PLC喷泉--自动喷泉的PLC控制.doc

电气控制与PLC
课程设计
题目: 自动喷泉的PLC控制
院系名称: 电气工程学院
专业班级:
学生姓名:
学号:
指导教师:
设计地点:
设计时间:
成绩:
指导老师签名:

日期:


摘要
在游人和居民经常光顾的地方,如公园、广场、旅游景点和一些知名建筑前,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。本设计以三菱FX2N系列的PLC为控制器,设计了一个能变换四种式样的喷泉,详细介绍了系统的硬件配置、设计方案、软件流程图、梯形图和。当控制要求发生变化时,只需对程序做改动就行了,不必该变硬件接线图或只需微小改动即可,方便简单。
关键词: 喷泉 PLC
目录
1系统描述及控制要求 1
2设计方案 2
2
2
PLC喷泉控制系统 3
3
3 I/O分配表 4
4外部接线图 5
5梯形图 6
6系统调试 8
设计心得 9
参考文献 9
1系统描述及控制要求
随着人民生活水平的提高,城市环境建设日益为人们所重视。喷泉作为一种观赏性较高的艺术水景,不断出现在城市广场、居民小区、公园等场所。它不仅可以增加空气湿度,减少空气中的尘埃,降低空气温度,更为人们生活增添了不少情趣。自动控制喷泉能自动且连续的改变其形态,呈现丰富多彩的花样变化,从而给人以美好的视觉感受。
由单片机或可编程控制器PLC组成的小型喷泉系统在软件及硬件上均可较好地满足控制喷泉花样变化的要求。由计算机作为上位机,PLC或单片机作为下位机的自动喷泉系统在功能上大大超越了传统的喷泉系统,PLC完成对喷泉现场的造型或灯光的控制。并向计算机发送实时控制数据。上位计算机实现喷泉花样监控等功能。
自动喷泉控制的实现方法很多,本设计题目为基于可编程逻辑控制器(PLC)的喷泉控制系统,用PLC,不仅能够进行多种水型切换,而且能将各种水型,按照预先设定的排列组合进行控制程序的设计,通过计算机运行控制程序发出控制信号。通过上位机(PC)与PLC之间的通讯来监控喷泉的状态与效果,进而控制电动机,以达到顺利实现工业控制的要求及目的,同时还要达到低功耗、高性价比、运行安全可靠等基本要求。
本设计的基本要求:
有16个彩灯代表16个喷头,有4个选择按钮,如下图所示。实现四种以上的自动喷泉花样。
2设计方案

单片机也成为单片机微型计算机,是把微型计算机的各部件——中央处理器、存储器、输入输出接口电路、定时器/计数器等制作在一块集成电路芯片上,构成一个完整微型计算机。
由于单片机在一块小芯片上就集成了一台计算机有具备的功能,所以其在工业控制中占据很重要的地位。它具有超小型化、结构紧凑、抗干扰能力强等优势。特别适用于实时工业测量控制、智能化仪器仪表和家用电器控制等应用系统。
单片机控制系统用于喷泉控制是完全可行的,它可以通过定时器/计数器队喷泉喷射的时间进行控制,并且也可以串行接口与上位机进行通讯。由于单片机的价格比较便宜,所以大批量生产时的性能价格比很高。但由于单片机需要附属很多的外围电路,对电路的设计水平要求很高,否则便很可能降低系统的稳定性。而且,由于喷泉控制系统很少会有批量生产的情况,对于小规模制作时,PCB印刷电路板的制作成本是很高的。综上所诉,此次设计采用单片机控制系统不是最佳方案。

工控机即工业控制计算机,工程机是专门为工业现场设计的计算机,而工业现场一般具有强烈的震动,灰尘特别多,另有很高的电磁力干扰等特点,且一般工厂均是连续作业急一年中一般没有休息。因此,工控机与普通计算机相比必须具有以下特点:
机箱采用钢结构,有较高的防磁、防尘、防冲击的能力。
机箱内有专用底板,底板上有PCI和ISA插槽。
机箱内有专门电源,电源有较强的抗干扰能力。
要求具有长时间工作能力。
对于工控机作为喷泉系统,由于喷泉控制系统的环境相对工业控制的环境要好得多,而且喷泉控制系统队连续长时间工作的能力要求不是很高。用工控机
设计喷泉系统实属大材小用。而且工控机的价格较同层次的PC机要偏高,这样就增加了系统的成本,降低了整体的性价比。
PLC喷泉控制系统
可编程逻辑控制器以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作,来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求,并事先存入PLC的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行,以完成工艺流程要求的操作。
一个PLC的控制器,可以接收几千个I/O点。对于喷泉控制系统这样,被控对象是设备连锁、回路很少,采