PLC 课程设计目录第1 章创意描述1.1创意描述2 章功能描述2.1 控制特点分析2.2方案论证2.3方案选择第3 章各个端口分布描述3.1 系统I/O 分配第4 章硬件的选择4.1 CPU 型号的选择4.2 PLC 选择时应注意的问题4.3 外围硬件的选择第5章接线原理图5.1 接线原理图5.2 系统工作流程图第6 章控制任务和要求第7章程序梯形图7.1 程序梯形图结论参考文献第1章创意描述1.1创意描述随着城市化进程的加速，花式喷泉可以在人们周围随处可见。

比如广场，大厦，小区等。

花式喷泉是人造小气候，在炎热的夏日可以起到增湿和降温的作用；也为水体充氧，有利于水体增加自净能力，起到防止水体黑臭的作用。

花式喷泉运行的灵活性是评价花式喷泉优劣的关键，而这与花式喷泉的控制系统息息相关。

花式喷泉可以根据自己的设计，设计出各种各样的花样，加上灯光，能给人有种不错的视觉享受。

因此，进行花式喷泉的pic控制系统的设计，可以推动喷泉行业的发展，扩大pic在自动控制领域的应用，具有一定的经济和理论研究的价值。

第2章功能描述2.1 控制特点分析本设计的花式喷泉的特点有：（1）具有选择有顺序地喷水且有定时喷水的特点。

（2）有多种花样模式的喷泉效果，即选择不同的花样模式位置，其喷头的电磁阀按照所在位置开闭。

2.2方案论证根据本设计的花样喷泉控制特点，下面给出几种控制装置的控制比较。

（1）采用控制继电器来控制。

继电器是指输入量或激励量，满足某些规定的条件是能在一个或多个电器输出电路中产生跃变的一种器件。

今天继电器已应用到家庭及工业控制的各个领域，他们比以往产品具有更高的可靠性。

但是这也随之带来一些问题。

如绝大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。

在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时消耗大量的电能。

并且继电器控制系统必须是手动接线，安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制安装和调试。

用继电器控制的花式喷泉现在显然不能满足高要求，一旦有一个继电器损坏，那将难以排除其故障。

(2)采用微控制器单片机控制。

随着大规模集成电路技术和计算机技术的飞速发展，把计算机的运算器和控制器，存储器和多种接口集成在一块芯片上，称为微处理器，也叫微控制器，在我国习惯上又叫单片机。

单片机具有集成度高，体积小，功耗低，系列齐全，功能扩展容易，抗干扰能力强等优点。

不可否认，单片机开发的器件成本比较低，但是他的开发成本比较高，而且单片机的编程麻烦，工作量大，可读性差，用于花式喷泉这种实时控制不太占优势。

要满足花式喷泉这么大而且复杂的工程用一般的单片机控制显然有点麻烦，而且可靠性过低。

(3)采用可编程程序控制器PLC控制经过长期的工程实践，PLC是最为广泛应用。

在石油，化工，机械，钢铁，交通，电力，轻工，采矿，水利，环保等各领域。

PLC控制器是建立在单片机之上的产品。

不同厂家的PLC有相同的工作原理，类似的功能指标，有一定的互换性，质量有保证，编程软件正朝标准化方向迈进，而且编程方法简单易学。

PLC可以根据按钮，各种开关操作现场输入信号或检测信号控制执行机构完成。

相应的功能PLC具有定时控制功能，可以为用户提供上千个定时器和计数器，实现具体控制。

对于花式喷泉的PLC控制，其可靠性要高很多，而且能把复杂的喷泉系统利用编程软件编程下来，编程出来的程序就简单易懂多了，也容易查出故障，维修方便。

2.3方案选择根据比较，最终选择pic控制器来控制花式喷泉。

这样更经济，耐用适合时代的大潮流。

（1）花式喷泉pic控制的必要性伴随经济的发展要求，以及环境需要对于自动化控制的需求也在不断的增加，可编程控制器是应用十分广泛的微机控制装置，是自动化控制系统中的关键设备。

对于花式喷泉系统中操作中可编程控制的使用也是相当广泛，因为可编程控制器编程方法简单易学，功能强，性能价格比高，硬件配置全。

用户使用方便，使用性强，可靠性高，抗干扰能力强。

系统的设计安装调试工作量少，维护工作量少，维护方便，体积小，能耗低。

所以在使用pic 控制花式喷泉是相当具有优势的，利用自动化达到完美的效果，也可最大限度的优化资源。

第3章各个端口分布描述3.1系统I/O分配根据控制要求给出系统I/O分配表第4章硬件的选择4.1CPU型号的选择S7-200不同的CPU模块的性能有较大的差别，在选择CPU模块时，应考虑开关量，模拟模块的扩展能力，程序存储器与数据存储器的容量，通信口的个数，本机I/O点的点数等，当然还要考虑性能价格比，在满足要求的前提下尽量降低硬件成本。

喷泉的控制系统，不仅喷水花样繁多，而且对电磁阀的动作时序要求相当高。

传统的继电器逻辑控制，根本无法满足这一要求，为了保证系统的实用性，可靠性，故本次设计选用西门子S7-200CPU226型4.2PLC选择时应注意的问题S7-200CPU226型有24个输入，16个输出。

如果喷头的数量超过此数量将要其进行扩展。

但设计要求中喷头数量为8个，所以本次设计CPU I/O基本合适，按接通的点数不超过该模块点数的60%的原则，则不需要扩展。

4.3外围硬件的选择（1）喷头的选择中心直上喷头是在同一个水箱是安装许多的万向直流喷嘴，当这些喷嘴的规格相同时，喷出的水姿雄壮笔直。

故选用该类喷头。

(2)电磁阀选择水下专用电磁阀是自动控制控制系统中常见的开关元件，为音乐喷泉的核心控制设备，特别适用于跑泉的水路控制。

主要技术参数原理结构：直动膜片型先导膜片式控制方式：常闭式流体范围：水使用寿命：》25万次流体温度：C1组：-5摄氏度到+50摄氏度接口形式：螺纹式，法兰式阀体材质:黄铜304不锈钢标准电压:AC220V DC24V(3)水泵的选择型号IS50-32-125 流量12.50立方米/h 电工功率2.2千瓦第5章接线原理图5.2系统工作流程图5.1接线原理图nu 11 GJ o a a Q Q Q11-acio . Q Q2 3 4 5 i I I I o oK3<K6 24V工艺流程简介按下启动，PLC驱动电动机水泵运转，开始自动循坏。

按下停止，水泵停止工作，所有的电磁阀关断。

喷水电磁阀共有8个电磁阀，通过改变不同时段内这8个喷水阀的状态，来组合变化复杂多样的花型。

第6章控制任务和要求6.1控制任务和要求(1)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。

(2)花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样，先考虑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，1号8号喷头喷水，延迟1秒后，2号7号喷头喷水，在延迟1秒，3号6号喷头喷水，在延迟一秒，4号5号喷头喷水。

循环此方式。

2.花样选择开关在位置2时，按下启动按钮后，1号8号喷头一直喷水，2号3号4号5号6号7号喷头共同延迟一秒后喷水。

循环此方式。

3.花样选择开关在位置3时，按下启动按钮后，2号喷头开始喷水，延迟1秒后3号喷头喷水，再延迟1秒，4号喷头喷水，再延迟1秒，5号喷头喷水，再延迟1秒，6号喷头喷水，再延迟一秒，7 号喷头喷水，在延迟1秒，8号喷头喷水。

循环此方式。

4.花样选择开关在位置4时，按下启动按钮后，1号2号7号8号喷头共同喷水，延迟1秒后，3号4号5号6号喷头共同喷水。

循环此方式。

第7章程序梯形图7.1程序梯形图主程序Network Title主程序MO.CQ0.0(R0.5< I ► I uh MAIN X SER 0 X SER 1 X SBR 2 X SBR 3 X INT 0/MO.OI0L210.5 SHR_O/ I---- -------------- ENM1.0—)10_3I |MO.OI ||10.21申I10.4II」I110.5I ” ISHR.1匚hl1 1 1 1 1 f\ 1 ' 1 1 z 1 匚HM1.1■—()网第5ICL4M101012IQ.3IA6SBF_2I I I I I » I I 、I 1 、1|_ I I1 1 1 1 1 f\ 1 f\ I * IM1I.2HJb MD.O IO.3喷泉样式1网络1网络2M1.0 Q02Q0.3 Q0.1 Q0.0pC )Q0.7-()IN TON10-PT100 msT37IN roNPT100 m?T39T40 Q0.3网络1[7^M1.1T42T43Q0.0Q07Y )Q03T )QQ4(IN TON10-PT100 msT42015Q0.G□0.2T42IN TONPT100 ms10-Ml 1 T42 T43Q13T )Q05c:Q0.4T43IN TON10-PT100 msT43喷泉样式3M$8 1[T^3QU 2*Q0 31 1 , 1 pC )1 I IT43IN TONid」PT1CO mtQ0L1□ataa?网络3网络4网络£T46Ml.2T47Q07网络eM1.2花式|4网络2IZZM1.3Q0.0Q03Q0.4Q0.5T50IN TONI - PT100 rnsQ0.0pCdo.1TT )Q0?YT51IN TON1(b PT IDO ms 网貉4结论本系统主要以可编程控制器PLC和变频器的强大的控制功能，实现了利用可编程控制器和变频器控制花式喷泉的功能，具有接线简单、编程直观、扩展容易等特点。

当花式喷泉的功能增加时，只需增加相应程序以及输出的功能，要改动的地方也较少，调试结果表明，在适应性、灵活性、精确性和可靠性方面，都达到了设计要求，表明该设计方案是可行的。

通过本设计，我学习到了很多东西，在工作的细心上也得到了提高。

并且，更了解里有关可编程器件的功能。

我选择这个设计，也是为了弥补以前学习上的不足，这次设计，使我了解到老师的用心良苦，并且从老师那学到了很多宝贵的知识。

参考文献［1］郭艳萍，李晓波。

PLC在花式喷泉中的应用］J］漯河职业技术学院学报（综合版）.2003［2］廖常初.可编程控制器应用技术（第四版）.重庆大学出版社.2005［3］张玉华陈金艳贾玉芬。

可编程控制器原理及应用（三菱机型）（［MD . 北京大学出版社，2009。

［4］殷培峰.基于PLOW泉控制系统的设计与应用［J］.兰州石化职业技术学院学报2006, 6［5］孙康岭.电气控制与PLC应用］北京：化学工业出版社2009.［6］郁汉琪1机床电器及可编程控制器实验、课程设计指导书］MD北京：电子工业出版社，2002［7］日本三菱公司。

FX系列PLC编程手册［乙.1999［8］李胜多，张还编著，可编程序控制器原理及逻辑控制，中国电子出版社，2008［9］陈在平，赵相宾主编，可编程控制器（PLC系统设计，电子工业出版社，2007［10］李发海，朱东起。