花式喷水池的设计Word文档格式.docx

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这次课程设计不仅培养了我们的工程应用能力，独立完成工作的能力外，还培养了我们文献信息检索的能力和对所学知识的综合运用的能力，并为我们的毕业设计以及毕业后的工作能力打下良好的基础。

1.3本文的主要工作

首先，回顾花式喷水池的历史，随着社会经济的发展，花式喷水池欣赏的要求越来越高，采用可编程程序控制器来代替中间继电器和过程控制的电机，设计开发了花式喷水池系统，才会满足稳定可靠多样化的花式喷水池系统需求。

然后，结合花式喷水池系统的要求，进行硬件、程序设计，从主要部件的选择、流程的分析、程序思路的产生来完成本次设计任务。

然后，通过对系统的调试和检测，再进行系统性梳理，将隐藏的不足之处加以修正和完善，确保系统能顺利运行。

二、已知情况、控制要求、设计要求

2.1已知情况

花式喷水池示意图

图a）中4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为中环形状喷水管，1为外环形状喷水管。

图b）中的选择开关可有4种选择，可分别用4个开关模拟实现；

单步/连续开关为“1”=单步，“0”=连续，其他为单一功能开关。

控制要求

（1）水池控制电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置即开始工作。

按下停止按钮，则停止喷水。

工作方式由“选择开关”和“单步/连续”开关来决定。

（2）“单步/连续”开关在单步位置时，喷水池只运行一个循环；

在连续位置时，喷水池反复循环运行。

（3）方式选择开关用以选择喷水池的喷水花样，1～4号喷水管的工作方式选择如下：

a）选择开关在位置“1”——按下启动按钮后，4号喷水，延时2s，3号喷水，再延时1.5s，2号喷水，再延时2s，1号喷水，1.5s后全部停止1s，接着一起喷水15s为一个循环。

b）选择开关在位置“2”——按下启动按钮后，1号喷水，延时2s，2号喷水，再延时2s，3号喷水，再延时2s，4号喷水，2s后全部停止0.5s，接着一起喷水30s为一个循环。

c）选择开关在位置“3”——按下启动按钮后，1、3号同时喷水，延时3s后，2、4号同时喷水，1、3号停止喷水；

交替运行5次后，1～4号同时喷水20s为一个循环。

d）选择开关在位置“4”——按下启动按钮后，喷水池1～4号水管的工作顺序为：

1→2→3→4按顺序延时2s喷水，然后一起喷水10s后，按1→1+2→2→2+3→3→3+4→4→4+1号水管以1s间隔顺序喷水，小循环3次后，一起喷水2s，再停止1s，由4→3→2→1反序分别延时2s喷水，然后再一起喷水10s为一个大循环。

（4）不论在什么工作方式，按下停止按钮，喷水池立即停止工作，所有存储器复位。

2.2设计要求

根据生产设备工作方面及其它方面的需要，本次设计要达到如下设计要求：

（1）要求本次设计的控制装置采用PLC技术实现;

（2） 

要能完全满足控制要求；

（3） 

本次设计的控制装置应由电气控制箱（柜）

三、总体设计思路

总体思路：

1、启动、停止按钮来控制总的启动和停止

2、输出：

喷水池的四种喷水管输入：

四种选择化形的开关、控制单步及连续的开关

3、内部小循环的计数器，整体控制的定时器

4、采用分块定式，有四个选择开关决定，选择哪一个，哪一个模块计时工作，控制输出

设计思路：

由时序图来分各定时器

花样一的时序图如下：

花样二的时序图如下：

花样三的时序图如下：

花样四的时序图如下：

四、程序设计及调试

4.1PLC的选型及I/0分配图

根据设计要求、控制要求，选定PLC的型号为：

EC-16M16R

它是我国科威公司生产的E系列PLC（与三菱FX2N系列兼容），拥有16路输入、16路（继电器）输出，而本例实际只需要15路输入、13路输出，输出留有约1/3的余量，输出所留余量超出1/3，完全满足要求；

拥有8K步的内存容量，而本例用户程序的容量估计在20步左右，完全够用；

支持内置CANbus、485、232通信功能，有利于今后与其它设备进行联网通信

花式喷水池的I/0分配图

程序中，各定时器的定时顺序如下表所示。

表1.定时器定时顺序

定时器

时段1.1

时段1.2

时段1.3

时段1.4

T0—T5

循环1

花样1定时

T6—T11

花样2定时

T12—T14

花样3定时

T15—T34

花样4定时

4.2编程——PLC花样喷泉装置顺控程序、编程元件明细表

本顺控程序的梯形图：

本程序中所用到的PLC内部的编程元件及其作用如表2所示。

表2.PLC编程元件明细表

X000

启动及循环开始

X001~X004

选择第一种至第四种喷水方式

X006

选择循环方式是单步还是连续

Y001~Y004

一号至四号喷水管输出

T0~T34

计时作用

C0~C1

计数作用

X0~X3

辅助继电器，保持状态

五、安装、接线、及系统联合测试

按照元件安装图安装元件；

参考原理图，按照接线图完成“板内接线”；

参考原理图，按照互连图，完成板间、柜间接线。

最后，对程序系统与电气系统进行联合测试。

如不满足要求，再回去修改程序或检查接线，直到满足要求为止。

六、后期工作

6.1操作过程简要说明

（1）信号灯受一个总启动按钮和起动开关控制，当按下启动按钮、起动开关接通时，信号系统开始工作。

按下那个开关，输出那个花形。

（2）例如按下开关四，喷水池1～4号水管的工作顺序为：

（3）如果开关6在0位置周而复始循环，如果开关6在1位置停止循环，保持现在的状态。

6.2常见故障及其排除方案

（1）检查PLC能否启动与停止？

没有点亮：

程序错误

解决方案：

程序重编

（2）检查PLC能否完成1个工作流程?

不能：

（3）检查PLC能否从最后步回到第一步步开始新一轮循环?

（4）将开关6置时不再做新一轮循环?

预停程序错误

修改预停程序

七、尚存在的问题及方案建议

尚存在的问题：

在现实中，控制喷水池花形的选择开关，最多使一个开关置一，但在我们实验室中，选择的是单个开关，如果将多余一个开关同时置1，程序输出将发生错乱。

建议采取以下方案解决：

在运行时，切换开关的时候，保证一个开关置0之后，再将另一个选择开关置1，也就是，保证只有一个选择开关置1。

八、课程设计总结

通过这一周的课程设计，我掌握了更多关于PLC控制系统的知识，明白了花式喷水池的PLC控制系统的组成，三菱系列PLC的功能及特点。

使我更深入的学习了电气控制系统与可编程控制器这门课程，熟练掌握了PLC的使用。

并且由于希望更好的完成此次设计使我搜索了很多这方面的资料，使我对花式喷水池的PLC控制系统的设计制作过程有了很深的认识。

对一个系统的设计步骤有了清楚的了解，并且掌握了一个系统的设计过程。

学会了如何发现问题、解决问题。

并在查阅资料的过程中对问题的认识和问题的解决提出了新的见解，分析问题出现的原因，使得对问题的理解更加深刻。

同时在老师的指导过程中向老师学习到了解决问题的新方法、新思路。

总之，经过这段时间的课程设计，使我在可编程控制这方面受益匪浅。

九、致谢

这次课程设计基本上涵盖了我们所学习的PLC程序的大部分知识点，课程设计题目要求不仅要求对课本知识有较深刻的了解，同时要求程序设计者由较强的思维能力和操作动手能力。

这次课程设计使我对PLC程序的编程、程序的录入、以及在上机操作调试有了很大的提高。

大部分同学只关心程序运行的结果，而对程序的创新丝毫不在意。

这是非常不可取的，因为往往在动脑思考创新中我们会有更多收获，学到更多的知识。

做课程设计不仅让我们修补了以前学习的漏洞，也让我明白了一个道理：

学习好PLC这门技术，需要自己对它有兴趣，而且要自己肯于动手操作实验。

最后该感谢帮助我的同学和老师。

首先该感谢这门课程任教的王老师给我们精心的讲解和适用的资料。

感谢同学们对我学习上的交流和帮助，还得感谢学校给我们这样的一个自己动手设计的好机会！

十、参考文献

[1]邓则名程良伦谢光汉.电器与可编程控制器应用技术（第3版）.机械工业版社.

[2]李文娟.可编程控制器指导书

[3]XX文库.

[4]三菱及西门子PLC资料，来自工控网

[5]可编程控制器应用技术，张万忠主编，化学工业出版社，2002

[6]可编程控制器原理及应用教程，王晖孙玉峰王文华主编，清华大学出版社出版，2004