基于PLC的花样喷泉控制专业系统设计

基于PLC的花样喷泉控制专业系统设计I基于PLC的花样喷泉控制系统设计1基于PLC的花样喷泉设计摘要针对传统的喷泉控制系统一旦设计好控制电路，就不能随意改变喷水花样及喷水时间等问题，本设计结合西门子S7-200可编程控制器设计能适应不同季节、不同场合的喷水要求目的的花样喷泉系统。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。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。关键词：喷泉，PLC控制，花样喷泉系统2ThepatterndesignbasedonPLCfountainAbstractIntraditionalfountaincontrolsystemdesigngoodcontrolcircuit,oncecan'tchangepatternandwatersprayingtimesuchissues,thedesignwithSiemenss7-200PLCdesigncanadapttodifferentseason,differentoccasionsofhydraulicrequirementsthepatternofthefountainsystem3purpose.Figurefountaincontrolsystemisthemaintaskofthechangeofstyle,waterfountaininordertoachieveregularchangeofthewaterfountainstylepurpose.Pressthestartbutton,andfountainsdevicestartedtowork,andpressthestopbutton,fountaincontroldevicetostopworking.Workbypatternchoicefountainwayswitchandasinglestep/continuousswitchdecision.Whenasinglestep/continuousswitchchoosesinglestep,fountaincanonlychooseswitchissetaccordingtothepattern,runacycleway;Whenasinglestep/continuousswitchchoice,accordingtothepatternforfountainswitchselectorway,operationDuoGecirculation,pressthestopbuttonuntil.Figurecyclewaychoicetoselectafountainofhydraulicswitchpattern,thepaperpresentsthedesignoffourkindsofwaterspraypatterncycle.PLCcontrolsystemsmallvolumeandpowerfulfunction,highreliability,andhasagreaterflexibilityandexpansibilitycharacteristic.PLCcontrolsystem,anddesignsfountainnotonlyrealizedtheautomaticconversionpatternfountainofhydraulicstyle,improvethereliabilityofsystemandsecurity,and,beautificationourlivingenvironment,makeourlifemorecomfortableandcomfortableenvironment.SoPLCcontrolsystemhassomeoftheengineeringapplicationanddisseminationvalue.Keywords:PLCcontrol,patternfountainsystem目录摘要........................................................................1Abstract.................................................................2引言........................................................................44第1章PLC简介.................................................51.1可编程序控制器简介.............................51.2PLC的结构............................................51.3PLC的特点..................................61.4PLC的主要功能..........................81.5PLC的经济性分析......................81.6PLC发展状况及趋势..................9第2章喷泉的设计要求....................................112.1喷泉规模的设计...........................112.2喷泉水柱的分布...........................12第3章PLC控制系统总设计...........................133.1PLC控制花样喷泉运行要求...............133.2喷泉的运行流程图................................143.3喷泉的运行过程....................................143.4喷泉控制原理........................................153.5花样喷泉PLC控制接线图....................153.6花样喷泉PLC控制输入输出点分配..153.7花样喷泉PLC控制梯形图..................16第4章程序调试................................................24第5章结论........................................................29致谢......................................................................30参考文献..............................................................3156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。本次的毕业设计是一个以S7-200PLC控制为核心的花样喷泉控制系统的设计。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。78第1章PLC简介1.1可编程序控制器简介可编程序控制器PC（ProgrammableController）又称可编程序控制器PLC（ProgrammableLogicController），是微机技术与继电器常规控制技术相接合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机。它不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电器操作维护人员的技能和习惯，摈弃了微机常用的计算机编程语言的表达形式，独具风格地形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很容易。PLC现已成为现代工业控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，以其可靠性、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通信联网功能、易于与计算机接口、能对模拟量进行控制、具备告诉计数与位控等高性能模块等优异性能，日益取代由大量中间继电器、时间继电器、计数继电器等组成的传统继电－接触控制系统在机械、化工、石油、冶金、电力、轻工、电子、纺织、食品、交通、等行业得到广泛应用。PLC的应用深度和广度已经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一。1.2PLC的结构PLC和一般的微型计算机基本相同，也是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。PLC的硬件系统由微处理器(CPU)、存储器(EPROM，ROM)、输入输出(I/O)部件、电源部件、编程器、I/O扩展单元和其他外围设备组成。各部分通过总线(电源总线、控制总线、地址总线、数据总线)连接而成。其结构简图如下：9图2-1PLC硬件结构图PLC的软件系统是指PLC所使用的各种程序的集合，通常可分为系统程序和用户程序两大部分。系统程序是每一个PLC成品必须包括的部分，由PLC厂家提供，用于控制PLC本身的运行，系统程序固化在EPROM中。用户程序是由用户根据控制需要而编写的程序。硬件系统和软件系统组成了一个完整的PLC系统，他们是相辅相成，缺一不可的。1.3PLC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：1）、灵活、通用外设存储器EPROM微处理器运算器控制器电源输入部件I/O扩展接口I/O扩展单元受控元件输入信号外部设备RAM10在继电器控制系统中，使用的控制器件是大量的继电器，整个系统是根据设计好的电器控制图，由人工布线、焊接、固定等手段组装完成的，其过程费时费力。如果因为工艺上的稍许变化，需要改变电器控制系统的话，那么原先的整个电器控制系统将被全部拆除，而重新进行布线、焊接、固定等工作，浪费了大量的人力、物力和时间。而可编程控制器是通过存储在存储器中的程序实现控制功能的，如果控制功能需要改变的话，只需要修改程序以及改动极少量的接线即可。而且，同一台可编程控制器还可以用于不同的控制对象，只要改变软件就可以实现不同的控制要求，因此具有很大的灵活性、通用性。2）、可靠性高、抗干扰能力强对于机械手系统来说，可靠性、抗干扰能力是非常重要的指标，如何能在各种工作环境和条件(如电磁干扰