花式喷泉plc控制毕业设计

花式喷泉plc控制摘要：花式喷泉是近年来的出现的新事物，随着科技的发展，可编程控制的不断进步，花式喷泉的控制要求也不断提高.在本次设计中，结合任务书的要求，采用了西门子s7-200plc作为控制器.我最初是简介花式喷泉的发展，接着是谈为什么用plc控制花式喷泉而不是用单片机控制，然后是plc的发展及功能。

最后是我的设计思路，如何将模拟量用到花式喷泉的plc控制中。

关键词：plc、模拟量、花式喷泉Fancy fountain PLC controlAbstract：Fancy fountain in recent years of new things appear, with the development of science and technology, the programmable control progress, fancy fountain control requirements for improve continuously. In this design, combined with the requirements of the project, the Siemens s7-200 PLC as controller. My first introduction to the development of the fountain is fancy, then it is to talk about why use PLC control fancy fountain not with single-chip microcomputer control, and then is the development and function of PLC. The last is my design ideas, how to use fancy fountain of simulation of PLC control.Key Words: plc、Analogue、fancy fountain目录前言 (1)第一章喷泉的发展 (2)1.1喷泉的发展 (2)1.1.1我国喷泉的发展 (2)1.1.2喷泉的应用状况 (2)1.1.3现代喷泉中出现的问题 (3)1.2喷泉的种类 (4)1.3喷泉中的一些新技术 (4)第二章方案分析 (5)2.1主控制器方案分析 (5)第三章花式喷泉的硬件设计 (6)3.1PLC (6)3.1.1 PLC的产生背景 (6)3.1.2 PLC发展历史 (7)3.1.3 PLC的构成 (8)3.1.4 PLC的特点 (9)3.1.5 PLC的主要技术指标 (10)3.2 PLC的发展趋势 (12)3.3 PLC选择时要注意的问题 (12)3.4 喷头的选取 (12)第四章系统设计方案介绍 (14)4.1 控制特点分析 (14)4.2系统I/O分配 (14)4.3控制流程 (15)致谢 (21)参考文献 (22)前言花样喷泉的核心是PLC，即可编程序控制器，是一种以微处理器为核心、带有指令存储器和输入输出接口、综合了微电子技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术的新一代工业控制装置。

它能够存储和执行指令，进行位置控制、逻辑控制、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

它不仅充分发挥了计算机的优点，以满足各种工业生产过程自动控制的需要，同时又照顾一般电气操作人员的技术水平和习惯，采用梯形图或状态流程图等编辑方式，使PLC的使用始终保持大众化的特点。

第一章喷泉的发展1.1喷泉的发展1.1.1我国喷泉的发展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。

专业技术人员把计算机技术、信息技术，以及声、光、电、雾、火、激光、音乐、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。

1.1.2喷泉的应用状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、相伴，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。

松弛、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，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、创作中。

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。

1.1.3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、喷头的合理选配，直接影响着喷水效果。

有些喷泉的设计，只注意了流量、工作压力等技术指标，忽视了流态效果这个重要因素，水造型效果差。

目前的一些超高水柱，水柱密实段短，破裂段和雾化段长，水柱直径与喷水高度相比显得细小单薄，抗风能力差，水柱很容易被吹散飘移，这就是有关参数选配不合理所致。

在整体水造型的组合效果上也存在差类似的问题。

喷泉是耗能的景观工程，在保障设计效果的前提下，尽可能地节约能源，这在方案设计阶段时就应该进行量体裁衣的设计。

我国是一个缺水的国家，节水是基本国策，喷泉要提倡循环用水。

1.2喷泉的种类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，普通喷泉分音乐喷泉、程控喷泉、旱地喷泉、跑动喷泉、光亮喷泉、趣味喷泉、激光水幕电影、超高喷泉等。

1.3喷泉中的一些新技术漂浮式：整座水景喷泉的管道系统全部安装在浮箱上，所以喷泉设备的运行不受季节性水位高低的影响。

漂浮式喷泉制作、安装工艺技术性强，但维护方便，易于保养。

在大型自然湖泊或各种人工湖中广泛应用。

跑泉：多个喷头，按时序控制，构成各种形态瞬时变化的水型。

可以形成跑动、跳动、波动等形状，又可以成固定造型的喷水形态，气势雄伟，变化多端。

水幕激光：采用特殊的入映机播放，使用的影片也是专门为水幕电影特制的影带。

由于电影的屏幕是透明的水膜，因此在电影播放时会有一种特殊的光学效果，屏幕的视觉穿透性可使画面具有一种立体感，影片的内容可与水面巧妙的结合，更有一种身临其境般的奇幻感觉。

第二章方案分析2.1主控制器方案分析方案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S7-200系列控制花式喷泉自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。