基于PLC的花样喷泉控制系统的设计.docx
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基于PLC的花样喷泉控制系统的设计.docx
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基于PLC的花样喷泉控制系统的设计
毕业论文(设计)
摘要
跟着我国的都会化历程的加快和人丁的多量会聚,环境也是让人们更加的重
视了,优良环境能让人的心情更为舒服并能使服务效能升高。
此中喷泉也能够润
湿四周的空气并能减削尘土同时也可让气温下降。
喷泉细小水滴和四周空气份子
抨击,也许爆发大批的负氧离子,有利于改良住区的脸蛋和督促住民身心康健。
花样喷泉选用可编程控制器PLC和变频器,用器件完成对花样喷泉运转的节
制,可信性也大的升高。
节制系统布局简易,外面路线简易,便利的增添或变更
控制收效,也许实行故障逐动检测与报警闪现出来,升高运转安好性,并便于查
验。
用SFC法子编程,能够使计划思绪清楚,编程简洁。
以其卓越的速度技能逆
变器、制动性能、高效率、高功率器件和节能效果,可控制水位的高地喷泉,范
围一般是很多其他的优势,被国内和国外公认是最有前希望的速度。
于是,可编
程控制器技能加变频器变速成了今世喷泉行业的一个多样。
这策画是把持PLC和变频器的变速技能,是以有三种喷水的花样可以供选;
可以节制每个环喷水管喷水的那个高度;喷水的时候要有灯光表现出来;能够按
照分别天色、个别场所可转变喷水的样子。
将各类水的形状和灯的光,依照开始
制定的序列组合的实行来控制程序的策画,经过计算机地运转来发来控制讯号,
使水地形状和灯的光有林林总总的转变。
关键词:
可编程控制器PLC;花式喷泉;梯形图;控制;水泵
I
毕业论文(设计)
Abstract
Withtheaccelerationoftheurbanizationprocessofourcountryandpopulation
ofalargenumberofconvergence,theenvironmentisbecomingmoreandmore
important,agoodenvironmentcanmakethepsychosomaticmorecomfortable,
increaseworkefficiency.Thefountaininthewetsurroundedbyair,canalsoreduce
andamenddust,fallingthetemperature.Fountainoftinywaterdropletstoairpart,
perhapsoutbreakofalargenumberofnegativeoxygenions,isadvantageoustothe
improvementofcommunityfaceandurgedresidentsphysicalandmentalhealth.
fancyfountainchoosesprogrammablecontrollerPLCandfrequencyconverter,
usingsoftwaretocompletetheautomaticcontrolofthefancyfountain,reliabilityis
greatlyincreased.Controlsystemlayoutissimple,simplifytheexternallineandcan
beconvenienttoaddorchangecontrolresults,perhapsimplementsautomaticfault
detectionandalarm,highersafety,operationandconvenientforinspection.Using
SFCprogrammingway,programmingsimple.Withitsexcellentspeedskillsinverter,
brakingperformance,highefficiency,highpowerdeviceandtheenergysavingeffect,
cancontrolthewaterlevelhighfountain,rangeisusuallyalotofotheradvantages,is
consideredbydomesticgrandpathespeedofthemostpromising.So,programmable
controllerPLCskillsandfrequencyconverterspeedregulationtechnologyhas
becomeafocusinthemodernfountainindustry.
ThispolicyisthecontrolofPLCandfrequencyconverterspeedcontrolskill,
andisbasedonthreekindsofwaterspraypatterntochoosefrom;Theheightofthe
watercancontroleachringspraypipe;Alightwhensprayingperformance;Can
accordingtotheclimate,differentplaceswillchangethepatternofwater.Willall
kindsofwatertypeandlight,accordingtothepresetplottingthepermutationand
combinationofcontrolprocedures,operatingthroughthecomputerprogramsignal
fromcontrol,maketheplainshapeandthelightofthelamphasmanychanges.
Keywords:
programmablecontrollerPLC;Fancyfountain;Ladderdiagram;
Frequencyconverter;Control;Thewaterpump
II
毕业论文(设计)
摘要.............................................................I
Abstract.........................................................II
1绪论............................................................1
1.1课题研究背景.................................................1
1.2课题设计的内容...............................................2
1.3课题设计的目的和意义.........................................3
2系统控制方案的决定...............................................4
2.1花式喷泉的描述...............................................4
2.2PLC控制花式喷泉的长处........................................4
2.3系统设计的基本步骤...........................................5
2.4系统控制方案.................................................5
2.5花式喷泉控制系统原理图.......................................6
3系统硬件设计.....................................................7
3.1可编程逻辑控制器(PLC)的选型................................7
3.1.1PLC概述...............................................7
3.1.2PLC的选型.............................................7
3.2变频器的选型................................................9
3.3水泵的选择..................................................10
3.4硬件接线图..................................................10
3.5I/O分配表.................................................11
4系统软件设计....................................................12
4.1PLC梯形图概述..............................................12
4.2S7-300编程软件的操作方法...................................12
4.3系统工作过程分析...........................................13
4.4控制系统程序设计...........................................13
4.4.1花式喷泉的第一种花样.................................13
4.4.2花式喷泉的第二种花样.................................15
4.4.3花式喷泉的第三种花样.................................15
4.4.4组态画面的制作........................................16
毕业论文(设计)
4.4.5画面绘制..............................................17
结论.........................................................18
致谢.........................................................19
参考文献.........................................................20
附录.........................................................21
毕业论文(设计)
1绪论
1.1课题研究背景
跟着都会历程进一步提高,花样喷泉能够在四周到处见到。
比方广场,公园,
社区等。
花样喷泉这一种人工小天气,在火热夏季可能够轮到增加湿润同冷却功
用;也能为水体来充氧气,有利于水体自己增添自己洁净地实力,起到避免水黑
色气味的功用。
花样喷泉运转地灵动性是用来评估花样喷泉质量好坏的一个环节,且这个同
花式喷泉的系统能彼此重视。
花样喷泉能够按照本人的计划,策画林林总总的花
式,加之光,可能够给带来一种完美的完美享用。
1969年美国数字设置公司(DEC)开拓了天下上第一个可编程控制器,其
次用在美国(GM)生产技术线上告成用。
可是在那时只会举行逻辑运转,是以
称可编程逻辑空置期,称它为PLC(programmablelogiccontroller)。
到了70年月后末,陪同着微型电子技术和计算机的飞速生长,使PLC从开
关量的逻辑节制扩展到数子控制和出产过程的控制地领域,真确成了一个电子计
算机产业控制的汇编的程序,是以称之为可编程控制器,简它为PC
(programmablecontroller)可是因为PC简易和自己计算机(programmable
computer)批次混同,是以人们仍然惯用PLC做成可编程器的略写。
1985年国际电工委员会(IEC)将PLC的界说如下:
可编程控制器是一个举行数字运算的电子体系,它是专为在产业情况下的操
纵而计划出来的产业控制器,自己采纳能够编程的内存储器,用于产业生产过程
当中,用在其它的里面保存实行逻辑运转、递次把控、按时、算数及算术运算等
这些指令的内部存蓄,也经过一定的数子或模仿的输入及输出,来对各样花式的
机器来进行出产的过程的把控。
PLC是继电器逻辑控制系统成长而来的一经升上产业主动化的三个大地撑
持(PLC、ROBOT、CAD/CAM)的上面。
这个可编程控制器,是以它带数学处
置、递次掌控方面具备必需地上风。
继电器控制系统在这两个功效当中起到了两
种很重要的功用:
(1)逻辑运算
(2)弱电掌控强电。
PLC是合主动控制技能,计算机技能和通信技术是来自于一个最新式地产业
掌控装配,把它简易的叫作PLC。
它是在合成的路线、计算机技术的底子上面展
现出来的一中新式的产业掌控的配置。
拥有1.机能可靠性高、抗滋扰的力量强的
1
毕业论文(设计)
设计2.策画、安设简易,3.庇护的工作量少4.功效能力强、通用性能强5.建设
的周期短,告成率也高6.体积也小,重力也轻、功损能力底等一些特色。
拥有
功效大、可靠机能强、建设机动、使用起来也很方便体积也不是很大、重量轻等
长处,一经非常普遍地用在自动化把控的很多地点,而这个也已成为完成产业出
产自动化的支撑的产物。
和继电器——接触器的系统地对比来说系统越发的可
靠;在价位上也是能与继电器——接触器控制体系来相互抗衡;容易于在现场变
动流程;本实用新型使用、庇护、维修方便;可以直接推进电磁阀、接触器和等
效执行器;执行器可以直接传送到中心决策机构;数据能够接着向中央数据处理
体系来接着传用数据等。
然后,设计PLC控制体系的花样喷泉,喷泉可用来促进业内的增长,这个
能用来扩展PLC在操作的自动控制范畴,在经济与理论研发的方向上有必然价
格。
1.2课题设计的内容
本计划将要在如下几方面来对花样喷泉的控制系统来举行研究和论证地。
1、花式喷泉在类型方面的选型。
综结了花式喷泉的种别和各种的类型和要
点,在本策画中认真考虑能有三种喷水花式能够供其挑选;可以掌管每一根喷水
管喷水地高度;当喷水时要有反射光线;能够按照分别的季候、不同的场所可以
扭转喷泉喷水的格式。
用各类水型及灯光,依照原来的组成把控程序的计划,经
过计算机运转流程发来掌控讯号,让其水型和其灯光有着林林总总的转变。
2、花式喷泉硬件系统的方案。
本文课题策画的花样喷泉需要有高的灵活性
和准确性,在花式喷泉的格层监测体系中当选用在产业自动控制上大批发挥的具
备检查地精确度高、生命较长、机能较不变好的靠近传感器,发挥感应器其中
的开停量讯号输到PLC中从中来实现现场掌控。
因为本课题的推广,需要在硬
件体系的计划过程当中,需要重要琢磨经济实用、巩固、智能和优雅的花式喷泉。
3、花样喷泉控制体系软件的策画。
在当前PLC编辑措辞设计之中加入了梯
状图,梯状图当中的程序编辑可直接地了解计划花式喷泉掌控的请求,西门子的
s7-300编程软件编写的利用梯形图,这个软件有一个巨大的判断效果,能加速地
搜索出阻塞的原由,在很大程度上地减少修理的时刻。
2
毕业论文(设计)
1.3课题设计的目的和意义
跟着本国经济地加速成长,微型电子技术、计算机和自动控制地技术以及变
频变速技术一样亦然获得到加速成长,交流变频变速技术一经进到一个新的世
纪,其中的用处也将会是有大的广泛。
并且有跟着我国都会化历程的迅速成长和
人民的大批会聚情况亦然越来越重要,好的状况可以使心身更为高兴,作工效能
也大大升高。
此中喷泉也能够润湿四周氛围和削减尘土同时下降温度。
喷泉的微
小水滴同空气份子彼此之间碰撞,可能够发生大批量的负氧离子,它有利的改良
本土的面目和促进住民的身心康健。
可编程序控制器(PLC)因巩固稳定、布局化简易、本钱便宜、简朴好学、
功效很大和用起来很便利一经成了操纵面很广、很遍及的通用性的产业掌控装
备,成了现代产业自动化的重点的支撑中的一个。
花式喷泉控制要接到配置简朴
地操作,对应的体系组态地编程简朴,具备友好的人和机器的界面,装备了应有
的程序库,加速了编程和它的调用得速率。
经过PLC对流程的策画,大大抬高
了喷泉的掌控水准,而且也大大改良了喷泉的形态。
3
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2系统控制方案的决定
2.1花式喷泉的描述
喷泉是一个用水或其余液体来经由一个恒定的压力用喷嘴喷出来的具备特
定的形体的主体,供应水的压力的正常会称之为水泵。
在当代化得都市当中的喷泉形式已经是十分丰富。
跟着建造物巨细同水压不
同的变革,喷泉是高是矮、是珠是雾,魅力呈现。
能够分为下列7种:
(一)一个普通的喷泉:
只要简朴的几种牢固水样和光,跟随着开关的打开
和关闭用来掌控喷泉的运转、水样和光的转变。
(二)程控的喷泉:
用每种水样盒灯的光,遵照开始假定的序列组合举行把
控程序的策画,经过计算机运转流程来弄出掌控的信号,从而使水样以及灯的光
有着林林总总的转变。
(三)音乐方面的喷泉:
在程序把控喷泉的最初上面来插足了音乐,从而达
到控制喷泉的一种体系,计算机经过对音频与MIDI讯息的一些判别,从而举行
了译码和编码,最后才将讯号传出到了控制的体系当中,从而使喷泉的状态的变
革与音乐坚持一致。
(四)水幕激光喷泉:
在水膜水喷头的激光枪发射的激光束,从激光把控
体系程序控制的激光束,传出各种样式的图案,照在透明透亮的膜上,形成灿烂
醒目的功用。
(五)水珍珠喷泉:
操纵特别产品视觉效果的声波喷射水进入的组装和组成
的高速闪光频率。
(六)游戏喷泉:
称之为感应泉,喷泉的喷柱是依据旅游人地举措发生反馈,
并且这类反响具备不准确性,是一种相互传动式地喷泉,强化文娱的状况。
(七)跳跳喷泉:
同时也叫光亮泉。
这是个高技术的水景形状,水清澈地螺
柱的水柱子的形状,一簇簇飞向天中,漫步飞舞。
2.2PLC控制花式喷泉的长处
1、从控制角度上面来看:
PLC软布线,只需转变控制流程即可转变逻辑或
增长功效。
2、从工作方式上面来看:
PLC串口工作,无需制约。
3、从控制速率上面来看:
PLC经过半导体掌控,速率是快点,无接触点,
4
毕业论文(设计)
顾而无发抖一说。
4、从按时、记数上面来看:
PLC时钟脉冲经晶振发生,精准度高,调速范
畴广;有记数功效。
5、从可靠、隐蔽的外观上面来看:
PLC没触点,生命长同时也有自己诊断
效果,在这个过程可实行监控功效,它在实际操作和维修方面也很便利。
2.3系统设计的基本步骤
在花式喷泉地控制体系地策画进程傍边重点琢磨如下几点:
1、深切相识和分辨技术前提和控制请求。
2、确定I/O设备。
依据花式喷泉把控体系地功效请求,肯定了所要的输入
输出装备。
在经常有的输入得设备当中就有按键和挑选开关等,常使的输出设备,
如灯等。
3、依照I/O点选择PLC的类型。
4、分派I/0点,在这个PLC的输入输出点当中,体系的输入输出分派表和
输入输出端之间的衔接图。
5、策画喷泉梯形体系方案,依据作事策画出精密度来完全的梯形图地需求,
这是全部花式喷泉体系策画的为工作中心。
6、用流程输入PLC实行软件尝试,搜索毛病,使体系流程加倍完竣。
2.4系统控制方案
花式喷泉系统控制有以下方面:
(一)1、2是外环形态的喷水管子,3是内圈形态的喷水管子,4为星状的喷
水管。
照明体系用三条歧路构成,分袂是绿色灯的歧路(在1,2间)、黄色灯的歧
路(在2,3间)、赤色灯的支歧路(在3,4间)。
(二)这喷泉有三种能选择的图案。
摁下按键,喷泉即起首作事,按下截止按
键,则截止喷水。
通过选择开关实现喷泉的作事要领(即喷水设计)。
(三)可以选择的花样喷泉有三种:
第一个花样,4、3、2、1每两秒在水里面,再用水停15秒之后,再按1、2、3、
4的递次隔2秒挨次喷水,然后又一起喷15秒后停止,这样规律轮回。
第二个花样,1、3一起喷水,向后3秒后1、3停喷,一块儿2、4喷水,瓜代
5
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运转5次后1、2、3、4一块儿喷水,30秒后截止,借此顺序轮回。
第三个花样,1、2、3、4按挨次喷水,向后2秒,而后一块儿喷30秒后1、
2、3、4再区别向后2秒停喷,借此挨次轮回。
(四)经过变频器能够掌管每个喷水管的高低。
在第一个模式下,1、3管
为缓慢向正转喷水,2、4管为中转速向正转喷水。
(五)照明系统的控制:
对照明系统选择按钮控制PLC的X5的输入,当必
要的光的组合,将接通X5的输入端。
这时可完成三路灯光的掌控,即3,4肆意一
层喷水时,赤色灯亮;2喷水时,黄色灯亮;所有的喷头喷水时,绿色灯亮。
图2-1花式喷泉池的状态图
2.5花式喷泉控制系统原理图
在喷泉系统之中,经过按钮开关的讯号来控制PLC;由于有4层喷水,所以
只是用了一个变频器来控制。
花式喷泉把控体系的事理图如图2-2所示:
按钮
开关信号
PLC
变频器水泵
电源
图2-2花式喷泉控制体系原理图
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3系统硬件设计
3.1可编程逻辑控制器(PLC)的选型
3.1.1PLC概述
可编程控制器,英语称ProgrammableController,简叫PLC,在本策画之
中选用PLC来作成它的名称。
PLC是用在产业现场的电气控制器。
它来于继电
器把控技能同时也来自与电子计算机。
它是在经过运转保存在存储中来把输入线
路的物理过程获得的输入讯息,同时来变更成需求的输出讯息,继而再用输出线
路地物理进程去达成对负载的掌控。
PLC它源自于电子计算机当中,这个不同于以往的计算机。
以往的计算机举
行入出讯息变更的期间,它们很多只思量了讯息自己,进入物理进程的讯息不思
考日常。
PLC把信息的
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