基于plc的花样喷泉控制系统设计

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1、中原工学院信息商务学院机电传动课程设计说明书基于plc的花样喷泉控制系统设计27机自07216中原工学院信息商务学院机电传动课程设计说明书目录第一章引言31.1课题背景及目的31.2本次课程设计任务及要求3第二章控制方案的选择4第四章I/O分配表5第五章PLC硬件连接图55.1PLC硬件连接图75.2控制电机的接线图7第六章顺序连接图7第七章调试过程及说明10第八章结束语10第九章参考文献11第十章附录12附录1控制面板设计12附录2梯形图12附录3指令表21第一章引言1.1课题背景及目的27机自07216中原工学院信息商务学院机电传动课程设计说明书课程设计在整个教学过程中，是一个非常重要的

2、实践性教学环节，尤其在掌握机电传动控制技术时，仅仅了解工作原理和控制的指令系统是远远不够的。为最大限度的满足生产工艺和机械设备的要求，就需要结合机电传动控制和应用技术的特点，进行初步的工程训练。在许多休闲广场、景区或游乐场所里,人们经常看到喷泉按一定的规律喷水,景色迷人;若在夜晚配上各种颜色的灯光显示,则更加绚丽多彩.本次课程设计就是通过设计花样式喷泉以机电传动控制课程设计为载体的主要目的，是通过对喷泉简单的自动化控制、简单的工艺过程的调查研究，使学生明确生产工艺对电气控制提出的各项要求。根据这些要求，进行基本的原理设计、工艺设计和操作设计，使学生在课程设计的全过程中，进一步明确设计任务中的

3、各项要求，建立课程设计工作的整体概念，从工程环境、实现手段和操作方式的各个环节入手来设计控制程系统，通过不断的调试和完善软硬件设计，最终能够满足这些要求。课程设计以培养工程应用能力为主，在独立完成设计任务的同时，还要进行多方面能力的培养和提高，为毕业设计以及毕业后的工作能力打下良好的基础。1.2本次课程设计任务及要求某广场的喷泉如图所示，4号为中间喷头，3号为内环状喷头，2号为1次外环状喷头，1号为外环装喷头。（1）27机自07216中原工学院信息商务学院机电传动课程设计说明书按下启动按钮，喷泉控制装置开始工作，按下停止按钮，喷泉控制装置停止工作。（1）喷泉的工作方式由花样选择开关和单步、连

4、续开关决定。（2）当单步、连续开关在单步控制时，喷泉只能按照花样选择开关设置得方式运行一个循环。（3）花样选择开关用于选择喷泉得喷水花样，现考虑4种喷水花样。①花样选择开关在位置1时，按下启动按钮后，4号喷头喷水，延迟2s后，3号喷头喷水，再延迟2s后，2号喷头喷水，又延迟2s后，1号喷头喷水。18s后，如果为单步工作方式，则停下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。②花样选择开关在位置2时，按下启动按钮后，1号喷头喷水，延迟2s后，2号喷头喷水，再延迟2s后，3号喷头喷水，又延迟2s后，4号喷头喷水。30s后，如果为单步工作方式，则停下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。③花样选择开

5、关在位置3时，按下启动按钮后，1号、3号喷头同时喷水，延迟3s后，2号、4号喷头同时喷水，1号、3号喷头停止喷水。如此交替15s后，4组喷头全喷水，30s后，如果为单步工作方式，则停下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。④花样选择开关在位置4时，按下启动按钮后，按照1-2-3-4的顺序，依次间隔2s喷水，然后一起喷水。30s后，按照1-2-3-4的顺序，分别延迟2s依次停止喷水。再经1s延迟时，按照4-3-2-1的顺序，依次间隔2s喷水，然后一起喷水。30s后停止。如果为单步工作方式，则停下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。第二章控制方案的选择本次课程设计的课题是花样式喷泉，由其控

6、制要求可知：控制过程是一个复杂，连续。灵巧的过程。在工业工程中，被选择为控制的一般是：继电器，PLC，单片机。由于绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏。而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。单片机是一种集成电路编程复杂，结构复杂等。而PLC可靠性高，抗干扰能力强，配套齐全，功能完善，适用性强，系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，体积小，重量轻，能耗低且易学易用，深受工程技术人员欢迎，在工业以及其他领域都得到广泛的应用。因此，本次花样喷泉的自动化控制也采用PLC控制。该控制系统选用三菱公司FX系列的PLC。它体积小,重量轻,

7、使用寿命长,编程和维护方便,故障率低,通过扩展模块的连接,可以增加输入/输出点数.为了便于程序清晰明了，分别调用不同的四个花样，采用了子程序调用指令（CALLP），并通过[SRET]返回原始指令。不同花样的选择采用手动选择开关，内部通过时间继电器和辅助继电器实现自动化控制来完成各花样内的循环动作。27机自07216中原工学院信息商务学院机电传动课程设计说明书第四章I/O分配表由控制要求分析可知，分配表中输入7