安徽机电职业技术学院基于PLC控制的花样喷泉毕业生姓名：指导教师、职称：学号：专业名称：生产过程自动化技术目录目录 (1)引言.......................................................................................... 错误！未定义书签。
一. PLC 概述............................................................................. 错误！未定义书签。
1.1 PLC 的产生................................................................... 错误！未定义书签。
1.2 PLC 的结构................................................................... 错误！未定义书签。
1.3 PLC 的应用领域............................................................ 错误！未定义书签。
1.3.1 开关量的逻辑控制............................................... 错误！未定义书签。
1.3.2 模拟量控制 (3)1.3.3 运动控制............................................................. 错误！未定义书签。
1.3.4 过程控制 (4)1.3.5 数据处理............................................................. 错误！未定义书签。
1.3.6 通信及联网 (5)1.4 PLC 的应用特点 (5)1.4.1 可靠性高 (5)二、概述及设计目的 (7)2.1 概述 (7)2.2 设计目的 (7)2.3 研究思路和方法 (8)三、花样喷泉系统的设计 (9)3.1 PLC 型号的选择 (9)3.1.1 合理的结构型式 (9)3.1.2 安装方式的选择 (9)3.1.3 相应的功能要求 (10)3.1.4 响应速度要求 (10)3.1.5 系统可靠性的要求 (10)3.1.6 机型尽量统一 (11)四、PLC 的工作原理 (12)4.1 扫描技术 (12)4.2 输入采样阶段 (12)4.3 用户程序执行阶段 (12)4.4 输出刷新阶段 (13)五、花样喷泉I/O 分配表及程序设计 (14)5.1 I/O 分配表 (14)5.2 程序初始化 (15)1.5 喷泉花式 1 (17)1.6 喷泉花式 2 (18)1.7 喷泉花式 3 (19)1.8 PLC 接线图 (20)六、设计优缺点 (23)七、心得体会 (24)八、感谢词 (25)九、参考文献 (26)引言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。
该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，而且提高了系统的可靠性和安全性，具有一定的工程应用和推广价值。
关键词：PLC；花样喷泉；控制系统第1 章喷泉的设计要求及目的1.9 概述随着人们的生活日趋小康，一些必要的美化设施逐渐兴起，各式各样的广场花园越来越多，喷泉作为一项建筑艺术，在国内外均有较悠久的历史。
人们随着生活水平的提高，对美化住宅小区以及别墅环境的要求也越来越高，小型音乐喷泉成为一个发展方向。
目前的水景喷泉一般包括：固定水景、时控喷泉、程控喷泉、声控喷泉、音乐喷泉５类，控制方式的复杂程度由低到高。
使用ＰＬＣ控制花式喷泉，具有使用方便、运行可靠、控制程序设计简单等优点，若需要改变喷水花样和喷水时间，不必做很大调整，只要相应修改控制程序，即可实现控制目的。
这样的地方又怎能少了喷泉呢? 多花样喷泉形式多样，常常能吸引人们的眼球，同时水又增加了环境的灵动性，多花样喷泉已经成为人们建造各类娱乐广场的必需设施。
那些控制简便，花样较多，价格低廉的喷泉慢慢成为建设者的首选。
现今，多花样喷泉的制造，延袭传统，结合现代，正日益成为人们或出于对环境的追求，或为了居室的美化，等等，而得到众多品位人士的追求。
本设计的多花样喷泉采用西门子编程软件进行PLC编程，利用PLC的工作原理，结合按钮、开关、电源电路进行设计，将软件和硬件有机地结合起来，使得系统能够实现多花样喷泉各种模式的变化以及控制。
1.10 设计目的通过对实例工程的模拟，熟悉掌握了PLC编程和程序调试方法。
进一步了解PLC的I/O 连接。
进一步熟悉定时移位的编程指令的应用，用PLC构成喷泉系，学习电气可编程中的基本实验器件及PLC编程等的综合应用。
巩固和加深对PLC编程控制器的理解和应用。
掌握硬件实验装置的方法。
1.11 研究思路及方法本次设计的题目是花样喷泉系统，本设计基于西门子S7-200 PLC编程，设计了花样喷泉系统。
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。
第2章PLC的简介1.12 可编程序控制器简介可编程序控制器PC （Programmable Controller ）又称可编程序控制器PLC （Programmable Logic Controller ），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。
1.13 PLC 的结构PLC 1.2 PLC 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：电源输输微处理器口受入入输控信号部运算器出元件部件控制器外部设备外设I/O接存储器EPROMI/O扩展接口I/O扩展单元2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。
第 3 章PLC 控制系统总设计1.14 PLC 控制花样喷泉运行要求1）、按下启动按钮，喷泉进入运行等待状态。
2）、按下喷泉的单步?连续运行方式按钮，该喷泉默认为连续运行方式。
3）、按下喷泉喷水花样的循环方式按钮，喷泉开始运行，每隔6s 改变一次花样。
在连续运行方式下，喷水花样将一直循环下去，在单步运行方式下，喷水花样只运行一个循环。
按下其他任意一个循环方式按钮，喷泉喷水花样的循环方式立刻改变。
4）、按下停止按钮，喷泉停止运行。
1.15 喷泉的运行流程图1.16喷泉的运行过程按下喷泉控制系统的启动按钮，首先大水柱从地而起，直射天空；6s 后，9 陕西能源职业技术学院毕业论文大水柱消失，紧接着六支中水柱竞相射向天空；最后所有水柱喷泉一齐迸发。
整个过程分为8 段，每段6s，且自动转换，全过程为48s。
当单步∕连续开关置于连续，花样选择开关置于 1 时，其喷泉水柱的动作顺序如下：1→2→（1+3+4）→（2+5）→（1+2）→（2+3+4）→（2+4）→（1+2+3+4+5）→1，周而复始，直到按下停止按钮，水柱喷泉才停止工作；当单步∕连续开关置于单步时，喷泉水柱的动作只运行一个循环。
花样选择开关置于 2 时，其喷泉水柱的动作顺序如下：1→2→（2+4）→（2+5）→（1+2）→（2+3+4）→（1+3+4）→（1+2+3+4+5 ）→1。
花样选择开关置于 3 时，其喷泉水柱的动作顺序如下：1→2→（1+3+4）→（1+2）→（2+5）→（2+3+4）→（2+4）→（1+2+3+4+5 ）→1。
花样选择开关置于 4 时，其喷泉水柱的动作顺序如下：1→2→（1+3+4）（2+5）→→（1+2）→（2+4）→（2+3+4）→（1+2+3+4+5 ）→1。
1.17 喷泉的控制原理PLC 可以用于圆周运动或直线运动的控制。
从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O 模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。
如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。
世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
1.3.7过程控制喷泉控制系统由启动控制程序、位移脉冲控制程序、位移及复位控制程序、驱动控制程序组成。
通过位移脉冲控制程序实现子元件中的内容在存储器间的移动，通过复位控制程序实现喷泉花样的循环，通过驱动控制程序实现喷泉的喷射1.18 花样喷泉PLC控制接线图现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。