大型广场喷泉PLC控制系统设计Word下载.docx

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Keywords：

sewingmachine,PLC,partmodeling,assembly

目录

摘要I

AbstractII

1绪论1

2本课题研究的目的、意义1

3国内外发展现状2

4PLC控制系统简介3

4.1PLC的定义4

4.2PLC的控制原理5

4.3PLC的分类6

4.4PLC型号的选择6

5系统硬件的设计7

5.1大型广场喷泉的I/O分配7

5.1.1PLCI/O分配简介8

5.1.2开关量输出模块的选择9

5.1.3模拟量I／O模块的选择10

5.1.4特殊功能模块的选择11

5.1.5系统I/O分配表12

5.2PLC外部接线图的设计13

6系统软件设计14

6.1系统控制流程图15

6.2设计PLC控制梯形图程序17

结论18

致谢19

参考文献20

1绪论

电气工业是一个国家的重要产业，电气工业的发展无时不刻都在影响着国家经济的发展，人类的进步离不开电气工业的发展。

在新的市场需求的推动下，对物料进行改良和优化是当务之急。

有大型物料拾取装置生产企业对该装置的安全指标的有着一定生产的严格要求。

在生产设备的企业，充分考虑到在设备运行中可能出现的问题，从而减少噪声污染引起的振动或不当操作设备的现象等。

可编程序控制器（PLC）是一种新型的通用的自动控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，是功能加强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。

PLC的应用领域已经拓宽到了各个领域，PLC的发展历程在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。

在传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。

PLC最基本最广泛的用于开关量的逻辑控制，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制，顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。

如注塑机，印刷机，订书机，组合智能窗帘，磨床，包装等。

目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁，石油，化工，电力，建材，电气制造，汽车，轻纺，交通运输，环保及文化娱乐等各个行业，使用广泛。

2本课题研究的目的、意义

用PLC控制系统解决我国大型广场喷泉的控制策略是最有希望的、最有效可行的途径。

大型广场PLC控制系统应用市场前景广阔，除在一些大型的户外广场得到普遍应用外，还可用于室内广场的喷泉控制系统等领域。

从发展角度看，城市大型广场喷泉PLC控制系统的设计不应由业主考虑，而应与建筑设计开发同时进行。

在此基础上设计出了大型广场喷泉PLC控制系统。

在电子技术飞速发展的今天，有必要而且有可能采用新技术对原电气控制系统进行改造，以提高可靠性，并实现系统的自动控制，提高大型广场喷泉稳定性。

可编程控制器由于可提供使用的时间继电器和中间继电器相当多，而且其常开常闭触点可多次重复使用，使得我们在编程中可以随心所欲。

用内部编程“软元件”取代继电器逻辑控制电路中大量的时间继电器和中间继电器，简化控制线路、有效提高系统的可靠性，是PLC的突出特点。

目前，我国大部分大型广场喷泉控制部分，往往需要大量的中间继电器和时间继电器来满足生产工艺要求，结果使电路设计复杂、繁琐，故障时有发生，给使用和日常维护带来了很大的不便。

大型广场喷泉是大型广场喷泉控制系统热利用中商业化程度最高、应用最普遍的技术。

但是在大型广场喷泉自动控制系统中大多采用PLC控制，PLC开发价格较高，而PLC开发价格便宜。

选用PLC控制，它具有速度快，可靠性高，体积小，功能全，编程简单的特点。

通过改进或完善已有大型广场喷泉控制系统的不足，设计开发新型大型广场喷泉PLC控制系统。

3国内外发展现状

大型广场喷泉作为大型广场的必备措施，经过了多年的发展，经历了一下几个发展阶段：

第一阶段：

1897年，第一个大型广场喷泉专利在美国诞生，用的是单片机控制喷泉的喷水。

此阶段可以算作是雏形阶段，大概时间可以算作是1920年以前，而1920年以后的近30年内，二次世界大战爆发，基于PLC控制系统的大型广场喷泉的设计开发占主导地位。

第二阶段：

1955年以色列泰伯等在第一次国际广场喷泉科学会议上提出选择性的基础理论，1960年，在美国佛罗里达建成世界上第一个用PLC控制的大型广场喷泉控制系统，1965年以后的10年，大型广场喷泉系统的研制工作停滞不前，主要原因是PLC利用技术处于成长阶段，尚不成熟，并且投资大，效果不理想，难以与常规控制系统竞争，因而得不到公众、企业和政府的重视和支持。

这个时期内，我国的大型广场喷泉控制系统的控制系统和组成结构还不完善。

第三阶段：

1973年，中东战争爆发，广场的花式建筑理念受到重视，世界各国出现了开发喷泉控制系统的热潮，此后的20年，广场喷泉控制系统的开发利用工作处于前所未有的大发展时期，各种研究成果在这个时期出现。

大型广场喷泉也逐步走向成熟化和商业化。

而80年代后10年，大型广场喷泉控制系统发展又进入低谷，主要原因是：

世界金融危机的出现迫使价格大幅度回落，而大型广场喷泉控制系统产品价格居高不下，缺乏竞争力；

大型广场喷泉控制系统技术没有重大突破，提高效率和降低成本的目标没有实现，以致动摇了一些人开发利用大型广场喷泉控制系统的信心；

核电发展较快，对大型广场喷泉控制系统的发展起到了一定的抑制作用。

但研发工作在大量削减的研发经费等不利影响下，并未停止。

第四个阶段：

1992年世界环境与发展大会在巴西召开，各国对大型广场喷泉控制系统的研发重新重视，大型广场喷泉控制系统光热在我国推广成为典范，走了特色的低端线路：

大型广场喷泉。

成为唯一一个不需要政府支持而能够自我良性发展的大型广场喷泉控制系统光热利用案例。

以上是国际大型广场喷泉发展历程，参照大型广场喷泉控制系统发展历程编辑。

如果是国内的发展阶段，好像没人总结过。

不过可以按照大型广场喷泉控制系统国标的规定来界定。

在此不再陈述。

4PLC控制系统简介

PLC即可编程控制器（Programmable 

Logic 

Controller），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

在1987年国际电工委（InternationalElectrical 

Committee颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义;

PLC英文全称Programmable 

Controller，中文全称为可编程逻辑控制器，定义是：

一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的电气或生产过程。

4.1PLC的定义

PLC即可编程控制器（Programmable 

在1987年国际电工委员会（InternationalElectricalCommittee颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义;

PLC英文全ProgrammableLogicController，中文全称为可编程逻辑控制器，定义是：

PLC是可编程逻辑控制电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC。

4.2PLC的控制原理

PLC就是可编程控制器，简单说应用在控制系统中的专用的“计算机”，根据控制逻辑编写控制程序装入PLC，PLC可以替代过去老式的继电器逻辑控制电路，性能稳定可靠，修改逻辑关系方便，已经在控制系统中广泛使用。

4.3PLC的分类

可编程控制器类型很多，可从不同的角度进行分类：

1）按控制规模分

控制规模主要指控制开关量的入、出点数及控制模拟量的模入、模出，或两者兼而有之（闭路系统）的路数。

但主要以开关量计。

模拟量的路数可折算成开关量的点，大致一路相当于8～16点。

2）按点数分，PLC大致可分为微型机、小型机、中型机及大型机、超大型机。

微型机控制点仅几十点，如德维森公司的V80系列PLC本体从16点到40点，OMRON公司的CPM1A系列PLC，西门子的Logo仅10点。

小型机控制点可达100多点。

如如德维森公司的V80系列PLC可扩展到256点，OMRON公司的C60P可达148点，CQM1达256点。

德国西门子公司的S7-200机可达64点。

中型机控制点数可达近500点，以至于千点。

如德维森公司的PPC11系列可扩展到1024点，OMRON公司C200H机普通配置最多可达700多点，C200Ha机则可达1000多点。

德国西门子公司的S7300机最多可达512点。

大型机：

控制点数一般在1000点以上。

如如德维森公司的PPC22系列可扩展到2048点，OMRON公司的C1000H、CV1000，当地配置可达1024点。

C2000H、CV2000当地配置可达2048点。

超大型机：

控制点数可达万点，以至于几万点。

如美国GE公司的90－70