喷泉控制系统程序设计(三)

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音乐喷泉控制系统设计

音乐喷泉控制系统设计

音乐喷泉控制系统设计摘要随着人们生活水平的提高和建立绿色城市的向往,音乐喷泉以其独特的魅力和特殊的功能,愈来愈成为休闲娱乐产业中的一项重要产品,音乐喷泉的兴建也越来越多。

根据目前音乐喷泉的发展现状,介绍了一个以AT89C51单片机为核心的小型音乐喷泉控制系统。

给出了一个简洁的单片机控制电路,分析了输出地址,描述了不同类型的输出电路和输入电路;介绍了从特定构造的喷池中获得决定喷池动作的喷池数据的原理;给出了主程序框图和看门狗子程序。

采用程序控制或人工按键控制电磁阀来控制花型。

音频信号还影响灯光色彩和灯光光线明暗的变化。

从而使灯光色彩、灯光的闪烁和喷泉水姿随音乐节奏而变化。

关键词:音乐喷泉;单片机;单片机控制;喷池数据;看门狗子程序Small-scale musical fountain control system designAbstractWith the improvement of people's living standard and yearn for building green city, music fountain is more and more popular for its unique charm and special function large numbers of music fountain is increasingly built.According to the present situation of music fountain now, control system of mini type music Fountain based on AT89C51 SCM was introduced.A succinct SCM control circuit was pre—to obtain data from a specific fountain pool .Was elaborated,which will affect actions of the p001.Finally, the structure drawing of main program and the watchdog program were put forward. The flower shapes are controlled by program controlling or man-made keystroke controlling electromagnetic valves. The color、the light and shade of ray are changed by musical signals. So that the color、the light and shade of ray、the spring form is changed with music’s rhythm when m usic is played.Key Words:music fountain;SCM;SCM control;data of fountain pool;watchdog program目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1 绪论 (5)1.1引言 (5)1.2小型音乐喷泉的发展现状 (5)1.3本文主要研究内容 (6)2 喷泉硬件设计 (7)2.1鱼缸设计 (7)2.2造型方案设计 (7)2.3花型及喷头的选择 (7)2.4喷泉照明灯具的选择 (10)2.5水泵和电机的选择 (10)3 喷泉控制系统硬件设计 (11)3.1控制系统硬件总体设计方案 (11)3.2单片机电路 (11)3.3输出电路 (13)3.4输入电路 (13)3.5潜水泵调速硬件方案设计 (14)3.6灯光硬件方案设计 (14)3.7电磁阀硬件方案设计 (15)3.8解决系统时间滞后硬件电路设计 (16)4 喷泉控制系统软件设计 (17)4.1喷池数据 (17)4.2主程序框图 (18)4.3控制潜水泵软件设计模块 (19)4.3.1 潜水泵开关调速的原理 (20)4.3.2潜水泵开关调速的软件设计 (20)4.4控制电磁阀软件设计模块 (21)4.5歌曲存储模块 (22)4.5.1音频脉冲的产生 (22)4.5.2音乐程序 (24)4.6灯光控制模块 (26)4.7看门狗子程序 (27)4.8实验仿真 (27)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第一章绪论1 绪论1.1引言随着人们生活水平的提高,人们对环境的要求越来越高,城市环境建设日益为人们所重视。

喷泉控制系统程序设计

喷泉控制系统程序设计

喷泉控制系统程序设计1. 简介喷泉控制系统是一种自动化系统,用于控制喷泉的水流、喷泉高度、喷泉形状等参数。

本文将详细介绍喷泉控制系统的程序设计。

2. 系统需求分析喷泉控制系统需要实现以下功能:- 控制喷泉的水流量:根据用户设定的水流量参数,控制水泵的工作状态,调节水流量。

- 控制喷泉的喷射高度:根据用户设定的喷射高度参数,调节喷泉的喷射力度,实现不同高度的喷射效果。

- 控制喷泉的形状:根据用户设定的形状参数,控制喷泉喷射口的开闭状态,实现不同形状的喷射效果。

3. 程序设计3.1 数据结构设计为了实现喷泉控制系统的功能,需要定义以下数据结构:- WaterFlow:表示水流量的数据结构,包括当前水流量和设定水流量两个属性。

- FountainHeight:表示喷射高度的数据结构,包括当前喷射高度和设定喷射高度两个属性。

- FountainShape:表示喷射形状的数据结构,包括当前形状和设定形状两个属性。

3.2 程序逻辑设计基于以上数据结构,设计程序的逻辑如下:- 初始化:读取默认的水流量、喷射高度和形状参数,设置水泵和喷射口的初始状态。

- 用户设定参数:通过用户界面,接收用户输入的水流量、喷射高度和形状参数,更新相应的数据结构。

- 控制水流量:根据设定水流量参数,控制水泵的工作状态,实现水流量的调节。

- 控制喷射高度:根据设定喷射高度参数,调节水泵的工作状态,实现喷射高度的调节。

- 控制喷射形状:根据设定形状参数,控制喷射口的开闭状态,实现喷射形状的调节。

- 监测系统状态:定期读取当前的水流量、喷射高度和形状参数,并显示在用户界面上,方便用户查看系统状态。

4. 程序实现喷泉控制系统的程序可以使用任何合适的编程语言进行实现,以下是一个简单的伪代码示例:```class FountainControlSystem:def __init__(self):self.water_flow = WaterFlow()self.fountain_height = FountainHeight()self.fountain_shape = FountainShape()self.pump = Pump()self.nozzle = Nozzle()def read_default_parameters(self):# 读取默认的水流量、喷射高度和形状参数def set_parameters(self, water_flow, fountain_height, fountain_shape):# 更新设定参数def control_water_flow(self):# 控制水流量def control_fountain_height(self):# 控制喷射高度def control_fountain_shape(self):# 控制喷射形状def monitor_system_status(self):# 监测系统状态并显示在用户界面上def run(self):self.read_default_parameters()while True:self.monitor_system_status()self.set_parameters(user_input.water_flow, user_input.fountain_height, user_input.fountain_shape)self.control_water_flow()self.control_fountain_height()self.control_fountain_shape()if __name__ == "__main__":system = FountainControlSystem()system.run()```5. 总结本文详细介绍了喷泉控制系统的程序设计,包括系统需求分析、数据结构设计、程序逻辑设计和程序实现。

花样喷泉的PLC控制系统设计

花样喷泉的PLC控制系统设计

花样喷泉的PLC控制系统设计1. 引言花样喷泉是一种美丽而迷人的景观,它通过水流的喷射和变化展示出不同形态和音乐舞动。

这种喷泉的控制系统设计至关重要,它需要准确地控制水流的强度、喷射的位置和喷射的时间。

PLC(可编程逻辑控制器)被广泛应用于花样喷泉的控制系统,其可靠性和灵活性使其成为首选的控制设备。

本文将重点介绍花样喷泉的PLC控制系统设计。

2. 控制系统架构花样喷泉的PLC控制系统主要包括传感器、PLC控制器、执行器和人机界面。

传感器用于感知环境的变化和花样喷泉的状态,如水流的压力、喷射位置的准确性等。

PLC控制器负责接收传感器的信号,并根据预设的程序进行逻辑判断和控制指令的输出。

执行器根据PLC控制器的指令,控制水流的强度和喷射位置。

人机界面用于与操作员进行交互和监控花样喷泉的状态。

3. PLC程序设计PLC程序设计是花样喷泉控制系统设计的核心部分。

程序的设计需要根据具体需求进行细致的规划和逻辑设计。

以下是一般的PLC程序设计步骤:3.1 确定输入输出点根据花样喷泉的需求,确定PLC控制器的输入输出点。

输入点可以是传感器输出的信号,如水流压力传感器的信号等。

输出点可以是执行器的控制信号,如控制喷射口的电磁阀信号等。

3.2 设计逻辑控制根据花样喷泉的控制逻辑,设计PLC程序的逻辑控制部分。

逻辑控制部分包括对输入信号的判断和对输出信号的控制。

例如,当水流压力超过一定阈值时,控制喷射口的电磁阀关闭,停止喷射。

3.3 编写程序代码根据逻辑控制的设计,使用PLC编程语言编写程序代码。

常用的PLC编程语言有Ladder Diagram、Structured Text等。

代码的编写需要考虑方便维护和扩展,以及程序的可读性。

3.4 测试和调试编写完成后,进行测试和调试。

通过模拟输入信号和监视输出信号,验证程序的正确性和稳定性。

如果有问题,及时进行调试和修改。

4. 人机界面设计人机界面的设计是为了方便操作员进行监控和控制。

花样喷泉的PLC控制系统设计

花样喷泉的PLC控制系统设计

花样喷泉的PLC控制系统设计扬州工业职业技术学院2014-2015学年毕业设计课题名称:花样喷泉的PLC控制系统设计设计时间:2014年9月-2014年12月系部:电气信息工程学院班级:1203电气自动化姓名:周安全指导教师:石瑞芬总目录第一部分任务书第二部分开题报告第三部分毕业设计正文第一部分任务书扬州工业职业技术学院毕业设计任务书第二部分开题报告扬州工业职业技术学院电气信息工程学院毕业设计(论文)开题报告书(表1)第三部分毕业设计正文花样喷泉的PLC控制系统设计周安全电气自动化[摘要]花样喷泉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。

使用PLC控制花式喷泉,具有使用方便,运行可靠,控制程序设计简单等优点。

本设计以花样喷泉为研究对象,采用了S7-300系列可编程序控制器作为喷泉的控制器。

对花样喷泉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。

并提出了喷泉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,并达到了实时控制的要求。

[关键词] 水泵变频器电动机PLC control system of fountainsZhou AnquanElectrical automationAbstractFigure fountain is in recent years the emergence of a garden building combined with a fancy watch a product. With the rapid development of the programmable controller in our country, to fancy fountain control requirements also more and more high, make more and more need programmable controller to realize control part. Using PLC control fancy fountain, is easy to use, reliable operation, simple control program design etc. This design to figure a fountain as the research object, USES the S7-300 series programmable controller as the controller of the fountain. For figure fountain control system was analyzed, and the overall function, this paper expounds the composition and working principle of the programmablecontroller. And put forward the fountain of hardware of each module and detailed hardware module design. This design improves the fountain system control quality, and has reached the requirement of real-time control.Keywords: Water pump Inverter Motor目录第一章绪论 (20)1.1 PLC发展史 (20)1.1.1 PLC的产生 (20)1.1.2 PLC的定义 (21)1.2 PLC的主要特点 (21)1.3 PLC的分类 (23)1.3.1根据I/O点数分类 (23)1.3.2根据结构形式分类 (23)1.3.3根据生产厂家分类 (23)1.4 PLC的应用范围及发展趋势 (24)1.4.1应用范围 (24)1.4.2发展趋势 (24)第二章花样喷泉设计方案 (26)2.1 控制要求分析 (26)2.2 PLC类型的选择 (27)2.3 S7-300的系统组成简介 (27)2.3.1 S7-300的结构特点 (27)2.3.2中央处理器CPU的功能 (28)2.3.3 S7-300的编程元件 (28)2.4 S7-300的插槽地址 (28)2.5 花样喷泉的I/O地址分配 (28)第三章花样喷泉的PLC控制程序及仿真 (30)3.1花样喷泉的PLC控制程序梯形图 (30)3.2花样喷泉的PLC仿真 (33)第四章WINCC仿真模拟 (38)4.1 WINCC简介 (38)4.2 WINCC制作 (39)4.3花样喷泉WINCC仿真画面 (41)小结 (48)致谢 (49)参考文献 (50)`第一章绪论1.1 PLC发展史1.1.1 PLC的产生在20世纪60年代,汽车生产流水线的自动控制系统主要是由继电器、接触器组成。

喷泉工程控制柜方案

喷泉工程控制柜方案

喷泉工程控制柜方案喷泉是一种常见的景观设施,通过不断喷水形成美丽的水花,给人们带来视觉愉悦。

而为了控制喷泉的运行,需要设计一套完善的控制系统。

喷泉工程控制柜作为控制系统的核心部件,具有重要的作用。

本文将结合实际工程案例,分析喷泉工程控制柜的方案设计。

二、喷泉工程控制柜的功能要求1. 控制喷泉的开启与关闭2. 控制不同喷头的开启与关闭3. 调节不同喷头的水流量4. 设置不同的喷水模式,如定时喷水、间歇喷水等5. 监测水泵的运行状态6. 实现远程控制和监控功能7. 提供完善的故障诊断和报警功能三、控制柜的硬件设计1. 控制器:选用工业级PLC控制器,具有高可靠性和稳定性。

2. 人机界面:采用触摸屏或显示屏,便于操作和监控。

3. 电源部分:选用稳定可靠的电源模块,保障整个系统的稳定运行。

4. 输入输出模块:提供足够的数字输入输出接口,用于连接各种传感器和执行器。

5. 通讯接口:支持以太网、Modbus等通讯协议,实现远程控制和监控功能。

6. 环境保护:控制柜具有防水、防尘、防腐蚀的设计,适应复杂的户外环境。

四、控制柜的软件设计1. PLC程序设计:针对喷泉的控制需求,编写相应的PLC程序,实现各种控制逻辑和算法。

2. 人机界面设计:设计直观友好的人机界面,直观显示喷泉的运行状态,提供操作和监控功能。

3. 远程监控软件:开发手机APP或PC端软件,实现远程监控和操作功能。

4. 数据采集与存储:对喷泉的运行数据进行采集和存储,为后续的分析和优化提供支持。

五、控制柜的安装与调试1. 安装:根据实际情况选择合适的安装位置,对控制柜进行安装。

2. 电气接线:根据工程图纸进行电气接线,保证各个设备之间的连接正确可靠。

3. 调试:对控制柜进行功能测试和整体调试,保证各项功能和性能符合设计要求。

4. 联调:与喷泉水泵、喷头等设备进行联调,验证整个控制系统的稳定运行。

六、控制柜的维护与管理1. 日常维护:定期对控制柜进行清洁和检查,保证设备正常运行。

音乐喷泉自动控制系统设计

音乐喷泉自动控制系统设计

音乐喷泉自动控制系统设计摘要: 利用plc和变频器技术来设计音乐喷泉自动控制系统,与传统电气接线相比,plc具有接线方便、可灵活改变控制过程等特点,变频器可根据输入模拟量值的变化来改变输出频率从而控制水泵的转速,改变喷水水形,使音乐喷泉的功能更加多样。

关键词:音乐喷泉;自动控制;plc;变频器;中图分类号:s611文献标识码: a 文章编号:引言音乐喷泉改善了人们的生活环境,使人们的生活更加丰富多彩,随着高新技术的不断产生,音乐喷泉自动控制技术也不断提高。

plc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选择开关,就可改变喷泉的喷水样式,音乐喷泉也不再是单一不变的喷水花样。

变频器技术也为音乐喷泉注入了活力,使喷泉水形能够伴随音乐节奏不断变化,再加上多彩灯光,大大增加了音乐喷泉的观赏性。

1 系统概述1.1 系统配置喷泉水泵按水花样式划分为:彩虹、半球、雪松、蒲公英、日出、海鸥、孔雀、摇摆1、摇摆2等,每组水泵为一部2.2kw的三相异步电动机;每组喷泉安装与喷水方向一致的彩灯一台;plc采用西门子s7-200系列plc cpu224并扩展4块8输出模块;变频器采用艾默生ev1000系列;音控器一台;控制柜一台及相关电气元件等。

1.2 控制原理plc采集输入点信息,以梯形图的方式在cpu内部进行编程,可随意将任何几种水花样式按顺序组合,编成各个程序控制段,每一段程序段为一种喷泉景观,最后通过逻辑计算后,经输出点输出控制命令。

plc的输入点如下:程序控制、音乐控制、试验控制、启动、停止;输出点为状态指示灯、变频器、继电器线圈、彩灯的启动命令。

水泵有两种启动方式,工频启动和变频启动,当系统处于“程序控制”和“试验控制”启动时,水泵直接工频启动,在电气回路上设有热继保护,电流过大时断开回路,保护水泵电机,如图1;当程序处于“音乐控制”启动时水泵为变频启动,由变频器来控制,如图2。

喷泉控制系统程序设计

喷泉控制系统程序设计

课程设计任务书前言动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。

自动控制是工程科学的一个分支。

它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响,以使得输出值接近我们想要的值。

从方法的角度看,它以数学的系统理论为基础。

我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。

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, 具有美化环境的功能,常常博得观赏者的喜爱。

喷泉水景首次在我国兴建是18世纪中期,北京圆明园(又名长春园)中的“西洋楼”建筑提升到高处的蓄水池里,然后通过管道供给喷泉。

近代,国内外随着城市和工业的发展,改善城市环境,兴建自然景观日益增多。

因而水景的艺术形式和规模都有很大发展。

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。

本次课程设计的目的是掌握机电传动控制系统的基本原理、PLC 控制电路的设计方法以及继电器—接触器控制电路的PLC改造方法。

掌握机电传动控制系统中继电器—接触器控制和PLC控制的基本原理、设计方法及两者的关系。

掌握常用电器元件的选择方法。

具备一定的控制电路的分析能力与设计能力。

PLC即可编程控制器,是以计算机计数为基础的新型工业控制器。

其特点是:可靠性高、抗干扰能力强、功能完善、实用性强、易学易用、维护方便、体积小、能耗低。

而且广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。

目录前言 (2)1 课程设计的任务和要求 (4)1.1 设计内容 (4)1.2 设计要求 (4)2 总体设计 (5)2.1 PLC选型 (5)2.2PLC端子分配 (7)2.3 I/O分配图 (8)3 程序设计 (9)3.1 设计思想 (9)3.2喷泉控制台 (10)3.3 顺序功能图 (11)3.4 PLC梯形图 (12)4 程序调试说明及改进方法 (31)4.1 程序说明 (31)4.2 改进方法 (31)5 电器元件的选择 (32)结束语 (33)参考文献 (34)1 课程设计的任务和要求1.1 设计内容:1)喷泉控制要求为“A、B、D同时旋转并喷水12秒—B、D、C同时摆动并喷14秒—A、D、E同时旋转并喷10秒—A、C、D同时摆动并喷7秒--2秒后再循环”2)每个喷头工作时,都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔0.1s循环发光。

PLC音乐喷泉控制系统设计与应用

PLC音乐喷泉控制系统设计与应用

PLC音乐喷泉控制系统设计与应用PLC(可编程逻辑控制器)是一种常用于工业自动化控制领域的设备。

在喷泉控制领域,PLC可以用于设计和控制音乐喷泉系统,实现喷泉的灯光、音乐和水流的统一协调。

本文将介绍PLC音乐喷泉控制系统的设计原理和应用。

一、设计原理PLC音乐喷泉控制系统的设计原理是利用PLC控制器对灯光、音乐和水流进行协调控制。

系统通过采集传感器的信号,实现对水泵、喷头、喷嘴等设备的控制。

同时,通过与音频设备的连接,将音乐和灯光效果与喷泉的动作相结合,形成一种视听的享受。

以下是PLC音乐喷泉控制系统的设计要点:1. 传感器信号采集:通过安装传感器,如液位传感器、温度传感器等,将喷泉的水位、温度等信息反馈给PLC控制器。

2. 控制逻辑设计:根据需求设置PLC的控制逻辑,包括启动喷泉、关闭喷泉、调节水流、调节灯光等。

可以通过编程软件对PLC进行逻辑程序的编写。

3. 信号输出控制:利用PLC的输出口控制喷泉设备,如水泵、喷头、灯光等。

通过控制PLC的输出信号,控制喷泉设备的开关状态和工作模式。

4. 音乐与灯光控制:通过与音频设备和灯光设备的连接,实现将音乐和灯光效果与喷泉的动作同步。

可以通过PLC控制器控制灯光的颜色、变化模式等。

二、应用场景PLC音乐喷泉控制系统广泛应用于公园、游乐场、广场等场所。

以下是PLC音乐喷泉控制系统的一些应用示例:1. 公园音乐喷泉:在公园中建立一个音乐喷泉,通过PLC控制器实现音乐、灯光和水流的协调控制。

游客可以欣赏到音乐与水流的完美结合,带来视听的享受。

2. 游乐场儿童喷泉:儿童喷泉经常使用PLC音乐喷泉控制系统进行控制。

通过PLC控制器实现定时、循环等操作,使儿童喷泉更加有趣。

3. 城市广场喷泉:在城市广场中建立一个大型喷泉,通过PLC控制器实现多个喷泉设备的协调控制。

可以根据特定的音乐、灯光效果,打造出独特的喷泉景观。

4. 酒店室内喷泉:在酒店大堂或室内空间设置一个小型喷泉,通过PLC控制器实现音乐和灯光与喷泉动作的同步。

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《机床电气控制与PLC》实训报告题目:喷泉控制系统程序设计(三)组号:第九组班级学号: 37学生姓名:丁振东指导教师:张慧玲成绩:沈阳工学院目录课程设计的任务 (2)1.设计题目 (2)2.设计内容 (2)3 . 设计要求 (2)4 . 进度安排 (2)摘要 (3)一、总体设计 (4)的选型 (4)端子分配 (5)二、P L C程序的设计 (8)1.设计思想 (8)顺序功能图设计 (8)梯形图设计 (10)指令表 (14)三、总结 (16)四、参考文献 (17)课程设计的任务1.设计题目:喷泉控制系统程序设计(三)2.设计内容:1)喷泉控制要求为“A、B、D同时旋转并喷水12秒—B、D、C同时摆动并喷14秒—A、D、E同时旋转并喷10秒—A、C、D同时摆动并喷7秒--2秒后再循环”2)每个喷头工作时,都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔循环发光。

3)喷泉可以实现连续操作方式。

4)当选择连续时,要求循环20次后终止循环,发出声光间断报警,按停止按钮终止报警。

3.设计要求:1)设计端子分配图和顺序功能图2)设计并调试PLC控制梯形图3)撰写实训报告4.进度安排:1)理解题目要求,查阅资料,确定设计方案 1天2)PLC控制设计与调试天3)实训报告撰写 1天4)答辩天摘要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, 具有美化环境的功能,常常博得观赏者的喜爱。

喷泉水景首次在我国兴建是18世纪中期,北京圆明园(又名长春园)中的“西洋楼”建筑提升到高处的蓄水池里,然后通过管道供给喷泉。

近代,国内外随着城市和工业的发展,改善城市环境,兴建自然景观日益增多。

因而水景的艺术形式和规模都有很大发展。

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。

本设计以西门子S7-200系列的PLC为核心控制系统,设计了一个能变换四种式样的喷泉,花样喷泉在PLC的控制之下,喷出各种各样的水柱,给人以一种视觉上美的享受。

本次喷泉设计用SFC方法编程,可以使设计思路清晰,编程简便,若需要改变喷水花样和喷水时间,设计方案不必作很大调整,只要把控制程序作相应的修改,不必该变硬件接线图或只需微小改动即可,方便简单。

一、总体设计1. PLC的选型PLC选型依据1.选用规模合适的PLCPLC规模的大小是用输入输出(I/O)点数来衡量的,也就是选择合适I/O点数的PLC。

因此在选用PLC时,首先应对与PLC相连的全部输入,输出装置进行统计,并区分输出的性质及所需电压,电流的大小和种类。

确定全部的I/O点数,再加上10%~15%的备用量,用来输出的扩展。

这样就可以计算出系统需要的总I/O点数,作为输入输出点数估算数据。

本次喷泉系统设计共有输入输出点51个,全部为开关量,其中输入点13个,输出点39个。

2.确定内存容量的大小小内存器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小,因此程序容量小于存储器容量。

一般用户程序区的内存容量与开关量I/O点数以及用户程序的编写质量等有关。

设计阶段,由于用户应用程序还未编制,因此,程序容量在设计阶段是未知的,需在程序调试之后才知道。

为了设计选型时能对程序容量有一定估算,通常采用存储器容量的估算来替代。

估算时,可用经验公式:总存储字数=开关量I/O点数*(150~200)计算后还可以考虑10%~25%的存储余量。

由于科技的飞速发展PLC的内存的大小足够我们设计的喷泉使用,所以可以不考虑在内。

3.控制功能的选择简单PLC的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能;普通PLC的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能;较复杂运算功能有代数运算、数据传送等;大型PLC 中还有模拟量的PID运算和其他高级运算功能。

4.机型的选择(1)PLC的类型PLC按结构分为整体型和模块型两类,按应用环境分为现场安装和控制室安装两类;按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。

从应用角度出发,通常可按控制功能或输入输出点数选型。

整体型PLC的I/O点数固定,因此用户选择的余地较小,用于小型控制系统;模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡,因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数,功能扩展方便灵活,一般用于大中型控制系统。

(2)输入输出模块的选择输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。

例如对输入模块,应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。

对输出模块,应考虑选用的输出模块类型,通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点;5.经济性的考虑选择PLC时,应考虑性能价格比。

考虑经济性时,应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素,进行比较和兼顾,最终选出较满意的产品。

输入输出点数对价格有直接影响,所以应该选择合适点数的PLC。

PLC类型的选型根据上述条件我们将选择西门子 S7-200 系列PLC。

其主要特点是:指令丰富、内置集成功能、模块扩展功能;具有实时通讯特性;可靠性高适应性强、性价比高等特点。

西门子 S7-200 是模块化PLC,它是由CPU模块、扩展弄、模块和总线连接电缆构成。

(1)CPU模块CPU模块包括CPU、电源、和I/O点3部分。

该模块本身自带一定I/O点,由于需要的输出点比较多,所以还需要扩展模块进行I/O点扩展。

(2)扩展模块由于CPU模块本身的I/O点有限,所以需要用到I/O点扩展模块。

我们选用EM222型扩展模块。

2. PLC端子分配PLC端子接线图:二、PLC程序的设计1. 设计思想根据课题要求的喷泉喷水花样,采用步进控制的方式,无疑是最佳的方案,同时也决定了程序的设计方向。

步进控制设计,是根据系统的功能,以每一步为核心,以步与步之间的转换条件为触发信号,以各步对应的动作功能为驱动,从首步开始一步一步地设计梯形图,直到完成整个程序为止的设计方法。

这种设计方法是一步一步地进行设计,所以不容易出错,还可以提高设计效率。

那么首先就应该根据课题画出顺序功能图。

这样一来每一步的条件和动作就可以确定了。

为了增加程序的易读性和方便软件和外部硬件的拓展,我把程序大致分为3部分:第一部分是控制整个程序的顺序控制程序段。

是用来完成四种喷水花样的顺序变化和单周期、连续的控制。

第二部分是用来控制彩灯循环闪烁与间隔的灯光循环闪烁程序段。

第三部分是集中输出程序段。

分别对A、B、C、D、E五个喷头和对应的彩灯进行集中输出控制。

这种设计方法不仅调理清晰,也大大的增加了易读性和拓展性。

只要简单的改动就可以达成不同喷水方案。

2. PLC顺序功能图设计3. PLC梯形图设计(1)顺序控制程序段(2)灯光闪烁程序段(3)集中输出程序段4. PLC指令表LDAO AN= LD T41 AN C1 AN LD T41 A OLDLDAOO OLDAN= LDOAA LD T41 A AN C1 OLD T39OAN=TONT40,70LD T40OANANAN=TONT41,20LDEULDEUCTUC1,20LD C1AN=A==ANAN=TONT54,1TONT55,10LD T55OANAN=TONT56,1TONT57,10LDOOLPS=A T50=LRDA T52=LDOLPS=A=LRDA T50=LRDA T52=LRDA T54=LPPA T56=LDANAN=LDAOANLDOAOANAN=LDOOOLPS=A T50=LRDA T54=LPPA T56=LDO=LDOA T50=LRDA T52=LRDA T54=LPPA T56=四、总结对于PLC我们了解,再此就没必要再重复的论述PLC的简介和工作原理。

这还是第一接触到西门子S7系列的PLC,和以前学习的三凌FX系列的PLC显然在指令上有很大区别,一时间指令有的记混,可整个系统想比来说还是非常相识的,所以学起来相对也简单的多。

不过这也是第一次对实际应用进行PLC控制系统的设计,所以感触还是非常多的。

本论文是以实际应用为课题的,是结合本人所学的知识,以可编程控制器为基础,对喷泉基本流程进行详细的了解以及对喷泉控制系统的自动化控制进行设计的。

在整个设计过程中自我学习、向他人学习的前提下,深入地了解电气控制系统个方面的知识,熟练地掌握了PLC控制技术的各个方面的理论知识及其应用,逐渐提高对电气控制系统进行设计的实际工作能力,懂得了运用理论知识与实际情况相结合。

通过实际应用增加了对更多型号PLC的了解,以后不管是那种型号系列的PLC,学习起来会更简单一些。

还有就是PLC实际应用,这一次是结合实际的控制系统设计,要收集关于喷泉控制的资料,在这过程中也锻炼了自己的资料收集能力。

总之,通过这次的实际应用设计,不断地提高了自己的综合能力。

同时也要感谢老师在被背后的支持。

五、参考文献【1】陈白宁,段智敏,刘文波,《机电传动控制基础》。

沈阳:东北大学出版社,2008.【2】《PLC编程及应用》廖常初机械工业出版社 2002。

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