基于PLC的花式喷泉的系统设计(开题报告)
基于PLC的花式喷泉的系统设计(开题报告)
3.工作进度及具体安排
2011.12——2012.01 选题，根据任务书查阅关于课题的资料，撰写开题报告；
2012.03——2012.04根据控制要求绘制流程图，设计梯形图程序，编制设计程序的相关说明；
2012.04——2012.05设计电器元件布置图，设计安装接线图，严格按照学校规定整理设计说明书；
S7-200PLC系统是紧凑型可编程控制器。它能够满足各种设备的自动化控制需求。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛。德国SIMATIC （西门子）公司的S7-200PLC，具有以下优点：（1）A/D、D/A转换精度及转换速度高，一个模拟量模块带3路A/D，1路D/A，A/D、D/A转换速度高为125us，为保证系统的采样、控制精度及调节速度提供了基本的物理条件；其他厂家PLC的模拟量模块的A/D、D/A转换速度均为ms级，不具备必要条件，而且S7-200PLC的模拟量模块的每路价不过300人民币，为同类最低，因此具有很好的性能价格比。（2）CPU运算速度快，0.37us/位，指令丰富：具有浮点运算、指针运算、中断、通讯响应、PID运算、PWM脉冲输出等功能，存储容量大，充分适应现代控制技术，如最优控制、自适应控制、变结构控制等控制算法的要求；（3）输入/输出点多、响应快， 24输入/16，每点可设置滤波参数，4个20KHz高速计数器，2个高速输出口，适应实时控制的要求；（4）通讯组网能力强，配有2个232/485通讯口，可方便连接232/485/422等通讯接口，适应监控系统的要求；（5）可靠性高，将CPU模块，输入/输出IO模块，通讯模块高度集成一体，简化结构，使用方便。事实证明S7-200PLC可编程序控制器完全满足花式喷泉系统的要求，具有较好的性能。
基于PLC的花样喷泉设计毕业设计开题报告1
目录
引言
喷泉是人工环境中最富有生命力的喷泉,它具有分隔空间、增加层次、净化 空气美化环境的作用。现代高科技把美妙的音乐、多姿的喷泉造型、五彩缤纷的 水下灯光、神奇的激光图文，通过电脑有机的结合在一起，给人以音乐声响、视 觉形象、色彩变换三位一体的超自然享受。随着我国人民物质生活水平的不断提 高，对于精神生活的要求也在不断提高，为进一步改造环境景观，建设一个喷泉 是很有必要的。随着科学技术的不断发展和生活水平的不断提高，尤其是喷泉在 城市和社区环境建设中起着尤其重要的作用。当今喷泉工程和高新技术的结合正 是历史发展的必然趋势，由于喷泉工程中采用了大量的高新技术，从而使喷泉效 果更加绚丽多彩，婀娜多姿，令人赏心悦目、流连忘返。
1.3 PLC 的特点
可编程序控制器是一种以微机处理器为核心的工业通用自动控制装置，其实 质是一种工业控制用的专用计算机。国内外现有的机械手系统，它们的控制形式 大都采用可编程序控制器控制，特别是在智能化要求程度高容量大的现代化工业 机械手系统中应用更为普遍。其主要原因是因为 PLC 具有以下优点：
PLC 系统主要有以下功能： 1) 多种控制功能； 2) 数据采集、存储与处理功能； 3) 通信联网功能； 4) 输入、输出接口调理功能； 5) 人机界面功能； 6) 编程、调试功能。 PLC 的重量、体积、功耗和硬件价格一直在降低，虽然软件价格占的比重有 所增加，但是各厂商为了竞争也相应地降低了价格。另外，采用 PLC 还可以大 大缩短设计、编程和投产周期，使总价格进一步降低。PLC 产品面临现场总线的 发展，将再次革新，满足工业与民用控制的更高需求。
同样，可编程序控制器控制也有其不足的地方，在性价比上要高于继电器控 制和单片机控制，其开发潜力要差于单片机，并且通用性不好，不同厂家的可编
基于PLC的花样喷泉控制系统实验设计
２．２控 制系统 的软 件设计 ｚｌ 采 用 顺序 功 能 图（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ
Ｃｈａｒｔ ＳＦＣ）的 编程方 法设 计控制 程序 ，ＳＦＣ 是一 种 ＩＥＣ标 准推 荐的 首 选 编 程语 言 ，近 年
来 在ＰＬＣ编 程 中 已 经 得到 了普 及 和推 广ｉ １。 由于 该 花样 喷 泉有 四种 工作 方式 可 供 选择 ， 在 设计 ＳＦＣ图时 ，采 用ＳＦＣ中的择 分 支 来 实
本 文 以 喷 泉 控 制 的 工程 背 景 设 计 ＰＬＣ 实 验 ，具 体 阐 述 了控 制 系 统 的软 、硬 件 设计 以 及 实验 调 试 的 整 个 过 程 。通过 实 验 让 学 生 了 解 喷 泉 的 控 制 过 程 ，引 导 学 生 自 己设
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图 １ 喷水 池 模拟 系统 示 意 图
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２．１控 制系 统的硬 件 设计 根 据 控 制 要 求 ，有 六 个 输 入控 制 元 件 ，
其 中有 两 个输 入 控 制 元 件 ：起 动按 钮 ＳＢｌ和
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基 于 Ｐ Ｌ Ｃ 的花样 喷泉 控 制 系 统实 验设 计 电化教育研究
周 丽 张 瑜 （南 京信息 工程 大学信 息 与控制学 院 江苏 南京 ２ １ ００４４）
摘 要 ：《ＰＬＣ应 用技 术》是一 门实践性很 强的技 术应 用型课程 ，本文设计 了基于三菱ＦＸ ２Ｎ ＰＬＣ的花样喷采控 制 系统实验 ，论述 了其 工
【设计】PLC控制的花式喷泉设计论文开题报告
[4]殷培峰.基于PLC喷泉控制系统的设计与应用[J]。兰州石化职业技术学院学报，2006. 6。
[5]张桂香.电气控制与PLC应用[M]。北京化学工业出版社2003。
[6]郁汉琪。机床电气及可编程控制器实验课程设计指导书[M],北京电子工业出版社，2002。
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设计总共用时9周。具体安排如下：
1-2周 收集资料，并完成线路分析
3-5周 控制系统的具体设计和实现
6-7周 控制系统功能测试
8-9周 整理材料，整理写作论文
六、参考文献
[I]郭艳萍,李晓波。PLC在花式喷泉控制中的应用[J]漯河职业技术学院学报(综合版),2003。
[2]齐从谦.PLC技术及应用[M]。北京机械工业出版社，2002。
1.2喷泉的种类
喷泉景观概括来说可以分为两大类：一是因地制宜，根据现场地形结构，仿照天然水景制作而成，如：壁泉、涌泉、雾泉、管流、溪流、瀑布、水帘、跌水、水涛、漩涡等。二是完全依靠喷泉设备人工造景。这类水景近年来在建筑领域广泛应用，发展速度很快，种类繁多，普通喷泉分音乐喷泉、程控喷泉、旱地喷泉、跑动喷泉、光亮喷泉、趣味喷泉、激光水幕电影、超高喷泉等。
1.2变频器的种类
1.按变换的环节分类
交-直-交变频器、交-交变频器
2.按直流电பைடு நூலகம்性质分类
电压型变频器、电流型变频器
3.按主电路工作方法
电压型变频器、电流型变频器
4.按照工作原理分类
V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等
5.按照用途分类
通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等
PLC课设报告花式喷水池的PLC控制设计
电气控制与可编程序控制器应用技术课程设计报告设计课题：花式喷水池的PLC控制设计专业班级：自动化小组成员：指导教师：设计时间：题目花式喷水池的PLC控制设计一、课题概述如今在许多休闲广场、景区或者游乐场里经常会看到喷水池按一定的规律喷水并且变化出各种花样，若夜晚配上各种彩色的灯光，将会变得更加迷人。
如图为一花式喷水池，采用PLC控制是非常方便的，在花式喷水时序确定的情况下，可以通过改变时序或者改变控制开关，就可改变控制方式，达到显示各种状态的要求。
花式喷泉运行的灵活性是评价花式喷泉优劣的关键，而这与花式喷泉的控制系统息息相关。
花式喷泉可以根据自己的设计，设计出各种各样的花样，加上灯光，能给人有种不错的视觉享受。
在图中，4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为一次外环形状喷水管，1为外环形状喷水管。
二、设计任务与要求1．控制器电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置开始工作。
工作方式由选择开关和单步/连续开关来决定，不论运行在什么方式下，按下止按钮，喷水池停止喷水。
2．“单步/连续”开关在单步位置时，喷水池只运行一次循环；在连续位置时，喷水池运行一直循环下去。
3．方式选择开关用来选择喷水池的喷水花样，1~4号喷水法的工作方式选择如下：1）选择开关在位置“1”时，按下启动按钮后，4号喷水，延时2s后，3号喷水，延时2s后，2号喷水，再延时2s后，1号喷水，再一起喷水15s后停下。
若运行在连续状态时，将继续循环下去。
2）选择开关在位置“2”时，按下启动按钮后，1号喷水，延时2s后，2号喷水，延时2s后，3号喷水，再延时2s后，4号喷水，再一起喷水30s后停下。
若运行在连续状态时，将继续循环下去。
3）选择开关在位置“3”时，按下启动按钮后，1、3号同时喷水，延时3s后，2、4号喷水，1、3号停止喷水；交替运行5次后，1~4号全喷水，30s后停下。
若运行在连续状态时，将继续循环下去。
4）选择开关在位置“4”时，按下启动按钮后，1→2→3→4按顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s，1、2、3和4号分别延时2s停止喷水，再延时1s，由4→3→2→1反向顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s停止。
基于PLC控制的花样喷泉的设计
基于PLC控制的花样喷泉的设计摘要：喷泉是一个美丽的景观，喷泉的花样可以为人们带来无尽的想象空间。
本论文介绍了一个基于PLC控制的花样喷泉的设计。
该系统由PLC、人机界面、水泵、动力喷头等组成。
通过编写PLC程序，可以实现喷泉的自动控制，包括喷水高度、喷水花样、水泵启停等。
此外，还可以通过人机界面对喷泉进行手动控制，方便操作人员进行喷水花样的切换。
该系统设计简单，易于操作，具有一定的实用性。
关键词：PLC、喷泉、自动控制、人机界面Abstract:Fountain is a beautiful landscape, and the pattern of fountain can bring endless imagination for people. This paper introduces a design of pattern fountain based on PLC control. The system consists of PLC, human-machine interface, water pump, power nozzle and so on. By writing PLC program, the automatic control of fountain can be realized, including the height of water spraying, the pattern of water spraying, the start and stop of water pump and so on. In addition, the human-machine interface can be used to manually control the fountain, which is convenient for operators to switch the pattern of water spraying. The system is simple in design, easy to operate, and has certain practicability.Keywords: PLC, fountain, automatic control, human-machine interface一、引言喷泉是一种美丽的景观，可以为人们提供一种让人心情愉悦的体验。
PLC控制花样喷泉课程设计报告_1
PLC控制花样喷泉课程设计报告-学院：电子与信息工程学院专业：电气工程及其自动化课程名称：花式喷泉的PLC控制设计指导教师：刘芳梅学生学号：华进049段石磊096付成0281喷泉介绍常见的几种花样喷泉随着时代的发展，科技水平的提高，城市的喷泉设备已经十分先进，各种音乐喷泉、程控喷泉、激光喷泉已经层出不穷，变化多端。
规模可大可小，射程可高可低，喷出的水，大者如珠，细者如雾，变化万千，引人入胜。
喷泉，使静水变为动水，使水也有了灵魂，又辅之以各种灯光效果，使水体具有丰富多彩的形态，可以缓冲、软化城市中“凝固的建筑物”和硬质的地面，以增加城市环境的生机，有益与身心健康并能满足视觉艺术的需要。
大型城市广场中的人工动态喷泉，也多来自自然的种种水态，如瀑布、水帘、溢流、溪流、壁泉等，随着科学技术的发展进步，各种喷泉真是花样翻新、层出不穷，几乎达到了人们随心所欲创造各种晶莹剔透、绚丽多姿动态水景的程度。
喷泉在当今时代，已经形成了一道独特的人文景观。
下面是一些我们日常生活中常见的喷泉：音乐喷泉是音乐和喷泉的结合，音乐是喷泉的主题，喷泉是音乐内涵的表达，如图1-1图1-1音乐喷泉程控喷泉是按照预先编辑的程序定时变换喷水造型，如图1-2。
图1-2程控喷泉跑动喷泉是按照时序控制喷水，构成各种跑动、跳动、波动等形态，变化多端，如图1-3图1-3跑动喷泉可是用单片机通过可控硅作为功率开头元件实现花样喷泉时存在下面的缺点： 1、需要较多的保护电路；2、程序的增减不灵活；3、抗干扰能力差； 4、功率因数低。
而采用PLC能有效的解决这些问题，同时PLC具有较强的自诊断功能，能迅速方便检查出故障，缩短检修时间，确保控制系统的可靠性，稳定性。
花样喷泉的动作状态1.按下启动按钮，喷泉开始工作；按下停止按钮，喷泉停止工作；2.喷泉的工作方式由花样选择开关和单步/连续开关决定；3.当单步/连续开关在单步位置时，喷泉只能按照花样选择开关设定的方式，运行一个循环；4.花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样，考虑以下4种喷水花样：花样选择开关在位置1时，按下启动按钮后，4号喷头喷水，延时2s后，3号喷头喷水，在延时2s后，2号喷头喷水，又延时2s后，1号喷头喷水。
毕业论文：基于PLC的花式喷泉控制系统设计
毕业论文题目: 基于PLC的花式喷泉控制系统设计学生专业机电一体化指导教师盛强完成日期2010年5月湖职院自动化类专业毕业论文基于PLC的花式喷泉控制系统设计学生：指导教师：盛强2010年5月摘要随着我国城市化进程的加快和人口大量集聚，环境越来越重要，好的环境能使身心愉快，做事效率提高，其中喷泉可以湿润周围空气，减少尘埃，降低气温。
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。
花式喷泉采用了可编程控制器PLC和变频器，用软件实现对花式喷泉运行的自动控制，可靠性大大提高。
控制系统结构简单，外部线路简化，可方便的增加或改变控制功能，也可以进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。
用SFC 方法编程，可以使设计思路清晰，编程简便。
而变频器调速以其优异的调速性能和起制动性能、高效率因素和节电效果，可以控制喷泉水位的高度，广泛的适用范围及其它许多优点而获国内外公认最有发展前途的调速方式。
因此，可编程控制器PLC技术加变频器调速技术已成为现代喷泉行业的一个优点。
本设计是利用PLC和变频器的调速技术，因而有三种喷水花样可供选择：能够控制每环喷水管喷水的高度；喷水时要有灯光显示；可以根据不同的季节、不同的场合可改变喷水的花样。
将各种水型及灯光，按照预先设定的排列组合进行控制程序的设计，通过计算机运行程序发出控制信号，使水型及灯光有各种各样的变化。
关键词：PLC；花式喷泉；梯形图；控制；水泵目录摘要 (I)目录 (I)第1章绪论 (1)1.1课题设计的背景 (1)第2章系统控制方案 (2)2.1花式喷水的概述 (2)2.2系统控制方案 (2)2.3花式喷泉控制系统原理图 (3)第3章系统硬件设计 (4)3.1 可编程控制器的选型 (4)3.2变频器的选型 (4)3.3水泵的选型 (5)3.4硬件清单 (5)3.5硬件接线图 (5)第4章系统软件设计 (7)4.1 PLC梯形图概述 (7)4.2编程软件的操作方法 (7)4.3 I/O分配表 (8)4.4 系统工作过程分析 (8)4.5 控制系统程序设计 (8)4.5.1花式喷泉的第一种花样 (8)4.5.2花式喷泉的第二种花样 (9)4.5.3花式喷泉的第三种花样 (10)4.6 顺序控制功能图 (12)第5章结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)附录Ⅰ (16)第1章绪论1.1课题设计的背景随着城市化进程的加速，花式喷泉可以在人们周围随处可见。
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（1）花式喷泉控制系统的组成；
（2）花式喷泉的控制任务和要求；
（3）花式喷泉的硬件系统的配置；
（4）花式喷泉控制系统软件MCGS的应用；
（3）研究思路及方案：
本设计基于西门子 S7-200 PLC编程，设计了花样喷泉系统。花样喷泉控制系统的主要任务就是改变喷泉的喷水样式，以达到有规律的改变喷泉喷水样式的目的。
题目：基于PLC的花式喷泉的系统设计
1.结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述
随着城市化进程的加速，花式喷泉可以在人们周围随处可见。比如广场，大厦，小区等。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。人们经常看到喷泉按一定的规律喷水,景色迷人;花式喷泉运行的灵活性是评价花式喷泉优劣的关键，而这与花式喷泉的控制系统息息相关。花式喷泉可以根据自己的设计，设计出各种各样的花样，加上灯光，能给人有种不错的视觉享受。传统的喷泉控制采用单片机控制原理，通过可控硅作为功率开关元件，完成对潜水泵间歇工作的控制，可实现各种花式的喷水，但是这种控制系统在实践中存在以下缺点：由于可控硅承受过电压、过电流的能力差，因而不能长时间运行；需要配置较多的保护电路；程序的增减、修改和运行监视不灵活；抗干扰能力差；功率因数较低等。为有效解决上述问题，确保控制系统的正常运行，我们就可以采用PLC控制。PLC具有体积小、功能强、可靠性高,且具有较大的灵活性和可扩展性的特点,通过改变喷泉的控制程序或改变方式选择开关,就可以改变花式喷泉的喷水规律,从而变换出各式花式,以适应不同季节、不同场合的喷水要求。而且采用PLC控制的花式喷泉有以下优点：（1）控制方式上看，PLC软接线，只需改变控制程序就可轻易改变逻辑或增加功能。（2）工作方式看，PLC串行工作，不受制约。（3）控制速度上看，PLC通过半导体来控制，速度很快，无触点，顾而五抖动一说。（4）定时、计数看，PLC时钟脉冲由晶振产生，精度高，定时范围宽，有记忆功能。（5）可靠、维护看，PLC无触点，寿命长，且有自我诊断功能，对程序执行的监控功能，现场调试和维护方便。因此，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。
2.选题依据、主要研究内容、研究思路及方案
（1）选题依据：
近年来我国经济的不断发展，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，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。这些喷泉按一定的规律改变喷水式样，如果再与五颜六色的灯光相配合，在和谐优雅的音乐中，更是令人心旷神怡，流连忘返。其中PLC控制的花式喷泉更是作为佼佼者，以其简单的操作方法和绚烂的视觉效果饱受人们的称赞。本文讲述的是如何利用PLC控制喷泉喷水方式，从而产生产生各样的样式。
S7-200PLC系统是紧凑型可编程控制器。它能够满足各种设备的自动化控制需求。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛。德国SIMATIC （西门子）公司的S7-200PLC，具有以下优点：（1）A/D、D/A转换精度及转换速度高，一个模拟量模块带3路A/D，1路D/A，A/D、D/A转换速度高为125us，为保证系统的采样、控制精度及调节速度提供了基本的物理条件；其他厂家PLC的模拟量模块的A/D、D/A转换速度均为ms级，不具备必要条件，而且S7-200PLC的模拟量模块的每路价不过300人民币，为同类最低，因此具有很好的性能价格比。（2）CPU运算速度快，0.37us/位，指令丰富：具有浮点运算、指针运算、中断、通讯响应、PID运算、PWM脉冲输出等功能，存储容量大，充分适应现代控制技术，如最优控制、自适应控制、变结构控制等控制算法的要求；（3）输入/输出点多、响应快， 24输入/16，每点可设置滤波参数，4个20KHz高速计数器，2个高速输出口，适应实时控制的要求；（4）通讯组网能力强，配有2个232/485通讯口，可方便连接232/485/422等通讯接口，适应监控系统的要求；（5）可靠性高，将CPU模块，输入/输出IO模块，通讯模块高度集成一体，简化结构，使用方便。事实证明S7-200PLC可编程序控制器完全满足花式喷泉系统的要求，具有较好的性能。
2012.06课题的答辩阶段；
4.指导教师意见
指导师：
年月日
说明：开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，此报告应在导师指导下，由学生填写，将作为毕业设计（论文）成绩考查的重要依据，经导师审查后签署意见生效。
MCGS组态软件可用于花式喷泉设计，MCGS全中文工业自动化控制组态软件是一套32位工控组态软件。它的主要特点有：（1）延续性和可扩充性。使用MCGS工控组态软件开发的应用程序，当现场（包括硬件设备或系统结构）或用户需求发生改变时，不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级；（2）封装性（易学易用），MCGS工控组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来，对于用户，不需掌握太多的编程语言技术（甚至不需要编程技术），就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能；（3）通用性和可扩充性，每个用户根据工程实际情况，利用MCGS工控组态软件提供的底层设备（PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等）的设备驱动、开放式的数据库和画面制作工具，就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有网络功能的工程，不受行业限制。
按下启动按钮，喷泉装置开始工作，按下停止按钮，喷泉控制装置停止工作。喷泉工作方式由花样选择开关和单步∕连续开关决定。当单步∕连续开关选择单步时，喷泉只能按照花样选择开关设定的方式，运行一个循环；当单步∕连续开关选择连续时，喷泉按照花样选择开关设定的方式，运行多个循环，直至按下停止按钮。花样循环方式选择开关用于选择喷泉的喷水花样，本文设计四种喷水花样循环。PLC控制系统体积小、功能强、可靠性高，且具有较大的灵活性和可扩展性的特点。用PLC花样喷泉控制系统，不但实现了自动转换花样喷泉的喷水样式，提高了系统的可靠性和安全性，而且，美化了我们的生活环境，使我们的生活环境更加安逸、舒适。因此PLC控制系统具有一定的工程应用和推广价值。
3.工作进度及具体安排
2011.12——2012.01 选题，根据任务书查阅关于课题的资料，撰写开题报告；
2012.03——2012.04根据控制要求绘制流程图，设计梯形图程序，编制设计程序的相关说明；
2012.04——2012.05设计电器元件布置图，设计安装接线图，严格按照学校规定整理设计说明书；