喷水池PLD汇总.docx

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喷水池PLD汇总

福建电力职业技术学院课程设计课程名称：

可编程控制原理题目：

花式喷水池装置PLC控制

专业班次：

08（三）电气2

姓名：

林承营

学号：

200802123344（40号）

指导教师：

张继伟

学期：

2010-2011学年第一学期

日期：

2010.12

福建电力职业技术学院

1.1喷泉的发展1.1.1我国喷泉的发展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,具有美化环境的功能，常常博得观赏者的喜爱。

喷泉水景

首次在我国兴建是18世纪中期，北京圆明园（又名长春园）中的“西洋楼”建筑

提升到高处的蓄水池（180m3）里，然后通过管道供给喷泉。

近代，国内外随着城

市和工业的发展，改善城市环境，兴建自然景观日益增多。

因而水景的艺术形式

和规模都有很大发展。

1.1.2喷泉的应用状况不同环境选择不同的喷泉。

现在喷泉的应用范围已经不再像原来那么狭窄了，

随着人们对喷泉的造景功能、娱乐功能、环保功能认识的提高，喷泉已经出现了

多种多样的形式。

大大提高了可观赏性。

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、购物中心以及游泳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。

松驰、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。

喷泉的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。

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21.1.3现代喷泉重出现的问题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。

1.2喷泉的种类喷泉是人工环境中观赏价值最高、最富有生命力的理想景观之一。

规模可大

可小，射程可高可低，喷出的水，大者如珠，细者如雾，变化万千，引人入胜。

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，有音乐喷泉、程控喷泉、摆动喷泉、跑动喷泉、

光亮喷泉、游乐喷泉、超高喷泉、激光水幕电影等。

1.3喷泉中的一些新技术花式喷水池是近年来出现的一种园林建筑与花式观赏相结合的一种产物。

随

着可编程控制器在我国的迅速发展，对花式喷泉的控制要求也越来越高，使得越

来越多的控制部分需要可编程控制器来实现。

使用PLC控制花式喷泉,具有使用方便、运行可靠、控制程序设计简单等优点.

用SFC方法编程,可以使设计思路清晰,编程简便.若需要改变喷水花样和喷水时

间,设计方案不必作很大调整,只要把控制程序作相应的修改,即可实现控制目的.

以4环花式喷泉为研究对象，采用了CPM2A系列可编程序控制器作为喷泉的控制

器。

对花式喷水池的控制系统的总体功能进行了分析，阐述了可编程控制器的组

成和工作原理。

并提出了喷水池硬件的各组成模块及详细的硬件模块设计方案。

本设计改善了喷泉系统的控制品质，并真正地达到了实时控制的要求。

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2章

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章

方案分析

方案分析方案分析

方案分析

2.1喷泉控制原理本次设计的喷泉控制系统由启动控制程序、位移脉冲控制程序、复位控制程

序、驱动控制程序、停止控制程序组成。

通过启动控制程序实现喷泉的准备，通

过位移脉冲控制程序实现子元件中的内容在存储器间的移动，通过复位控制程序

实现喷泉花样的循环，通过驱动控制程序实现喷泉的喷射，通过停止程序来实现

对喷泉的停止。

图2-1系统控制原理2.2喷泉的控制要求

控制器电源开关接通后,按下启动按钮,喷水装置即开始工作；按下停止按

钮,则停止喷水。

工作方式由“选择开关”和”单步/连续开关”来决定。

2.3喷泉的运行过程1）系统运行时,”单步/连续开关”在单步位置时,喷水池只运行一个循环;

在连续位置时,喷水池反复运行。

2）“选择开关”用以选择喷水池的工作方式,1~4号喷水池的工作方式选择

如下：

a）选择开关位置”1”：

按下启动按钮后，4号喷水，延时2S，3号喷水，

再延时2S，2号喷水,再延时2S，1号喷水，接着一起喷水15S为一个循环。

b）选择开关位置”2”：

按下启动按钮后，1号喷水，延时2S，2号喷水，

再延时2S，3号喷水，再延时2S，4号喷水，接着一起喷水30S为一个循环。

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4c）选择开关位置”3”：

按下启动按钮后，1、3号同时喷水,延时3S后，2、

4号同时喷水，1、3号停止喷；交替运行5次后，再1~4号全部喷水30S为一个

循环。

d）选择开关位置”4”：

按下启动按钮后，喷水池1~4号水管的工作顺序

为：

1→2→3→4按顺序延时2S喷水，然后一起喷水30S后，1、2、3、和4号

水管分别延时2S停水，再等待1S，由4→3→2→1反序分别延时2S喷水，然后

再一起喷水30S为一个循环。

3）无论在什么工作方式，按下停止按钮，喷水池立即停止工作，所有存储

器复位。

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3章

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系统的软件设计

系统的软件设计系统的软件设计

系统的软件设计

3.1花式喷泉的PLC控制流程图按下启动按钮

选择工作方式

工作方式一工作方式二工作方式三工作方式四

是否连续?

是否按下停止按钮?

停止Y

N

Y

N

图3-1花式喷泉的PLC控制流程图3.2花式喷泉的I/O分配表3-1花式喷泉的I/O分配表

输入输出

名称元件PLC元件名称元件PLC元件

启动按钮SB1X1外环接触器KM1Y1

停止按钮SB2X2中环接触器KM2Y2

单步/连续按钮SB3X3内环接触器KM3Y3

选择开关ASX11~X14中间接触器KM4Y4福建电力职业技术学院

63.3PLC的I/O地址分配简介表3-2PLC的I/O地址分配表

继电器

FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64MFX2N-80MFX2N-128M

输入继

电器X

X000~X007

8点

X000~X017

16点

X000~X027

24点

X000~X037

32点

X000~X047

40点

X000~X077

64点

输出继

电器Y

Y000~Y007

8点

Y000~Y017

16点

Y000~Y027

24点

Y000~Y037

32点

Y000~Y047

40点

Y000~Y077

64点3.4软件的选用本次课设选用FXGP/WIN-C编程软件包。

FXGP/WIN-C软件包是专门用于开发

FX系列PLC的编程程序，使用Windows操作系统，用梯形图、指令表或者SFC

（状态转移图）进行编程，与包括MELSECMEDOCDOS在内的DOS版编程软件相兼

容。

3.5系统主程序系统主程序梯形图见附录。

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4章

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花式喷泉的硬件设计

花式喷泉的硬件设计花式喷泉的硬件设计

花式喷泉的硬件设计

4.1硬件的选择4.1.1PLC的选择方案我国常用的品牌PLC主要有德国西门子、日本三菱、日本欧姆龙、美国罗克

韦尔和美国通用电气等公司的产品，其中日本三菱、德国西门子、日本欧姆龙的

小型PLC在我国应用比较广泛。

本系统有7点输入，4点输出，考虑到一定的余

量，结合实际要求，选用三菱的FX2N-22MR。

PLC硬件结构简图如下:

图4-1PLC硬件结构简图4.1.2水泵的选择方案QSP型喷泉是由潜水电机和水泵连接组合而成。

该产品符合JB/T8092-1996

标准规定，获得全国生产许可证。

该产品经过不多的改进和完善，其结构合理，

外形美观，工作可靠，适应频繁启动而且响应速度快，安装方便，对水源无污

染，广泛应用于农业灌溉，工矿排水，水景喷泉，水产养殖，鱼塘增氧，防洪排

涝等。

使用条件：

输

出

部

件

外

设

I/O

接

口

存储器

EPROM

微处理器

运算器

控制器

电源

输

入

部

件

I/O

扩

展

接

口

I/O

扩

展

单

元

受

控

元

件

输

入

信

号

外

部

设

备福建电力职业技术学院

8电泵应完全浸入水中运行，潜水深度不小于0.5米，不大于5米。

环境水温度应不高于40摄氏度。

工作介质为无腐蚀性清水，含沙量不大于0.1%,PH值为6.5~8.5。

电源应为三相50赫兹，额定电压为380伏，其供电电压必须保持在342~420

伏范围之内。

电泵应在额定扬程附近的适用范围内使用。

潜水泵结构图和参数如下：

图4-2QSP潜水泵结构图

表4-1潜水泵参数

型号

（QSP）

额定扬程

（米）

额定功率（千

瓦）

额定电压

（伏）

额定频率（赫

兹）

中间潜水泵

15-10-0.75100.7538050

内环潜水泵

15-5-0.570.538050

中环潜水泵

26-3-0.550.538050

外环潜水泵

160-2-14138050福建电力职业技术学院

94.1.3喷头的选择方案表4-2喷头的选择方案表

中间喷头内环喷头中环喷头外环喷头

大水柱中水柱花朵水柱旋转水柱4.2控制面板

图4-3花式喷水池控制开关面板图4.3喷水池该喷泉占地面积俯视图为正方形，其面积S=100平方米；喷射范围俯视图为

圆形，其半径R=4.5m。

喷泉概况平面图如4-4：

图4-4喷泉概况平面图福建电力职业技术学