滁州职业技术学院毕业设计课题：花式喷泉的PLC控制设计时间：2014年10月26日班级：2012级机电(1)班学号：************名：**指导教师：***完成日期：2014年11 月12 日毕业设计任务书课题：花式喷泉的PLC控制一、任务描述在游人和居民经常光顾的场所，如公园、广场、旅游景点及一些知名建筑前，经常会修建一些喷泉供人们休闲、观赏。
这些喷泉按一定的规律改变喷水式样。
某广场的喷泉如图所示。
图1 花式喷泉俯视图A A图2 花式喷泉截面图图3 花式喷泉的控制面板在图1中，4号为中间喷头，3号为内环状喷头，2号为一次处环形状喷头，1号为外环形状喷头。
二、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.喷泉的工作方式由花样选择选择开关和单步/连续开关决定。
3.当单步/连续开关在单步位置时，喷泉只能按照花样选择开关设定的方式，运行一个循环。
4.花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样，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，延时2s 后，3号喷头喷水，再延时2s后，2号喷头喷水，又延时2s后，1号喷头喷水。
18s后，如果是单步工作方式，则停下来。
如果是连续工作方式，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，延时2s 后，2号喷头喷水，再延时2s后，3号喷头喷水，又延时2s后，4号喷头喷水。
30s后，如果是单步工作方式，则停下来。
如果是连续工作方式，则继续循环下去。
（3）花样选择开关在位置3时，按下启动按钮后，1号、3号喷头同时喷水，延时3s后，2号、4号喷头同时喷水，1号、3号喷头停止喷水。
如此交替运行15s后，4组喷头全喷水，30s后，如果是单步工作方式，则停下来。
如果是连续工作方式，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，分别延时2s，依次停止喷水。
再经1s延时，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。
如果是单步工作方式，则停下来。
如果是连续工作方式，则继续循环下去。
二、设计方案提示1.毕业设计人员分为4组，每一组完成一种喷水花样的设计。
2.根据花样选择开关的位置信号，采用跳转指令编程。
3.在每个跳转程序段内，采用定时器指令实现顺序控制。
二、设计报告要求1.装订顺序：封面、毕业设计任务书、设计内容和封底2.构成系统的硬件配置3.正确合理地进行输入输出通道分配4.画出输入/输出接线图、时序图等相关的图纸5.设计梯形图控制程序并编写指令语句表6.叙述述系统的控制原理7.设计体会8.列出参考文献第一章系统硬件设计1.1 可编程控制器（PLC）的选择在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。
工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。
因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。
（1）输入输出（I/O）点数的估算I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%~20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。
（2）存储器容量的估算存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。
为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来代替。
（3）控制功能的选择该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。
(4) 机型的选择通过对输入/输出点的选择、对存储量的选择、对I/O响应时间的选择、输出负载的特点选择的综合考虑，决定选用西门子s7-200型的plc。
该控制系统选用西门子公司s7-200系列的PLC。
它体积小，重量轻，使用寿命长，编程和维护方便，故障率低，通过扩展模块的链接，可以增加输入/输出点数。
我设计的花式喷泉模型共有7个输入，4个输出，因此，选用型号为西门子s7-200plc，cpu 选用cpu224系列，该系列有14个输入10个输出，可以满足需要。
1.2水泵的选型（1）根据项目要求1、2组大喷头采用1.1kw380v交流电的新界Q3-45/3-1.1，额定电流为2.74A，额定功率为1.1kw转速为3000r/min,。
（2）根据项目要求3、4组小喷头采用0.55kw380v交流电的新界Q3-30/2-0.55，额定电流为1.44A，额定功率为0.55kw转速为3000r/min。
1.3接触器的选型1.4热继电器的选型1.5启动停止按钮选型按钮开关（图4）周围温度:-25℃~ +40℃海拔高度: ≤2000m空气相对湿度: ≤90%污染等级3级防护等级IP55开关额定值: AC-220V/5A DC- 24V/4A约定发热电流: 1th 10A触电电阻: ≤50mΩ绝缘电阻: ≥10mΩ机械寿命: 一般钮n≥100×10^4次；旋钮≥30×10^4次.钥匙钮n≥5×10^4次；急停钮≥5×10^4次1.6花样选择开关及电源指示灯的选型产品品牌：施耐德型号：XB2-BD45C(ZB2BZ105C+ZB2BD4C) 实物如下所示：1.7断路器的选型第二章输入输出分配表（1）分配表输入I/O分配表输出I/O分配表第三章plc接线图、时序图及主电路图（1）PLC接线图（2）时序分析图第四章流程图、梯形图及语句表（1）流程图（2）梯形图（3）语句表LDN I0.1 JMP 1 Network 2LBL 1 Network 3LDN I0.2 JMP 2 Network 4LD I0.0O M0.0 LD I0.5 AN T40 ON I0.5 ALDAN I0.6= M0.0 Network 5LD M0.0A I0.2AN T40= M0.1 TON T37, 20 Network 6LD T37= M0.2 TON T38, 20 Network 7LD T38= M0.3 TON T39, 20 Network 8 LD T39= M0.4 Network 9LD M0.0 AN T40 TON T40, 300 Network 10LD M0.1= Q0.1 Network 11LD M0.2= Q0.2 Network 12LD M0.3= Q0.3 Network 13LD M0.4= Q0.4 Network 14LBL 2 Network 15LDN I0.3 JMP 3 Network 16LBL 3 Network 17LDN I0.4 JMP 4 Network 18LBL 4第五章简述系统控制原理系统硬件方面采用空气开关提供短路保护热继电器提供过载保护。
件方面根据设计要求首先应考虑系统的安全，然后是实现要求的功能。
再然后是程序尽可能的精简。
安全方面：停止及热保护地址分别为I0.5和I0.7均采用常开触点与硬件部分是对应的。
还用就是每一网络里均串有中间继电器M0.0的常开触点从而确保安全。
当花样开关打在花样二程序段时，默认跳过程序1,3,4顺序执行花样二程序。
这时按下启动按钮I0.0,M0.1得电从而喷头一喷水和T37开始计时。
用T37常开触点驱动M0.2同时T38开始计时，两秒后M0.2得电同时喷头二开始喷水，用T38常开触点驱动M0.3同时T39开始计时，两秒后M0.3得电同时喷头三开始喷水。
用T39常开触点驱动M0.4两秒后M0.4得电同时喷头四开始喷水。
用M0.0驱动T40，30秒后T40得电，T40非断开，若选择的是单步，M0.0断开,T37，T38，T39依次复位，用T40非复位T40，最后喷泉停下来不喷水。
若选择的是连续开关则M0.0继续得电，当T40得电时，T37，T38，T39依次复位。
T40非断开T40复位。
当下个扫描周期来临时，此时网络五处T40非接通，M0.1重新得电，接着其他处依次接通程序得以循环下去。
当按下停止按钮时，程序就停了下来。
第六章小结与体会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和变频器的功能。
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。
致谢在做毕业设计过程中系主任杨思国老师严谨的治学态度和一丝不苟的工作精神给了我深刻的启发，也给了我很大的触动。
另外，老师经常给我讲解不懂的地方，叫我怎么入手，使我能尽快的完成论设计。
还要感谢系里其他老师的指导，给了我很大的帮助。
在此，对老师在工作和生活中给予的指导和关心致以最真诚的谢意。
同时在这里还要感谢系里给予我们的关心和帮助，感谢老师们给予我们的帮助。
我们即将毕业，在此，再一次向三年中在学习和生活中给予过我帮助的老师和同学致谢。
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电机学（第四版），科学出版社，2007答辩须知：1、毕业设计须经指导教师认真审阅签名后，提交答辩委员会进行答辩资格审核。
2、学生要准备毕业设计答辩提纲，介绍毕业设计的主要内容及有关情况。