水和园林造景专业的一个技术细节，从设计到产品制作，工程安装都没有形成规模。

只是在展览馆等公共建筑和公园里能见到一些中、小喷泉，产品的水平也是简单、粗放的。

二十世纪八十年以后，随着国民经济的恢复和发展，人民生活水平的提高，一些城市的城建、园林主管部门在城市建设、改造的过程中，以及环境的美化和文化氛围的营造上对喷泉提出了求新的要求，一部分建筑、园林、水利的设计院、研究所及大专院校，综合了土建结构、给排水、机电控制等传统的专业技术，加上当时先进的单片机，通过电磁阀和直流电机调速实行变量控制，设计出一批喷泉、水景。

得到了良好的社会反映和社会效益。

在这个时期，一些喷泉设备专业加工厂和公司开始组建、发展，为喷泉的专业化发展提供了力量，打下了基础。

二十世纪九十年代以后，社会主义市场经济快速发展，全国城市建设速度加快，人们也追求高质量的文化生活和环境美。

市场的需求推动了喷泉行业的发展。

喷泉走出公园、园林的围墙和广场的中心，深入延伸到人们的各个社会活动场所。

许多喷泉专业的生产厂商和专业公司，在这段时间内应运而生，迅速发展起来。

专业技术人员把计算机技术、信息技术，以及声、光、电、雾、火、激光、音乐、水幕电影等学科的技术应用到喷泉之中，把喷泉行业的技术水平推上了一个新的层面，开拓了广阔的应用空间，喷泉行业得到了快速发展。

2001年中国建筑金属结构协会、给水排水设备分会成立了水景喷泉专业委员会，行业组织为城镇、园林的主管部门、设计院、所及专业生产厂商、公司提供服务，促进喷泉行业健康有序地发展。

一些大学和中专的建筑、园林专业也开设了水景、喷泉课程，为喷泉行业的今后发展提供了知识储备。

在喷泉得到广泛应用的过程中，也出现了一些问题和不足，有些认识上的误区和不良倾向应该引起人们的重视。

否则将对喷泉行业的健康发展产生负面影响。

（1）方案设计上的盲目性，往往导致作品成为败笔，使作品难于长久存在。

（2）细部设计的不合理直接影响作品效果。

（3）质次价高的伪劣产品直接影响着有关厂商和公司的信誉。

（4）节能、节水、环保问题应引起足够的重视。

喷泉的水造型是通过细部设计来实现的，机、泵、管、阀门、喷头的合理选配，直接影响着喷水效果。

有些喷泉的设计，只注意了流量、工作压力等技术指标，忽视了流态效果这个重要因素，水造型效果差。

例如：成功的超高水柱密实段长，破裂段和雾化段短，水柱直径和喷水高度比例合适，抗风能力强，喷水效果挺拔、雄伟。

而目前的一些超高水柱，水柱密实段短，破裂段和雾化段长，水柱直径与喷水高度相比显得细小单薄，抗风能力差，水柱很容易被吹散飘移，这就是有关参数选配不合理所致。

在整体水造型的组合效果上也存在差类似的问题。

细部设计不合理，是技术经济指标差的表现，需要在设计阶段给予解决。

喷泉是耗能的景观工程，在保障设计效果的前提下，尽可能地节约能源，这在方案设计阶段时就应该进行量体裁衣的设计。

我国是一个缺水的国家，节水是基本国策，喷泉要提倡循环用水，设计时应考虑减少喷水的雾化，飘移损失。

循环用水系统应该有过滤净化装置，现在有许多旱喷泉，喷水很容易把地面上的泥土、脏物冲入地下水池，水质极易污染，搞好池水净化，延长池水使用周期，用过的池水可以浇灌周边的草坪、绿地，既节约了用水，又有环保的功能。

第二章花样喷泉设计方案2.1 喷泉控制方案分析该喷泉占地面积俯视图为正方形，面积为100平方米，喷射范围俯视图为圆形，其半径为4.5米。

该喷泉由5种不同的水柱组成。

其中1表示大水柱所在位置，其水柱较大，喷射高度较高；2表示中水柱所在位置，由六支中水柱均匀分布在2的圆的轨迹上，水量比大水柱水量小，它的喷射高度没有大水柱的高；3表示小水柱，它是用150支小水柱均匀分布在r=3米的圆的轨迹上，其水柱比较细而且喷射的高度比中水柱要矮一些；4为花朵式喷泉，5为旋转式喷泉，各由19支喷头组成，均匀分布在4和5的圆半径为4米的轨迹上，它们的水量较小，水压较弱。

2.2 喷泉的控制要求喷泉的回水池俯视图为圆形，半径和喷泉喷射范围半径略大，与喷泉喷射范围俯视图为同心圆,回水池的深度为2米。

该回水池由一个半径为100cm的圆水池和3个有效宽度50cm的圆环水池组成，且各个水池之间相通，连接池的宽度为50cm，3个圆环水池的半径分别为2m、3m、4m。

回水池上方由金属栏嵌入式覆盖。

大水柱喷头的内径d=50mm，中水柱喷头的内径d=30mm，小水柱喷头的内径为d=20mm，花朵喷泉和旋转喷泉的内径d=30mm。

大水柱高度h=5m，中该水柱高度h=3m，小水柱h=2m，花朵喷泉和旋转喷泉的喷水高度h=1m。

2.3 控制系统方案选择为了更多了解关于花样喷泉的控制系统，通过对控制系统各方面知识的收集、整理和不断地深入学习理解，以及对课题控制系统充分地介绍说明的基础上，根据课题设计要求及目前广场音乐喷泉在人们日常生活当中应用的实际情况，对该系统采用继电器、单片机以及PLC作为控制系统主要控制器件的优缺点进行了比较，基于plc的可靠性，方便性，通用性好，故本设计选择西门子S7-200PLC。