基于PLC控制的喷泉系统毕业设计论文[.doc

六盘水职业技术学院 毕 业 设 计 基于PLC控制的喷泉系统设计 学生姓名 张庭庭 所 在 系 工业系 班 级 09级 专 业 机械设计与制造 指导教师 朱德桥 2012年2月8日 摘 要 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。本设计以4环花式喷泉为研究对象，采用了三菱FX1N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，并达到了实时控制的要求。 关键字：喷泉、PLC、SFC编程 目 录 摘 要 1 目 录 2 绪 论 3 第一章 喷泉总体设计 4 1.1 喷泉的布局设计 4 1.2 控制要求 5 第二章 系统硬件设计 7 2.1 PLC的选择 7 2.1.1 PLC介绍 7 2.1.2 PLC选型 7 2.2 泵的选择 8 2.1.1 潜水泵介绍 8 2.2.2 泵的选型 8 2.3 喷头的选择 10 2.3.1 喷头的介绍 10 2.3.2 各种喷头的选择 10 2.4 阀的选择 13 2.5 灯具的选择 13 第三章 系统软件设计 14 3.1 I/O分配 14 3.2 梯形图设计 14 3.2.1 SFC程序分步介绍 15 第四章 组态王监控系统设计 18 4.1 组态王与设备通信 19 4.2 监控画面 19 4.2.1 按钮单元介绍 19 4.2.2 彩灯单元介绍 20 4.2.3 计时计数单元 20 4.2.4 喷泉模拟单元介绍 21 第五章 系统调试 21 结束语 24 致 谢 25 附录A 系统程序 I 附录B PLC接线图 III 附录C 组态王监控画面 IV 参考文献 V 绪 论 喷泉是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形状的组合体，提供水压的一般为水泵。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。 喷泉原是一种自然景观，是承压水的地面露头。园林中的喷泉，一般是为了造景的需要，人工建造的具有装饰性的喷水装置。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。因此，喷泉有益于改善城市面貌和增进居民身心健康。 随着我国人民物质和精神生活水平的不断提高，现在许多城市的市民广场、单位居民生活区里都能看到各种形式的喷泉。随着科学技术突飞猛进的发展，在喷泉工程中采用了大量的高新技术，在人们的视觉和听觉上形成和谐的统一，使人们在精神上有种愉悦的感受。从而使喷泉效果更多绚丽多彩，阿罗多姿，令人赏心悦目、流连忘返。 第一章 喷泉总体设计 1.1 喷泉的布局设计 图1-1 喷泉布局图 本设计布局如图1-1所示。图1-1中A组喷水管，有一个喷水管该喷水管所喷出的水柱为4组喷水管最大，喷射高度为4组喷水管最高为8（m）。图1-1中B组喷水管所处的圆上由8个喷水管组成，该组喷水管所喷出的水柱为比A组的水柱略小，所喷高度比A组的高度略底，所喷高度为6（m）。图1-1中C组喷水管所处的圆上由20个喷水管组成，该组所喷出的水柱比B组的水柱小，所喷高度比B组水柱低，所喷高度为4（m）。图1-1中D组喷水管所处的圆上组由30个喷水管组成，该组所喷水柱为4组中水柱最小，所喷高度最低的一组。所喷高度为2（m）。为了在每组喷水管工作时能够更好的欣赏，能区别4组所喷出的水柱，所以B组所处的圆的半径为R=2(m)，C组所处的圆的半径为R=4（m），D组所处的圆的半径为R=6（m）。 本设计中A组喷头所喷的水柱最高，本设计中4组喷头所喷的水柱高度为 2-8（m）。本设计的最多时有A、B、C三组喷头同时喷出水柱，最少时有两组喷头喷出水柱，所以流量为150-230（m3/h）。水质为自来水。 控制要求 本设计由四组喷头组成，分别为A组B组C组D组。本设计有单周期和连续两种操作方式。按下开始按钮后指示灯亮，当选