基于PLC花样喷泉的设计文档格式.docx

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我们可以通过改变喷泉控制系统中的控制程序来实现对不同花样的控制，而且能够很方便的对喷泉的喷水规律进行控制，以便能够产生我们所需要的各种花样，按照不同场合的要求进行独特的定制。

本文主要提出了基于PLC控制系统的花样喷泉的控制，通过对PLC程序的简单设置，实现不同花样的变换。

我们选择的系统控制器是西门子生产的S7-200系列。

通过对四中不同的输入输出的接口进行分配，实现4种喷水花样的控制，选择流行的MCGS组态软件完成花样喷泉系统的人机界面的设计，从而实现西门子PLC与人机屏面的通讯。

关键词:

PLC；

喷泉；

控制系统；

组态

II

Abstract

Withtheimprovementofpeople'

slivingstandards,wehavemoreandmoredemandforrecreationalactivities.Andnowyoucanseethefountainisafamiliarwayofentertainment,fountaininourlivesplayanincreasinglyimportantrole.Inmanyplazas,scenicspots,playgroundwecansee.Theyfollowacertainlawbackandforthwater,changingavarietyoftricks,itispleasingtotheeye.Atnight,coupledwithgorgeouslights,letusexposuretotherealmofromance.Thetraditionalfountaincanbeautomaticallycirculatedoncethewatersprayisset.Andcannotarbitrarilychangethewaterspraytimeandwaterspraypattern.SoaveryconvenientalternativeistheuseofPLCcontrol,PLChasmanyadvantages,withsmallsize,cheap,easytouse,withastrongscalabilityandgoodstability,themostimportantthingistousetheprocessisrelativelysimpleTheWecanchangethecontrolprograminthefountaincontrolsystemtoachievethecontrolofdifferentpatterns,butalsoveryconvenienttocontrolthewaterfallsofthefountaininordertobeabletoproducethevariouspatternsweneed,inaccordancewiththerequirementsofdifferentoccasionsUniquecustomization.ThispapermainlyputsforwardthecontrolofthepatternfountainbasedonthePLCcontrolsystem.ThroughthesimplesettingofthePLCprogram,thetransformationofdifferentpatternsisrealized.WechosethesystemcontrollerisSiemensproductionS7-200series.Throughthefourdifferentinputandoutputinterfacedistribution,toachievefourkindsofwaterspraypatterncontrol,selectthepopularMCGSconfigurationsoftwaretocompletethedesignofthemanainterfacefancysystemdesign,inordertoachieveSiemensPLCandman-machinescreencommunication.

Keywords:

eruptivefountain；

controlsystem；

Configuration

III

目录

1引言 1

1.1课题背景 1

1.2课题目的和意义 2

1.3课题设计内容 3

2花样喷泉的系统控制方案 4

2.1花式喷泉的概述 4

2.2系统的设计要求 4

2.3系统的控制结构 4

2.4系统的控制系统 7

2.4.1花样喷泉的设计原理图 7

2.4.2花样喷泉设计原理 7

3系统硬件概述 8

3.1可编程控制器（PLC）的选择 8

3.1.1PLC概述 8

3.1.2PLC的选择 9

3.2喷头的选择 9

3.3水泵的选择 10

3.5彩灯的选择 10

4系统软件设计 10

4.1梯形图设计 10

4.2花式喷泉控制系统操作说明 11

4.3I/O分配表 11

4.4组态监控设计 11

4.4.1MCGS工控组态软件的简介 11

V

4.4.2制作工程画面 12

4.4.3变量的连接 14

4.4.4程序运行组态监控 15

5结论 21

谢辞 22

参考文献 23

附录 24

VII

1引言

1.1课题背景

喷泉的历史悠久，作为一门建筑修饰艺术，不管是国内还是国外都有着十分悠久的历史。

喷泉不仅具有美好的观赏作用，还能够具有对干燥的空气进行加湿的作用，是对炎炎夏日的一种补剂，与此同时，喷泉在巨大的压力下进行喷发，在这过程中所产生的的力，还能为水体充氧，这时就能起到对水体净化的作用，所以说。

喷泉底部的水总能保持水质新鲜，很少会发生水质变黑变臭的情况。

我们经常会看见道路边的喷泉，我们评价一个喷泉好坏的情况往往是以其喷水的花样与节奏。

控制喷泉花样的就是控制器，传统的喷泉的控制器有很多种，但多以单片机为主，单片机对过电流、过电压承受能力不好，不能够长时间的运行,还有就是对程序的修改与花样的改变不是很灵活；

抗干扰能力很弱等。

PLC具有很多优点，具有体积小、价格便宜、使用方便，具有很强的扩展性与良好的稳定性，最重要的是使用的过程相对比较简单。

通过对控制系统的简单编程或者是变化选择开关就能实现对喷泉喷水规律很好的控制，针对不同的场合要求，不同季节的交替，变换出各种不同的花样，传统的喷泉一旦设置好喷水的方式后就能自动的进行循环。

PLC最主要的应用场景就是工业领域，因为他们最开始就是为了适应工业环境的特性而设计的，作为一种数字型的控制装置。

其使用的是编程逻辑控件，通过数字模式驱动以完成我们需要的计数功能、计时功能和我们最常用的算数操作功能，进行对数据的控制与计算，并可以通过模数转换进行数据的输入输出，所以可以完成对工业生产的控制。

一般情况下，PLC与工业环境形成一个整体，共同驱动工业生产，一个重要的原则就是需要能够易于对他的功能进行扩展。

从物理结构上来看，PLC由于其与工业结合的特性，需要具有丰富的输入输出端，便于其及时的通信。

PLC的内部还有丰富的软元件，例如计数器、定时器，各种的寄存器以及继电器和状态组件。

PLC拥有很多特性，因为要适应工业环境的特点，所以应该配置灵活、高可靠性、功能强悍、体积娇小精悍等优点。

随着电子技术的发展，PLC在整个工业领域应用变得十分广泛，逐渐成为工业化的自动产业的支柱产业。

PLC具有很多的特性:

1.可靠性高、抗干扰能力强；

2..设计、安装容易；

3.维修工作量少；

4.功能强、通用性好；

5.开发周期短、成功率高；

6.体积小、重量轻、功耗底等特点。

所以，我们经过整体的考虑率，选择PLC作为花样喷泉的控制器，通过合理的应用PLC，可以很好的推动整个喷泉行业的发展，由于PLC的特性，所以在自动化领域的应用，具有很大的研究价值。

1.2课题目的和意义

近年来，我国国民经济发展迅速，各种公共设施如雨后春笋般的迅速发展。

其中，喷泉也随之建设与布置。

喷泉一般是用人工构筑，并且可以喷射出优美的水资，以供人们进行观赏。

作为园林建筑中的重要组成部分。

在现代的园林之中，除了我们最常见的植物景观之外，喷泉也作为一种重要的景观供人欣赏，作为一种水景的艺术，体现出动静结合，形成了一种活泼明朗的气氛，给人美的享受。

与此同时，喷泉在喷水的过程中能够增加空气中的氧负离子的含量，从而起到增加空气湿度、净化周围空气、降低周围的环境温度等等的作用，因此受到人们的广泛喜爱。

传统喷泉基本上使用单片机作为控制器，但是单片机的许多缺点使得不能很好的处理这种劣势。

因此，我们考虑到使用PLC作为控制器，来对整个喷泉核心部分进行控制处理。

PLC在工业方面的应用我们大多很熟悉了，所以，我们考虑到使用PLC对喷泉进行控制，使其能够喷射出各种各样的花样，供人们欣赏。

我们经过对PLC的学习，设计出基于PLC的花样喷泉，能够对PLC的编程方法以及如何调试PLC程序有了一个很好的了解。

同时，还能熟悉PLC编程控件中的I/O连接。

通过对PLC编程等的综合学习，可以使我们对PLC编程控制器有一个很好的了解，以便我们能够熟练应用PLC硬件实验的装置方法。

1.3课题设计内容

我们会从下面的几个方面展开对花样喷泉的控制系统的实验论证研究。

（1）组成花样喷泉的控制系统

本设计使用的是PLC作为控制器实现控制花样喷泉进行不同花样的变化，根据PLC的工作原理，结合组成喷泉的电源电路、总开关、以及各种按钮进行设计，可以有效的结合整个系统的硬件与软件，从而对喷泉喷出的各种花样进行控制。

（2）花样喷