基于PLC花式喷泉控制设计.doc

1、任务书二级学院专 业班 级姓 名学 号校内指导老师毕业设计名称基于PLC花式喷泉控制设计校外指导老师毕业设计时间一、毕业设计目标与任务伴随着科学技术的进步，更多的引入到生活中，东方红广场及木鱼湖公园的喷泉设计吸引了我的眼球，变频器也应用到了各个领域中，实现了利用可编程控制器和变频器控制花式喷泉的功能，具有接线简单、编程直观、扩展容易等特点。在适应性、灵活性、精确性和可靠性方面，都达到了设计要求。利用PLC控制喷泉喷水方式，产生各样的样式，并给出了花式喷泉的喷水样选择西门子的PLC作为控制器，分配了种喷水花样下PLC的I/O接口、设计了解PLC的外部接线图及控制梯形图通过人机屏面和西门子PLC现

2、了喷泉系统基于PLC监控。二、实施步骤和方法工作步骤：1、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。 2、喷泉工作方式由花样选择开关和单步开关决定。 3、当单步开关在单步位置时，喷泉只能按照花样选择开关设定的方式，运行一个循环，否则就连续循环下去。 4、花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样，现考虑四种喷水花样。 并且对它进行程序的控制，调试完成后才能正常运行三、进度安排起止时间阶段性任务2016年3月5日到3月7日研究选题2017年3月8日到3月23日调查研究2017年3月24日到4月23日开题报告2017年4月24号到5月3日整理资料，前期检查，完成第1次初稿2017

3、年5月3日到5月17日指导老师检查，完成第2次初稿2017年5月18日到5月23日论文定稿，上交2017年5月25日完成答辩四、成果材料 本控制系统有两个特点：一是输入、输出设备比较多；二是所需实现的控制是顺序逻辑控制、模块控制以及计算统计功能。西门子S7-200系列PLC在模块控制、高速计数和计算方面的功能较强，实现比较方便。因此本系统选用了S7-200型号的PLC进行控制，既满足了控制系统所需的I/O点数，又满足了被控对象的控制要求。采用变频器、PLC控制，工作可靠，稳定性强，抗干扰能力强，可实现喷泉的自动化、智能化。五、参考资料参考文献（1）钟肇新编.可编程控制器原理及应用M.广州：华南

4、理工大学出版社，1999（2）徐德.孙同景.可编程控制器PLC应用技术M济南：山东科学技术出版，2001（3）郁汉琪.机床电气及可编程序控制器实验指导书M.北京：高等教育出版社，2001（4）吴俊忠，黄永红.可编程控制器原理及应用.北京：机械工业出版社，2004（5）西门子公司.SIMATICS7-200可编程控制器系统手册.2002（6）浙江天煌科技实业有限公司，THPFSM-1.2型实训指导书.2010（7）周劲松，刘峥，李德尧.机电一体化技术.长沙：湖南大学出版社，2012（8）陈在平，赵相宾.可编程控制器技术与应用系统技术设计.北京：机械工业出版社，2002（9）李世卿主编.自动控制系

5、统.北京：冶金工业出版社，1987（10）杨涛,王启江等.基于PLC绕线机控制系统设计J.组合机床与自动化加工技术，2005指导老师签名： 年 月 日设 计 方 案 一、 选题依据（含意义、价值）2013年长沙梅溪湖喷泉完工，首次亮相出来，吸引了湖南省新闻媒体的一时关注，随后又在湖湘公园、木鱼湖公园出现了喷泉，也让我想到利用PLC控制喷泉来设计花样。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

6、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。喷泉的作用上可以湿润周围的空气，减少空气中的尘埃，还可以祈祷降低周围的气

7、温。从学识的角度来思考，喷泉所喷出来的细小水珠同空气中的份子击撞，能够产生大量的负氧离子，有利于改善社区面貌和增进居民的身心的健康。二、 毕业设计内容（1）花式喷泉控制系统的组成（2）花式喷泉的类型选择（3）花式喷泉的硬件系统选择变频调速（4）花式喷泉的控制系统的软件设计三、 毕业设计技术方案、路线花式喷泉系统的控制方案要求如下：1、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。 2、喷泉工作方式由花样选择开关和单步开关决定。 3、当单步开关在单步位置时，喷泉只能按照花样选择开关设定的方式，运行一个循环，否则就连续循环下去。 花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样，现考虑四种

8、喷水花样。 花样1:按下启动按钮后，4号喷头喷水，延时2秒后，3号喷头喷水，在延时2秒后，2号喷头喷水，再延时2秒，1号喷水。15秒后，如果为单步工作方式，则停下来，否则继续循环下去。花样2 :按下启动按钮后，1号喷头喷水，延时2秒后，2号喷头喷水，再延时2秒后，3号喷头喷水，有延时2秒后，4号喷头喷水。30秒后，如果为单步工作方式，则停下来，否则继续循环下去。花样3:按下启动按钮后，1号、3号喷头同时喷水，延时3秒后，2号、4号喷头喷水，1号、3号喷头停止喷水。如此交替15秒后，4组喷头全喷水，30秒后，如果为单步工作方式，则停下来，否则继续循环下去。花样4 :按下启动按钮后，1234按顺序

9、延时2秒喷水，然后一起喷水30秒后，1、2、3和4号水管分别延时2秒停水，再等待1秒，由4321反序分别延时2秒喷水，然后再一起喷水30秒为一个循环。如果为单步工作方式，则停下来，否则继续循环下去。四、实施步骤及进度安排序号各阶段工作内容起讫日期备 注1研究选题2017年3月5日到3月7日2调查研究2017年3月8日到3月23日3开题报告2017年3月24日到4月23日4整理资料，前期检查，完成第1次初稿2017年4月24号到5月3日5指导老师检查，完成第2次初稿2017年5月3日到5月17日6论文定稿，上交2017年5月18日到5月23日7完成答辩2017年5月25日五、预期效果（1）具有选

10、择性有顺序地喷水，而且有定时喷水的特点；（2）有多种花样模式的喷泉效果，灯光搭配喷泉的花样（3）有不同的周期工作方式，连续周期工作方式。六、参考文献（1）钟肇新编.可编程控制器原理及应用M.广州：华南理工大学出版社，1999（2）徐德.孙同景.可编程控制器PLC应用技术M济南：山东科学技术出版，2001（3）郁汉琪.机床电气及可编程序控制器实验指导书M.北京：高等教育出版社，2001（4）吴俊忠，黄永红.可编程控制器原理及应用.北京：机械工业出版社，2004（5）西门子公司.SIMATICS7-200可编程控制器系统手册.2002（6）浙江天煌科技实业有限公司，THPFSM-1.2型实训指导书

11、.2010（7）周劲松，刘峥，李德尧.机电一体化技术.长沙：湖南大学出版社，2012（8）陈在平，赵相宾.可编程控制器技术与应用系统技术设计.北京：机械工业出版社，2002（9）李世卿主编.自动控制系统.北京：冶金工业出版社，1987（10）杨涛,王启江等.基于PLC绕线机控制系统设计J.组合机床与自动化加工技术，2005七、指导老师意见指导老师签名： 年 月 日成果报告书二级学院专 业班 级姓 名学 号校内指导老师毕业设计名称基于PLC花式喷泉控制设计校外指导老师一、主要成果简介选用S7-200可编程控制器，设计四种花式程序，单步或循环两种工作模式，花式喷泉规模设计及水柱分布情况，采用变频器

12、的恒压及恒流控制。分配了种喷水花样下PLC的I/O接口、设计了解PLC的外部接线图及控制梯形图通过人机屏面和西门子PLC之间的通讯，实现了喷泉系统基于PLC监控。根据设计流程图得到，花式喷泉按下总启动开关后，花式喷泉开始选择四种花式的其中一种花式启动，在这一环节中可以选择单步运行或连续运行该花式，最后停止开关控制花式喷泉停止运行。二、毕业设计的收获本系统主要以可编程控制器PLC和变频器的强大的控制功能，实现了利用可编程控制器和变频器控制花式喷泉的功能，具有接线简单、编程直观、扩展容易等特点。当花式喷泉的功能增加时，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

13、性、精确性和可靠性方面，都达到了设计要求，表明该设计方案是可行的。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，更了解里有关可编程器件和变频器的功能。我选择这个设计，也是为了弥补以前学习上的不足，这次设计，使我了解到老师的用心良苦，并且从老师那学到了很多宝贵的知识。三、作品（产品）特点及创新性说明（1）具有选择性有顺序地喷水，而且有定时喷水的特点；（2）有多种花样模式的喷泉效果，灯光搭配喷泉的花样（3）有不同的周期工作方式，连续周期工作方式。利用PLC控制喷泉喷水方式，产生各样的样式，并给出了花式喷泉的喷水花样，选择西门子的PLC作为控制器，分配了种喷水花样下PLC的I/O

14、接口、设计，了解PLC的外部接线图及控制梯形图通过人机屏面和西门子PLC之的通讯，实现了喷泉系统基于PLC监控。四、问题与展望 学生签名： 年 月 日摘要随着可编程控制器在我国的迅速发展，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。用梯形图方法编程，可以使设计思路清晰，编程简便.本设计讲述的是如何利用PLC控制喷泉喷水方式，产生各样的样式，并给出了花式喷泉的喷水花样，选择西门子的PLC作为控制器，分配了种喷水花样下PLC的I/O 接口、设计了PLC的外部接线图及控制梯形图通过人机屏面和西门子PLC之间的通讯，实现了喷泉系统基于PLC监控。目录摘要 1ABSTRACT 2第1章绪论 11.1我国喷泉的发展及现状