花作文之花式喷泉系统毕业设计

花式喷泉系统毕业设计
【篇一：花样喷泉控制系统设计】
.基于plc的花样喷泉控制系统设计
目录
第一章引言 (2)
1.1 课程设计的目的及意义 (2)
1.2 课题背景 (2)
1.3 控制任务和要求 (2)
第二章控制方案的选择 (3)
第三章 i/o分配表 (4)
第四章 plc硬件接线图 (5)
第五章编写系统控制流程图 (6)
第六章编程和调试过程说明 (9)
6.1 编程过程说明 (9)
6.2 设计调试过程中的错误 (9)
6.3 控制面板的操作说明 (10)
结束语………………………………………………………………………………………（10）参考文
献................................................................................................（11）附录 (11)
附录一编程梯形图 (11)
附录二编程指令....................................................................................（15）附录三控制面板 (19)
.
第一章
引言
1.1 课程设计的目的及意义
随着微电子技术的发展，可编程序控制器（简称pc或plc）以微处理器为核心，适用
于开关量、模拟量和数字量的控制，它已进入过程控制和位置控制等领域，成为一种多功能、高可靠性、应用场合最多的工业控制微型计算机。

备、某
条简单的自动化生产线、某些简单的工艺过程的调查研究，使我们大家明确生产工艺对电气
控制提出的各项要求。

根据这些要求，进行基本的原理设计、工艺设计和操作设计，使我们
在课程设计的全过程中，进一步明确设计任务中的各项要求，建立课程设计工作的整体概念，从工程环境、实现手段和操作方式的各个环节入手来设计控制程系统，通过不断的调试和完
善软硬件设计，最终能够满足这些要求。

这次课程设计不仅培养了我们的工程应用能力，独立完成工作的能力外，还培养了我们
文献信息检索的能力和对所学知识的综合运用的能力，并为我们的毕业设计以及毕业后的工
作能力打下良好的基础。

1.2 课题背景
在许多休闲广场、景区或游乐场所里,人们经常看到喷泉按一定的规
律喷水,景色迷人;
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，可实现各种花样的喷水，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,从而变换出各式花样,以适应不同季节、
不同场合的喷水要求。

1.3 控制任务和要求
某广场的喷泉如图所示，4号为中间喷头，3号为内环状喷头，2号
为1次外环状喷头，
1号为外环装喷头。

.
（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开关和单步、连续开关决定。

（3）当单步、连续开关在单步控制时，喷泉只能按照花样选择开
关设置得方式运行一个
循环。

（4）花样选择开关用于选择喷泉得喷水花样，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，延迟2s后，3号喷头
喷水，再延迟2s后，2号喷头喷水，又延迟2s后，1号喷头喷水。

18s后，如果为
单步工作方式，则停下来。

如果为连续工作方式，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
迟2s后，2号喷头
喷水，再延迟2s后，3号喷头喷水，又延迟2s后，4号喷头喷水。

30s后，如果为
单步工作方式，则停下来。

如果为连续工作方式，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，延迟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15s 后，4组喷头全
喷水，30s后，如果为单步工作方式，则停下来。

如果为连续工作
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，以此间隔2s喷
水，然后一起喷水。

30s后，按照1-2-3-4的顺序，分别延迟2s依
次停止喷水。

再
经1s延迟时，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。

如果为单步工作方式，则停下来。

如果为连续工作方式，则继续循
环下去。

第二章控制方案的选择
从工程实际出发，在制定控制系统的方案时，充分考虑功能的组成
及实现，主要从机械
部件的动作顺序、动作条件、必要的保护和联锁，系统的工作方式（如手动、自动、半自动）和安全保护措施及紧急情况处理着手设计。

从而总结了以下几点在梯形图设计过程中的主要
思路。

1、为了便于程序清晰明了，分别调用不同的四个花样，采用了子
程序调用指令（call p），并通过[sret]返回原始指令。

2、不同花样的选择采用手动选择开关，内部通过时间继电器和辅
助继电器实现自动化
控制来完成各花样内的循环动作。

3、为了使系统能
有单步/连续两种工作
方式，例如在花样1中，
当时间继电器计完18s
后使t11的常开触点与
单步/连续开关x006的
常开和常闭触点分别串
联。

在x006的常闭触点支路中，输出m0，m0的常闭触点分别串
到各支路中，当x006闭
合时，即可实现连续循环；在x006的常开触点支路中，输出[rst]指令，使m11、m12、m13、.
.
【篇二：花式喷泉毕业设计开题报告】
长春大学电子信息工程学院
毕业设计开题报告
题目：花式喷泉的plc控制系统设计
学院：电子信息工程学院
专业：电气工程与自动化
学生姓名：
学号：
指导教师：
开题时间： 2012.03.14
本课题研究的意义：
随着我国经济的高速发展，微电子技术，计算机技术和自动控制技
术也得到了迅速发展，交流变频调速技术已经进入个崭新的时代，
其应用越来越广。

而随着我国城市化进程的加快和人口大量集聚，
环境越来越重要，好的环境能使心身愉快，做事效率提高。

其中喷
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，有益于改善社区面貌和增进
居民身心健康。

喷泉是人工环境中最富有生命力的喷泉,它具有分隔空间、增加层次、净化
空气美化环境的作用。

现代高科技把美妙的音乐、多姿的喷泉造型、五彩缤纷的水下灯光、神奇的激光图文，通过电脑有机的结合在一起，给人以音乐声响、视觉形象、色彩变换三位一体的超自然享受。

随着我国人民物质生活水平的不断提高，对于精神生活的要求也在
不断提高，为进一步改造环境景观，建设一个喷泉是很有必要的。

随着科学技术的不断发展和生活水平的不断提高，尤其是喷泉在城
市和社区环境建设中起着尤其重要的作用。

当今喷泉工程和高新技
术的结合正是历史发展的必然趋势，由于喷泉工程中采用了大量的
高新技术，从而使喷泉效果更加绚丽多彩，婀娜多姿，令人赏心悦目、流连忘返。

调研（社会调查）情况：
人们对喷泉的造景功能、娱乐功能、环保功能认识的提高，开拓了
喷泉的应
用范围。

我们可以看到：适宜于喜庆节日、大型群众集会的广场喷
泉和城市主题雕塑喷泉，其水造型往往是简捷、明快、庄重、大方，给予人们团结进取，凝聚向上的感受。

在商业广场、购物中心以及
一些景点的大型激光彩色音乐喷泉，其动感十足的“水表演”，既欢快、跳跃，又抒情、富有诗意的“水舞蹈”，有些喷泉配之以水幕电影，给人们以变幻无穷，绚丽多姿的视听效果。

河、湖自然水面上
喷水高度超过百米的高水柱喷泉，其雄伟、壮观的水造型往往成为
这个城市或旅游景点的特征之一。

喷泉进入了住宅小区，多与建筑
小品和雕塑相映，既有中、老年人们喜爱的幽静、典雅的风格，也
有适于儿童嬉水，趣味十足的形式。

舒适的环境氛围给人们愉悦的
感受。

商场内、酒楼里的喷泉小巧、别致，既调节了室内小气候，
又增添了画意。

依托大型建筑物和自然地形建成的人工瀑布及溢水
造景给人们以清新和另有韵味的感受。

喷泉在电视转播厅和大型歌
舞上频频出现，调谐得当的水形烘托着演出的效果。

精巧的微型喷
泉进入了办公室和居室，１
给室内增添了动态的装饰。

喷泉是艺术和技术的结合物，建筑艺术、园林艺术、美术以至引伸到人文学、文学艺术、音乐艺术等都能蕴
含到喷泉的设计、不少成功的作品都注意喷泉的设计风格与周边的
环境、建筑物风格的协调一致，注意当地人文、文化心理，所以好
的方案设计是至关重要的，它是成功的起点。

在喷泉方案的制作上，短短的几年时间就从手工制图发展到photo shop图片再发展到三维动画制作的光盘描绘的动态喷水方案，计算机技术极大地丰富和开
拓了人们的思维空间。

快速、直观、便于保存、易于修改的优点很
快地就被建设方接受，成为喷泉设计方案招投标的必备内容。

喷泉
的专用产品，设备也在不断地更新换代，新材料、新技术的采用，
环保型的产品更加安全、可靠，售后服务周到、及时，这些都为喷
泉的良性发展提供了技术支撑，使得大多数的喷泉在美化环境之外，还发挥了良好的生态效应社会效益和广告效应等间接的经济效益。

拟采用研究方法：
方案1：使用单片机控制花式喷泉
单片机的特点是控制性能和可靠性高，体积小、价格低、易于产品化。

由于
单片机具有良好的控制性能和灵活的嵌入品质，近年来在智能仪表、机电一体化产品、实时工业控制家用电器等各个领域都获得了极其
广泛的应用。

花式喷泉的原理是利用控制器控制水泵的喷水的方式，此方案采用
at80c51
系列单片机作为主控制器来控制喷泉的喷水方式。

单片机的成本较低，适合用于控制小型的花式喷泉。

单片机通过控制步进电机来控
制电磁阀,实现对喷头流量的控制, 从而使喷泉水姿、灯光色彩产生变化。

但采用单片机控制原理，是以可控硅作为功率开关元件，由于
可控硅承受过电压、过电流的能力较差，因而不能长时间运行。

方案2：使用三菱公司fxon系列的plc控制花式喷泉
自20世纪60年代中期以来plc产品在电力、冶金、化工等行业发
挥了重大
作用,尤其近20年来计算机和信息技术的飞速发展,不断成倍扩大的
功能和成倍降低的价格,使plc、通讯联网技术、过程控制软件都获得了长足的进步,也使plc的广泛应用成为可能。

plc的优点很多，主要包括：编程方法简单易学；功能强、性能价格比高；
硬件配套齐全、用户使用方便、适应性强；可靠性高、抗干扰能力强；系统的设计、安装、调试工作量少；维修工作量低、维修方便；体积小、能耗低等。

而且plc在各个工业部门的应用范围都得到了扩展。

２
３
文献综述：
1.喷泉在国内的发展
喷泉作为一项建筑艺术，在国内外均有较悠久的历史。

国内在二十
世纪八十
年代以前，喷泉只是建筑给排水和园林造景专业的一个技术细节，
从设计到产品制作，工程安装都没有形成规模。

只是在展览馆等公
共建筑和公园里能见到一些中、小喷泉，产品的水平也是简单、粗
放的。

二十世纪八十年以后，随着国民经济的恢复和发展，人民生
活水平的提高，一些城市的城建、园林主管部门在城市建设、改造
的过程中，以及环境的美化和文化氛围的营造上对喷泉提出了求新
的要求，一部分建筑、园林、水利的设计院、研究所及大专院校，
综合了土建结构、给排水、机电控制等传统的专业技术，加上当时
先进的单片机，通过电磁阀和直流电机调速实行变量控制，设计出
一批喷泉、水景。

得到了良好的社会反映和社会效益。

在这个时期，一些喷泉设备专业加工厂和公司开始组建、发展，为喷泉的专业化
发展提供了力量，打下了基础。

二十世纪九十年代以后，社会主义市场经济快速发展，全国城市建
设速度加
快，人们也追求高质量的文化生活和环境美。

市场的需求推动了喷
泉行业的发展。

喷泉走出公园、园林的围墙和广场的中心，深入延
伸到人们的各个社会活动场所。

许多喷泉专业的生产厂商和专业公司，在这段时间内应运而生，迅速发展起来。

水幕电影等学科的技
术应用到喷泉之中，把喷泉行业的技术水平推上了一个新的层面，
开拓了广阔的应用空间，喷泉行业得到了快速发展。

2001年中国建
筑金属结构协会、给水排水设备分会成立了水景喷泉专业委员会，
行业组织为城镇、园林的主管部门、设计院、所及专业生产厂商、
公司提供服务，促进喷泉行业健康有序地发展。

一些大学和中专的
建筑、园林专业也开设了水景、喷泉课程，为
喷泉行业的今后发展提供了知识储备。

喷泉行业的发展进入到一个
新的阶段。

2.现代喷泉中出现的问题
在喷泉得到广泛应用的过程中，也出现了一些问题和不足，有些认
识上的误区和不良倾向应该引起人们的重视。

否则将对喷泉行业的
健康发展产生负面影响。

（1）方案设计上的盲目性，往往导致作品成为败笔，使作品难于长久存在。

（2）细部设计的不合理直接影响作品效果。

（3）质次价高的伪劣产品直接影响着有关厂商和公司的信誉。

（4）节能、节水、环保问题应引起足够的重视。

喷泉的水造型是通过细部设计来实现的，机、泵、管、阀门、喷头
的合理选４
【篇三：毕业设计：花式喷泉的plc控制设计】
目录
前言 (1)
第1章系统控制方案的确定 (2)
1.1花式喷泉的概述 (2)
1.2系统设计的基本步骤 (3)
1.3系统控制方案 (3)
1.4花式喷泉控制系统的原理图 (5)
第2章系统硬件设计 ............................... 6 2.1 可编程控制器（plc）的选择 .. (6)
2.1.1 plc概述 (6)
2.1.2 plc的选型 (6)
2.2变频器的选型 (8)
2.3水泵的选型 (10)
2.3.1水泵的参数及性能 (10)
2.3.2选择步骤 (13)
2.4硬件接线图 (14)
第3章系统软件设计 .............................. 16 3.1 plc梯形图概
述 ...................................................... 16 3.2 swopc-fxgp/win-c编
程软件的操作方法................ 16 3.3 i/o分配
表 (16)
3.3.1输入信号 (18)
3.3.2输出信号 (18)
3.4i/o接线图 (18)
3.5流程图 (19)
3.6梯形图（见附录1） (19)
3.7喷泉控制系统的设计程序 (19)
结论 (21)
参考文献 (22)
致谢 (23)
附录 (24)
前言
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。

1969年美国数字设备公司（dec）研制书上世间第一台可编程控制器，并成功地应用在美国（gm）的生产线上。

但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称plc(programmablc logic controller)。

1985年国际电子委员会（iec）对plc的定义如下：
plc是自动控制技术，计算机技术和通讯技术于一体的一种新型工业控制装置，已跃居工业自动化三大支柱（plc、robot、cad/cam）的首位。

可编程控制器，简称plc。

它在集成电路、计算机技术的基础上发展起来的一种新型工业控制设备。

具有1.可靠性高、抗干扰能力强2.设计、安装容易3.维修工作量少4.功能强、通用性好5.开发周期短、成功率高6.体积小、重量轻、功耗底等特点。

具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，已经广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为工业生产自动化的支柱产品。

与继电——触发器系统相比系统更加可靠;价格上能与继电——接触器控制系统竞争；易于在现场变更程序；便于使用、维修、维护；能直接推动电磁阀、接触器与之相当的执行机构；能向中央执行机构。

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。

第1章系统控制方案的确定
1.1花式喷泉的概述
喷泉是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头洒出来具有一定形状的组合体，提供水压的一般为水泵。

现代城市中的喷泉形式已十分丰富。

随着构筑物的大小及水压等的变化，喷泉或高或低、或珠或雾，精彩纷呈。

可分为以下7种：
（1）普通喷泉：只有简单的几种固定水型及灯光，随着电源的开闭而控制喷泉的运行、水型和灯光的变化。

（2）程控喷泉：将各种水型及灯光，按照预先设定的排列组合进行控制程序的设计，通过计算机运行程序发出控制信号，使水型及灯光有各种各样的变化。

（3）音乐喷泉：在程序控制喷泉的基础上加入了音乐控制系统，计
算机通过对音频及midi信号的识别，进行译码和编码，最终将信号
输出到控制系统，使喷泉的造型及灯光的变化与音乐保持同步。

（4）水幕激光喷泉：将激光器发出的激光束射在水幕喷头的水幕上，激光束由激光控制系统编程控制，可发出多种多样的图案及色彩，
照射在晶莹透明的水膜上，形成斑斓夺目的起义效果。

（5）水珍珠喷泉：利用特殊音波将水变成球体的喷水装置和全频高
速闪光灯的视觉图像效果的产品组成。

（6）游戏喷泉：又称感应泉，喷泉水柱根据游人的动作产生反应，
而且这种应具有不确定性，是一种互动式喷泉，增强了娱乐氛围。

（7）跳跳喷泉：又名光亮泉。

是一种高科技水景艺术，水形似根根
晶莹透彻地冰柱，一串串飞向空中，轻舞飞扬。

采用plc控制花式喷泉的优点：
（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。

1.2系统设计的基本步骤
在花式喷泉控制系统的设计过程中主要考虑以下几点：
（1）深入了解和分析花式喷泉的工艺条件和控制要求。

（2）确定i/o设备。

根据花式喷泉控制系统的功能要求，确定系统
所需的输入、输出设备。

常用的输入设备有按钮、选择开关等，常
用的输出设备有指示灯等。

（3）根据i/o点数选择合适的plc类型。

（4）分配i/o点，分配plc的输入输出点，编制出输入输出分配表
或输入输出端子的接线图。

（5）设计花式喷泉系统的梯形图程序，根据工作要求设计出周密完
整的梯形图（6）程序，这是整个花式喷泉系统设计的核心工作。

（7）将程序输入plc进行软件测试，查找错误，使系统程序更加完善。

1.3系统控制方案
花式喷泉系统的控制要求如下：
（1）1、2均为外环形状的喷水管，3为内环形状的喷水管，4为星形喷水管。

灯光系统由三条支路组成，分别为绿色灯支路（在1,2之间）、黄色灯支路（在2,3之间）红色灯支路（在3,4之间）。

（2）该喷泉共有三种花样可供选择。

按下启动按钮，喷泉即开始工作，按下停止按钮，则停止喷水。

喷泉的工作方式（即喷水花样）由选择开关来实现。