基于PLC的花式喷泉的系统设计(开题报告)
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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。
3.工作进度及具体安排
2011.12——2012.01 选题，根据任务书查阅关于课题的资料，撰写开题报告；
2012.03——2012.04根据控制要求绘制流程图，设计梯形图程序，编制设计程序的相关说明；
2012.04——2012.05设计电器元件布置图，设计安装接线图，严格按照学校规定整理设计说明书；
S7-200PLC系统是紧凑型可编程控制器。它能够满足各种设备的自动化控制需求。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛。德国SIMATIC （西门子）公司的S7-200PLC，具有以下优点：（1）A/D、D/A转换精度及转换速度高，一个模拟量模块带3路A/D，1路D/A，A/D、D/A转换速度高为125us，为保证系统的采样、控制精度及调节速度提供了基本的物理条件；其他厂家PLC的模拟量模块的A/D、D/A转换速度均为ms级，不具备必要条件，而且S7-200PLC的模拟量模块的每路价不过300人民币，为同类最低，因此具有很好的性能价格比。（2）CPU运算速度快，0.37us/位，指令丰富：具有浮点运算、指针运算、中断、通讯响应、PID运算、PWM脉冲输出等功能，存储容量大，充分适应现代控制技术，如最优控制、自适应控制、变结构控制等控制算法的要求；（3）输入/输出点多、响应快， 24输入/16，每点可设置滤波参数，4个20KHz高速计数器，2个高速输出口，适应实时控制的要求；（4）通讯组网能力强，配有2个232/485通讯口，可方便连接232/485/422等通讯接口，适应监控系统的要求；（5）可靠性高，将CPU模块，输入/输出IO模块，通讯模块高度集成一体，简化结构，使用方便。事实证明S7-200PLC可编程序控制器完全满足花式喷泉系统的要求，具有较好的性能。
2012.06课题的答辩阶段；
4.指导教师意见
指导教师：
年月日
说明：开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，此报告应在导师指导下，由学生填写，将作为毕业设计（论文）成绩考查的重要依据，经导师审查后签署意见生效。
MCGS组态软件可用于花式喷泉设计，MCGS全中文工业自动化控制组态软件是一套32位工控组态软件。它的主要特点有：（1）延续性和可扩充性。使用MCGS工控组态软件开发的应用程序，当现场（包括硬件设备或系统结构）或用户需求发生改变时，不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级；（2）封装性（易学易用），MCGS工控组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来，对于用户，不需掌握太多的编程语言技术（甚至不需要编程技术），就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能；（3）通用性和可扩充性，每个用户根据工程实际情况，利用MCGS工控组态软件提供的底层设备（PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等）的设备驱动、开放式的数据库和画面制作工具，就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有网络功能的工程，不受行业限制。
题目：基于PLC的花式喷泉的系统设计
1.结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述
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。人们经常看到喷泉按一定的规律喷水,景色迷人;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。传统的喷泉控制采用单片机控制原理，通过可控硅作为功率开关元件，完成对潜水泵间歇工作的控制，可实现各种花式的喷水，但是这种控制系统在实践中存在以下缺点：由于可控硅承受过电压、过电流的能力差，因而不能长时间运行；需要配置较多的保护电路；程序的增减、修改和运行监视不灵活；抗干扰能力差；功率因数较低等。为有效解决上述问题，确保控制系统的正常运行，我们就可以采用PLC控制。PLC具有体积小、功能强、可靠性高,且具有较大的灵活性和可扩展性的特点,通过改变喷泉的控制程序或改变方式选择开关,就可以改变花式喷泉的喷水规律,从而变换出各式花式,以适应不同季节、不同场合的喷水要求。而且采用PLC控制的花式喷泉有以下优点：（1）控制方式上看，PLC软接线，只需改变控制程序就可轻易改变逻辑或增加功能。（2）工作方式看，PLC串行工作，不受制约。（3）控制速度上看，PLC通过半导体来控制，速度很快，无触点，顾而五抖动一说。（4）定时、计数看，PLC时钟脉冲由晶振产生，精度高，定时范围宽，有记忆功能。（5）可靠、维护看，PLC无触点，寿命长，且有自我诊断功能，对程序执行的监控功能，现场调试和维护方便。因此，进行花式喷泉的plc控制系统的设计，可以推动喷泉行业的发展，扩大plc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。
（2）研究内容：
（1）花式喷泉控制系统的组成；
（2）花式喷泉的控制任务和要求；
（3）花式喷泉的硬件系统的配置；
（4）花式喷泉控制系统软件MCGS的应用；
（3）研究思路及方案：
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。
2.选题依据、Байду номын сангаас要研究内容、研究思路及方案
（1）选题依据：
近年来我国经济的不断发展，物质生活水平的提高促使着人们迫切的追求更高的生活享受，于是大大小小的公园如雨后春笋般出现在新的城市规划中，其中必然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，如果再与五颜六色的灯光相配合，在和谐优雅的音乐中，更是令人心旷神怡，流连忘返。其中PLC控制的花式喷泉更是作为佼佼者，以其简单的操作方法和绚烂的视觉效果饱受人们的称赞。本文讲述的是如何利用PLC控制喷泉喷水方式，从而产生产生各样的样式。
3.工作进度及具体安排
2011.12——2012.01 选题，根据任务书查阅关于课题的资料，撰写开题报告；
2012.03——2012.04根据控制要求绘制流程图，设计梯形图程序，编制设计程序的相关说明；
2012.04——2012.05设计电器元件布置图，设计安装接线图，严格按照学校规定整理设计说明书；
S7-200PLC系统是紧凑型可编程控制器。它能够满足各种设备的自动化控制需求。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛。德国SIMATIC （西门子）公司的S7-200PLC，具有以下优点：（1）A/D、D/A转换精度及转换速度高，一个模拟量模块带3路A/D，1路D/A，A/D、D/A转换速度高为125us，为保证系统的采样、控制精度及调节速度提供了基本的物理条件；其他厂家PLC的模拟量模块的A/D、D/A转换速度均为ms级，不具备必要条件，而且S7-200PLC的模拟量模块的每路价不过300人民币，为同类最低，因此具有很好的性能价格比。（2）CPU运算速度快，0.37us/位，指令丰富：具有浮点运算、指针运算、中断、通讯响应、PID运算、PWM脉冲输出等功能，存储容量大，充分适应现代控制技术，如最优控制、自适应控制、变结构控制等控制算法的要求；（3）输入/输出点多、响应快， 24输入/16，每点可设置滤波参数，4个20KHz高速计数器，2个高速输出口，适应实时控制的要求；（4）通讯组网能力强，配有2个232/485通讯口，可方便连接232/485/422等通讯接口，适应监控系统的要求；（5）可靠性高，将CPU模块，输入/输出IO模块，通讯模块高度集成一体，简化结构，使用方便。事实证明S7-200PLC可编程序控制器完全满足花式喷泉系统的要求，具有较好的性能。
2012.06课题的答辩阶段；
4.指导教师意见
指导教师：
年月日
说明：开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，此报告应在导师指导下，由学生填写，将作为毕业设计（论文）成绩考查的重要依据，经导师审查后签署意见生效。
MCGS组态软件可用于花式喷泉设计，MCGS全中文工业自动化控制组态软件是一套32位工控组态软件。它的主要特点有：（1）延续性和可扩充性。使用MCGS工控组态软件开发的应用程序，当现场（包括硬件设备或系统结构）或用户需求发生改变时，不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级；（2）封装性（易学易用），MCGS工控组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来，对于用户，不需掌握太多的编程语言技术（甚至不需要编程技术），就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能；（3）通用性和可扩充性，每个用户根据工程实际情况，利用MCGS工控组态软件提供的底层设备（PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等）的设备驱动、开放式的数据库和画面制作工具，就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有网络功能的工程，不受行业限制。
题目：基于PLC的花式喷泉的系统设计
1.结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述
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。人们经常看到喷泉按一定的规律喷水,景色迷人;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。传统的喷泉控制采用单片机控制原理，通过可控硅作为功率开关元件，完成对潜水泵间歇工作的控制，可实现各种花式的喷水，但是这种控制系统在实践中存在以下缺点：由于可控硅承受过电压、过电流的能力差，因而不能长时间运行；需要配置较多的保护电路；程序的增减、修改和运行监视不灵活；抗干扰能力差；功率因数较低等。为有效解决上述问题，确保控制系统的正常运行，我们就可以采用PLC控制。PLC具有体积小、功能强、可靠性高,且具有较大的灵活性和可扩展性的特点,通过改变喷泉的控制程序或改变方式选择开关,就可以改变花式喷泉的喷水规律,从而变换出各式花式,以适应不同季节、不同场合的喷水要求。而且采用PLC控制的花式喷泉有以下优点：（1）控制方式上看，PLC软接线，只需改变控制程序就可轻易改变逻辑或增加功能。（2）工作方式看，PLC串行工作，不受制约。（3）控制速度上看，PLC通过半导体来控制，速度很快，无触点，顾而五抖动一说。（4）定时、计数看，PLC时钟脉冲由晶振产生，精度高，定时范围宽，有记忆功能。（5）可靠、维护看，PLC无触点，寿命长，且有自我诊断功能，对程序执行的监控功能，现场调试和维护方便。因此，进行花式喷泉的plc控制系统的设计，可以推动喷泉行业的发展，扩大plc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。
（2）研究内容：
（1）花式喷泉控制系统的组成；
（2）花式喷泉的控制任务和要求；
（3）花式喷泉的硬件系统的配置；
（4）花式喷泉控制系统软件MCGS的应用；
（3）研究思路及方案：
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。
2.选题依据、Байду номын сангаас要研究内容、研究思路及方案
（1）选题依据：
近年来我国经济的不断发展，物质生活水平的提高促使着人们迫切的追求更高的生活享受，于是大大小小的公园如雨后春笋般出现在新的城市规划中，其中必然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，如果再与五颜六色的灯光相配合，在和谐优雅的音乐中，更是令人心旷神怡，流连忘返。其中PLC控制的花式喷泉更是作为佼佼者，以其简单的操作方法和绚烂的视觉效果饱受人们的称赞。本文讲述的是如何利用PLC控制喷泉喷水方式，从而产生产生各样的样式。