毕业设计(论文)-基于PLC控制的喷泉系统毕业设计论文

院

2012届实训

题目：基于PLC控制系统的喷泉

系统设计

姓名：范程洋

班级：电气一班

学号：0909034104

指导教师：

2012年12月20日

院

2012届实训

题目：基于PLC控制系统的喷泉

系统设计

姓名：范程洋

班级：电气一班

学号：0909034104

指导教师：崔继仁

2012年12月20日

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绪论 (1)

第一章喷泉总体设计 (2)

1.1 喷泉的布局设计 (2)

1.2控制要求 (3)

第二章系统硬件设计 (5)

2.1PLC的选择 (5)

2.1.1 PLC介绍 (5)

2.1.2 PLC选型 (5)

2.2 泵的选择 (6)

2.1.1 潜水泵介绍 (6)

2.2.2 泵的选型 (6)

2.3喷头的选择 (8)

2.3.1喷头的介绍 (8)

2.3.2各种喷头的选择 (8)

2.4阀的选择 (11)

2.5 灯具的选择 (11)

第三章系统软件设计 (12)

3.1 I/O分配 (12)

3.2 梯形图设计 (12)

3.2.1 SFC程序分步介绍 (13)

第四章组态王监控系统设计 (16)

4.1组态王与设备通信 (16)

4.2监控画面 (17)

4.2.1 按钮单元介绍 (17)

4.2.2彩灯单元介绍 (18)

4.2.3计时计数单元 (18)

4.2.4 喷泉模拟单元介绍 (19)

第五章系统调试 (19)

结束语 (22)

致谢 (22)

附录A 系统程序 (23)

附录B PLC接线图............................................................................................. X XV 附录C 组态王监控画面 ................................................................................... XXVI 参考文献.............................................................................................................. XXVII

绪论

喷泉是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形状的组合体，提供水压的一般为水泵。喷泉景观概括来说可以分为两大类：一是因地制宜，根据现场地形结构，仿照天然水景制作而成，如：壁泉、涌泉、雾泉、管流、溪流、瀑布、水帘、跌水、水涛、漩涡等。二是完全依靠喷泉设备人工造景。这类水景近年来在建筑领域广泛应用，发展速度很快，种类繁多，有音乐喷泉、程控喷泉、摆动喷泉、跑动喷泉、光亮喷泉、游乐喷泉、超高喷泉、激光水幕电影等。

喷泉原是一种自然景观，是承压水的地面露头。园林中的喷泉，一般是为了造景的需要，人工建造的具有装饰性的喷水装置。喷泉可以湿润周围空气，减少尘埃，降低气温。喷泉的细小水珠同空气分子撞击，能产生大量的负氧离子。因此，喷泉有益于改善城市面貌和增进居民身心健康。

随着我国人民物质和精神生活水平的不断提高，现在许多城市的市民广场、单位居民生活区里都能看到各种形式的喷泉。随着科学技术突飞猛进的发展，在喷泉工程中采用了大量的高新技术，在人们的视觉和听觉上形成和谐的统一，使人们在精神上有种愉悦的感受。从而使喷泉效果更多绚丽多彩，阿罗多姿，令人赏心悦目、流连忘返。

第一章喷泉总体设计

1.1 喷泉的布局设计

图1-1 喷泉布局图

本设计布局如图1-1所示。图1-1中A组喷水管，有一个喷水管该喷水管所喷出的水柱为4组喷水管最大，喷射高度为4组喷水管最高为8（m）。图1-1中B组喷水管所处的圆上由8个喷水管组成，该组喷水管所喷出的水柱为比A组的水柱略小，所喷高度比A组的高度略底，所喷高度为6（m）。图1-1中C组喷水管所处的圆上由20个喷水管组成，该组所喷出的水柱比B组的水柱小，所喷高度比B组水柱低，所喷高度为4（m）。图1-1中D组喷水管所处的圆上组由30个喷水管组成，该组所喷水柱为4组中水柱最小，所喷高度最低的一组。所喷高度为2（m）。为了在每组喷水管工作时能够更好的欣赏，能区别4组所喷出的水柱，所以B组所处的圆的半径为R=2(m)，C组所处的圆的半径为R=4（m），D

组所处的圆的半径为R=6（m）。

本设计中A组喷头所喷的水柱最高，本设计中4组喷头所喷的水柱高度为 2-8（m）。本设计的最多时有A、B、C三组喷头同时喷出水柱，最少时有两组喷头喷出水柱，所以流量为150-230（m3/h）。水质为自来水。

1.2 控制要求

本设计由四组喷头组成，分别为A组B组C组D组。本设计有单周期和连续两种操作方式。按下开始按钮后指示灯亮，当选择单周期方式时A组D组同时喷6秒然后A组和C 组同时喷7秒然后B组和D组同时喷10秒然后ABC三组同时喷水5秒停2秒后报警器发出声音报警，按停止按钮终止报警。当选择连续方式时重复单周期方式时的过程20次后停两秒后报警，按停止按钮终止报警。每个喷头工作时，都连带红，绿，黄，蓝四组彩色灯间隔1S循环发光。

如图1-2系统流程图所示当系统上电后，点击开始按钮SB1，PLC的输入口X1=1，则Y10=1指示灯被点亮，等待用户选择运行方式。当用户选择单次运行时点击单次运行按钮SB3 则X3=1， Y12=1水泵开始工作，同时Y0=1、Y3=1，A、D两组喷头的电磁阀得电，A、D两组喷头开始喷出水柱同时T5开始计时。当T5=6S时Y3=0、Y2=1,D组喷头的的电磁阀失电，C组喷头的电磁阀得电。所以A、 C组喷头喷出水柱，D组喷头停止喷水，同时T6开始计时。当T6=7S时Y1=0、Y2=0、Y1=1、Y3=1，A、C两组喷头的的电磁阀失电，B、D 两组喷头的电磁阀得电。所以B组喷头和D组喷头喷出水柱A组喷头和C组喷头停止喷水，同时T7开始计时。当T7=10S时Y3=0、Y0=1、Y1=1、Y2=1,D组喷头的的电磁阀失电，A、B、C组喷头的电磁阀得电。所以A组喷头和C组喷头喷出水柱D组喷头停止喷水，同时T8开始计时。当T8=5S时系统停止两秒后开始报警。

当用户选择连续运行时点击连续运行按钮SB4 则X4=1， Y12=1水泵开始工作，同时Y0=1、Y3=1，A、D两组喷头的电磁阀得电，A、 D两组喷头开始喷出水柱同时T1开始计时。当T1=6S时Y3=0、Y2=1,D组喷头的的电磁阀失电，C组喷头的电磁阀得电。所以A、C组喷头喷出水柱，D组喷头停止喷水，同时T2开始计时。当T2=7S时Y1=0、Y2=0、Y1=1、Y3=1，A、C两组喷头的的电磁阀失电，B、D两组喷头的电磁阀得电。所以B组喷头和D 组喷头喷出水柱A组喷头和C组喷头停止喷水，同时T3开始计时。当T3=10S时Y3=0、Y0=1、Y1=1、Y2=1,D组喷头的的电磁阀失电，A、B、C组喷头的电磁阀得电。所以A组喷头和C 组喷头喷出水柱D组喷头停止喷水，同时T4开始计时。当T4=5S时C0开始计数，当CO<20时重复上述动作当C0=20时系统停止2S后开始报警。

当系统报警时点击停止按钮SB2则系统停止报警。