自动喷泉的PLC控制.doc

PAGE 专业课程设计 设计说明书 题 目: 自动喷泉的PLC控制 院系名称： 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成时间： 目 录 引言1 设计任务及要求 2.1控制要求2 2.2设计任务2 TOC \o 1-3 \h \z \u 三、 HYPERLINK \l _Toc280777825 总体方案设计 3.1实现方法分析与可行性讨论3 3.2总体方案实现4 四、硬件系统设计 4.1主电路设计5 4.2 PLC的选型5 4. HYPERLINK \l _Toc280777836 3 I/0点数的分配及机型的选择8 五、软件系统设计 5.1程序流程图设计9 HYPERLINK \l _Toc280777837 5.2系统外部接线图10 5.3实现喷泉花样11 5.4梯形图12 六、 HYPERLINK \l _Toc280777841 设计心得14 HYPERLINK \l _Toc280777842 参考文献15 PAGE \* MERGEFORMAT 1 PAGE \* MERGEFORMAT 1 一、引言 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。 二、设计任务及要求 2.1控制要求： 有16个彩灯代表16个喷头，有4个选择按钮，如下图所示。采用PLC进行控制，实现四种以上的自动喷泉花样。 喷头分布与方式选择按钮 2.2设计任务 根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行自动喷泉的控制原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。 主要内容包括 1. 设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等； 2. 系统有启动/停止，单步/连续功能按钮； 3. 运用跳转、移位等功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序；实现四种以上的自动喷泉花样控制； 5. 程序结构与控制功能自行创新设计； 6. 进行系统调试，实现自动喷泉的控制要求。 三、总体方案设计 3.1实现方法分析与可行性讨论 3.1.1 单片机喷泉控制系统 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。 目前，市场上流行的单片机种类繁多，如MCS-51系列、凌阳公司的SPCE061A 16位单片机、美国TEXAS INSTRUM