基于三菱PLC控制的花式噴泉系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院鎮(zhèn)江分院鎮(zhèn)江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計 （論 文）基于三菱plc控制的花式噴泉系統(tǒng) 系 名： 機電工程系 專 業(yè)： 機電一體化 姓 名： 楊進 學(xué) 號： 102804414 指導(dǎo)教師： 崔守娟 二一五年四月基于三菱plc控制的花式噴泉系統(tǒng)專業(yè)班級：1029班 學(xué)生姓名：楊進指導(dǎo)教師：崔守娟 職稱：講師 摘要：隨著我國的經(jīng)濟狀態(tài)不斷變好，人們越來越富裕，對生活質(zhì)量的要求有了更高的要求。所以，在城市規(guī)劃中的各種公園里建造一些噴泉供人們游覽、放松是很有必要的。，花式噴泉在烈日炎炎的夏天可以起到降低溫度和增加濕度的作用；也可以使水體不停地流動，利于水體增加自凈能力，防止出現(xiàn)水體

2、黑臭的現(xiàn)象。 在一些大中型城市中，城市建設(shè)和園林設(shè)計部門對噴泉景觀在環(huán)境的美化和文化氛圍的營造上提出了新的要求。相關(guān)的專業(yè)人士出許多優(yōu)秀的噴泉、水景。令人眼前一亮、心曠神怡，給人們在視覺、聽覺上有了高度享受，得到了良好的社會反映和社會效益。噴泉設(shè)備新產(chǎn)業(yè)加工廠的崛起，為噴泉今后的發(fā)展提供打下了良好的基礎(chǔ)，噴泉水景逐步成為美化城市、改善環(huán)境的重要手段。 花式噴泉的核心是plc，是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)

3、過程。plc及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。 本設(shè)計主要以三菱plc的控制功能，通過對各個開關(guān)的控制，來滿足人們對視覺的需求，實現(xiàn)了利用三菱plc控制的花式噴泉的功能，具有接線簡便、編程輕松、擴展容易等特點。當(dāng)噴泉功能適當(dāng)增加或減少的需要，只要增加或減少相應(yīng)的程序和輸出功能，想換個地方會比較少，測試結(jié)果表明，在實用性方面，靈敏度，精度和可靠性，達到了設(shè)計要求。通過本次設(shè)計，我學(xué)習(xí)到了很多有用的東西，在工作上的認(rèn)真、細(xì)心態(tài)度也得到了提高。并且對相關(guān)可編程器件的功能更加了解。 關(guān)鍵詞：花式噴泉 三菱plc 開關(guān)的控制abstract as ch

4、inaseconomic statuswill become better,more and more people become rich,the demands on the quality of lifehave higher requirements.soall kinds ofparksin urban planning,which willbuild some fountain for people to relax,watch.fancy fountainin thescorching sun of summercan reduce thetemperature andincre

5、ase the humidityeffect;can also make thewaterflowing,for water self purification ability increaseto preventwaterblack odorphenomenon.insome large and medium-sizedcities,urban construction andlandscape designdepartment of thefountainin the landscapeto beautify the environment and cultural atmosphereo

6、f theproposed new requirements.relevant professionalsa lot of outstandingfountain,waterscape.a delightful,delightful,for peoplewith a high degree ofenjoyment in vision,hearing,get a goodreflection of the socialand social benefits.manyprofessionalfountain equipmentprocessing factory andcompany begant

7、he rapid formation anddevelopment in thisperiod,providelaid a good foundation forthe future development ofthe fountain,the fountainhas gradually become an important means tobeautify the city,improve the environment.fancy fountainisthe coreof plc,isan electronic device designed for applicationsin ind

8、ustrial environmentsand design of digital computing operations.it can be programmed using the memory,used toperform the logic operation,sequence operation,timing,counting and arithmetic operationin its internal storage instructions,andthrough digital oranalog input and output,machinery or production

9、process controlof various types.plc and itsassociated peripheral equipment should be in accordancewith the industrial control systemis easy toform a whole,easy to extendits functions and design principles.this design is mainly to theprogrammable controller plc control function,through thecontrol of

10、eachswitch,tomeet the needs of the peopleofvision,to achieve the use ofprogrammable controller to control thefountain patternsfunction,has the characteristics ofsimplewiring,easyprogramming,easy to expandetc.when thefountainsfunctionincrease or decrease the need for appropriate,as long as theincreas

11、e or decreasethe correspondingprogram and output function,want to change the placewill be relativelyless,the test results show that,in terms ofpracticability,sensitivity,accuracy andreliability,have reachedthedesign requirements.through this design,ilearned a lot ofuseful thingson the job inearnest

12、and carefulattitudehas also been improved.and theprogrammable deviceto better understand thefunction.keywords:plc switchcontrolfigure fountain目錄摘要iabstractii1 引言41.1本課題的研究背景41.2課題研究目的及意義42 噴泉的介紹62.1 噴泉的發(fā)展62.1.1我國噴泉的發(fā)展趨勢62.1.2噴泉的應(yīng)用狀況62.2 噴泉的種類72.3 噴泉中的一些新技術(shù)83 plc的簡介93.1 plc的發(fā)展歷史93.2 plc的工作原理93.3 plc的

13、編程語言113.4 plc的主要功能113.5 plc發(fā)展?fàn)顩r及趨勢124花式噴泉的總體設(shè)計方案134.1 花式噴泉控制要求134.1.1花式噴泉控制的幾種模式134.1.2花式噴泉各種模式的動作狀態(tài)134.2 plc型號的選擇144.3 軟件編制144.4確定所選plc144.5 plci/o分配簡介144.5.1開關(guān)量輸入模塊的選擇144.5.2 模擬量io模塊的選擇154.5.3特色功能模塊的選擇154.6 花式噴泉的i/o分配情況164.7 plc外部接線圖165軟件設(shè)計175.1 花式噴泉控制流程圖175.2 花式噴泉系統(tǒng)程序設(shè)計175.2.1部分程序介紹185.3 觸摸屏控制要求2

14、0設(shè)計總結(jié)22致謝2323參考文獻24附錄一 程序清單251 引言1.1本課題的研究背景 噴泉原本是一種天然景觀，而現(xiàn)在園林中的很多噴泉，是為了造景的需求，人為建設(shè)的噴水裝置。噴泉能夠潤濕空氣，減少周圍的塵土。噴泉有益于改進城市的面貌、促進居民身心健康。 隨著我國人民物質(zhì)和精神生活的質(zhì)量水平越來越好，如今很多城市的市民廣場、住戶生活區(qū)里都能看到各種形式的噴泉。噴泉效益絢麗多彩，婀娜多姿，令人心曠神怡、樂不思蜀。噴泉的增濕降溫在炎熱的夏季效果；氧，對水體自凈能力的提高，防止黑臭水體的影響?；ㄊ絿娙\轉(zhuǎn)的靈活性是評估花式噴泉好壞的樞紐，而這與花樣噴泉的控制系統(tǒng)血肉相連?；ㄊ絿娙軌虬凑兆陨淼脑O(shè)計，

15、設(shè)計出許許多多的花樣，加之燈光，能給人有種完美的視覺享受。1969美國數(shù)字設(shè)備公司研制出世界上第一本書的可編程控制器，并成功應(yīng)用于美國生產(chǎn)線。但這是唯一合乎邏輯的，故稱為可編程邏輯的時期，70年代后期，微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，使可編程序控制器 從開關(guān)量的邏輯控制擴展到數(shù)字控制及生產(chǎn)過程控制域，成為一種電子計算機工業(yè)控制設(shè)備，故稱為可編程控制器?？删幊炭刂破魇怯衫^電器邏輯控制系統(tǒng)的開發(fā)，所以它具有很大的優(yōu)勢，在數(shù)學(xué)處理和順序控制。同時它的確在集成電路、計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一中新式產(chǎn)業(yè)控制設(shè)置。具備功效強、可靠性高、設(shè)備靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點，普遍應(yīng)用于自動化控制

16、的各個領(lǐng)域，并已成為達成工業(yè)生產(chǎn)自動化的支柱產(chǎn)品。與繼電接觸器體系相比較系統(tǒng)更為靠得??；易于在現(xiàn)場變更標(biāo)準(zhǔn)；便于使用、維護、修整；執(zhí)行器可以直接推動電磁閥，接觸器配合中央執(zhí)行機構(gòu)；能向中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。于是，進行花式噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計，能夠促使噴泉行業(yè)的發(fā)展，擴展可編程序控制器在自動控制領(lǐng)域的應(yīng)用，擁有一定的經(jīng)濟和理論研究的價值。 1.2課題研究目的及意義 本次的設(shè)計是敘述如何使用三菱fx2n系列控制花式噴水的噴水模式，使其產(chǎn)生相對應(yīng)的形態(tài)。plc控制下的噴泉，各種各樣的水樣，給人以美的視覺享受。本設(shè)計的主要目的是通過對自動化生產(chǎn)設(shè)備的研究，生產(chǎn)線自動化，過程控制，對plc的各種

17、控制要求的生產(chǎn)過程清晰。按照要求完成調(diào)試，并對設(shè)備的階梯式設(shè)計，系統(tǒng)接線圖的設(shè)計選擇，使我們在畢業(yè)設(shè)計的整個過程中，進一步明確了設(shè)計任務(wù)的要求，創(chuàng)建機電體系設(shè)計工作的總體概念，從工程情況、達成技術(shù)措施和操作方式的各個環(huán)節(jié)著手來設(shè)計控制系統(tǒng)，經(jīng)過連續(xù)的調(diào)試和完善硬件設(shè)計，最后可以滿足這些要求。 此次課程設(shè)計不但培養(yǎng)咱們的工程應(yīng)用功能，單獨完成事情的能力外，還培養(yǎng)了我們文獻檢索的能力和對所學(xué)知識的綜合運用的能力，為我們畢業(yè)后能有個良好的工作能力奠定了基礎(chǔ)。 2 噴泉的介紹2.1 噴泉的發(fā)展2.1.1我國噴泉的發(fā)展趨勢 自古以來，噴泉是廣泛應(yīng)用于中國園林景觀的建設(shè)，但在技術(shù)方面，只有壓力或利用天然地

18、形，和反射池，泉水，溪流，瀑布，壁流，景觀形式單一。在第二十世紀(jì)，八十年后，隨著改革開放的春風(fēng)，經(jīng)濟的快速復(fù)蘇和可持續(xù)發(fā)展，人民生活穩(wěn)步。在一個大城市的城市，建筑和景觀在粉飾和文化氛圍建設(shè)的噴泉景觀環(huán)境設(shè)計部門提出了新的要求。一些園林，水利設(shè)計院，科研院所和高校，根據(jù)土木工程結(jié)構(gòu)，給排水，電氣控制等傳統(tǒng)的專業(yè)技術(shù)，結(jié)合先進的單片機，通過電磁閥和直流電機的速度控制變量執(zhí)行，設(shè)計出很多優(yōu)良的噴泉、水景。是享受耳目一新，高度視覺，獲得社會和社會效益好的反思。在這期間，一些噴泉設(shè)備專業(yè)加工廠和公司開始建立，發(fā)展，為專業(yè)發(fā)展提供動力源泉，奠定了基礎(chǔ)。噴泉水景漸漸成為粉飾城市改進環(huán)境的重要手段。在第二十世

19、紀(jì)后九十年，社會主義市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市建設(shè)速度加快，人們追求高品質(zhì)的文化生活和優(yōu)美的環(huán)境。噴泉走進到人們的生活中，在各個社會活動場合、公園、園林的圍墻和廣場的中心都能見到它的身影。促進市場經(jīng)濟的噴泉設(shè)計和制造業(yè)已經(jīng)進入了一個快速發(fā)展的新的世界。專業(yè)的研究人員，計算機技術(shù)，信息技術(shù)，以及聲，光，電，火，霧，音樂，電影，激光技術(shù)應(yīng)用于噴泉，噴泉技術(shù)產(chǎn)業(yè)邁上新臺階，開拓了寬闊的應(yīng)用空間，噴泉行業(yè)獲得了飛速發(fā)展。2001年中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會、供水排水設(shè)備分會建立了水景噴泉專業(yè)委員會，行業(yè)機關(guān)為城鎮(zhèn)、園林的主管部門、設(shè)計院、所及專業(yè)出產(chǎn)廠商、公司提供服務(wù)，促進噴泉行業(yè)健康有序地發(fā)展。相關(guān)專業(yè)的老

20、師同學(xué)們認(rèn)真研究學(xué)習(xí)該課程，為噴泉行業(yè)的往后發(fā)展提供了知識貯備，噴泉行業(yè)發(fā)展進入到一個新的階段。2.1.2噴泉的應(yīng)用狀況 隨著人們生活水平的提高，不斷豐富人們的精神生活，景觀效果的作用，對環(huán)境保護提出了新的要求，噴泉，休閑功能。在潤版液的生產(chǎn)，短短幾年時間，從手工繪制的cd工作室圖像是三維動畫動態(tài)噴淋系統(tǒng)的發(fā)展，計算機技術(shù)極大地豐富和拓展學(xué)生的思維空間?？焖?，直觀，易于儲存，便于修改快速施工及驗收等，成為一個不可或缺的內(nèi)容，設(shè)計招標(biāo)的噴泉。噴泉的特殊產(chǎn)品，配置也在不斷的推陳出新，新材料和新技術(shù)的選擇，環(huán)保的產(chǎn)品更安全，可靠，服務(wù)周到，實時的客戶服務(wù)，這些都為噴泉的良性發(fā)展供給了技能支柱，使得大

21、多數(shù)的噴泉在美化環(huán)境以外，還發(fā)揮了杰出的生態(tài)效應(yīng)社會效益和廣告效應(yīng)等間接的經(jīng)濟效益。 一些大城市主題噴泉氣勢磅礴，蔚為壯觀，放棄了團結(jié)的感覺，氣勢磅礴，成為城市地標(biāo)像大雁塔音樂噴泉有西安，提升城市的精神高度。在廣場和公園的大型噴泉，聯(lián)合了多種技能，構(gòu)成了很多使人留戀忘返的噴泉，像激光音樂噴泉，火焰音樂噴泉，結(jié)合水幕電影的中心噴泉，既動感實足，又富有詩意，聲，光，電，火，霧，給人以無限的，豐富多彩的視覺效果。在購物中心，商業(yè)廣場景觀噴泉，放松，舒適的氛圍，給人一種喜悅感，還能降低加濕空氣的溫度。隨著越來越多的高端住宅，小區(qū)景觀噴泉也逐漸進入人們的生活，與假山，湖泊景觀，中老年人，人喜歡安靜，優(yōu)雅

22、的風(fēng)格，也適合兒童，趣味十足的形式。商場，餐館，小噴泉和別致，既調(diào)節(jié)室內(nèi)氣候，加上風(fēng)景如畫?；诖笮徒ㄖc自然地形建造的人工瀑布和水的人們感到新鮮和另一種魅力景觀。噴泉在電視和大型歌舞上頻頻出現(xiàn)，水形烘托著演出的效果給人眼前一亮的感覺。噴泉美食走進辦公室和起居室，室內(nèi)裝飾添加動態(tài)。 噴泉是藝術(shù)和技術(shù)的結(jié)合物，建筑藝術(shù)，園林藝術(shù)，藝術(shù)再到人文，文學(xué)藝術(shù)，音樂和藝術(shù)可以包含在噴泉的設(shè)計，創(chuàng)造。許多優(yōu)秀的作品都注重噴泉設(shè)計風(fēng)格要與周邊的環(huán)境、建筑物風(fēng)格相一致，注意本地人文、文明心理，因此好的方案設(shè)計是至關(guān)重要的，這樣它的出發(fā)點才是成功的。2.2 噴泉的種類 經(jīng)過長時間的發(fā)展分為兩類噴泉，一個是自然地

23、形結(jié)構(gòu)域的使用，因為適當(dāng)?shù)哪M自然水景建設(shè)，如：壁泉、涌泉、霧泉、管流、溪流、瀑布、水簾、跌水、水濤、漩渦等。另一種是將完全采用高科技的噴泉，用在建筑領(lǐng)域中近年來的水，發(fā)展速度很快，許多品種，如音樂噴泉、跑泉、干池旱泉、水幕電影、移動浮圈、噴火水泉、激光噴泉等等。2.3 噴泉中的一些新技術(shù) 漂浮式：噴泉管道系統(tǒng)安裝在浮箱，所以噴泉設(shè)備操作不受季節(jié)性水位的影響。浮動噴泉，安裝技術(shù)和強大的制造業(yè)，而且維修方便，易維護。在大型天然湖泊或各類人工湖中廣泛使用。跑泉：跑泉：多個噴嘴，時序控制，形成水的瞬時變化?？梢耘埽?，波動的形狀，并能形成水，雄偉的固定形狀，變化多端。 水幕激光：采納特別的入映機播放

24、，利用的影片也是特意為水幕電影特制的影帶。因為電影屏幕是一層水膜，所以會出現(xiàn)在電影屏幕上的特殊光學(xué)效應(yīng)，視覺穿透力可以是一個立體的畫面，影片的內(nèi)容可與水結(jié)合的更聰明，一種身臨其境的感覺喜歡幻想。3 plc的簡介3.1 plc的發(fā)展歷史發(fā)源：1968年美國通用汽車公司提出了將繼電器控制裝置取代的要求。1969，美國數(shù)字設(shè)備公司的生產(chǎn)線試產(chǎn)成功，由電氣控制的首選方案，這是第一代可編程控制器，可編程，是世界上公認(rèn)的第一臺plc。 1969年，美國研制出世界第一臺pdp-14 1971年，日本研制出第一臺dcs-8 1973年，德國研制出第一臺plc 1974年，中國研制出第一臺plc 發(fā)展：上世紀(jì)第

25、二十年代和70年代早期的微處理器。此時的plc為微機技術(shù)和繼電器通?？刂朴^念相結(jié)合的產(chǎn)品。個人電腦的發(fā)展，為特征的簡單反應(yīng)和可編程控制器。在第二十世紀(jì)的最后70年，可編程控制器的輸入階段，計算機技術(shù)的發(fā)展，介紹了可編程控制器，大躍進的影響。20世紀(jì)80年代至90年代中期，是plc發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為3040%。在這期間，plc在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和收集能力獲得大幅度提高，plc逐漸投入進程控制范疇，在一些應(yīng)用過程控制領(lǐng)域替代占主導(dǎo)地位的dcs系統(tǒng)。20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特征是更加適合于現(xiàn)代工業(yè)的需求。這個期間發(fā)展了大型機和超小型機、出現(xiàn)了許許多多

26、的特殊功能單元、出產(chǎn)了各類人機界面單元、通訊單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更為簡易。3.2 plc的工作原理（1）：plc循環(huán)掃描方式工作。plc在運行狀態(tài)時，先進行內(nèi)部處理，再通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、最后程序輸出，以上述方式不停地循環(huán)掃描工作。注意：plc是從上往下的掃描過程，程序在執(zhí)行的過程中即使輸入發(fā)生某一些變化，輸入狀態(tài)映象寄存器的內(nèi)容也不會改變，必須等到輸入處理階段的下一周期的時候才能轉(zhuǎn)變。循環(huán)掃描過程如下：（2） 工作過程：一般由內(nèi)部處理階段、通訊操作階段、輸入處理階段、程序執(zhí)行階段、輸出處理階段組成。內(nèi)部處理階段：首先plc會檢查cpu模塊的硬件的工作狀態(tài)正常

27、與否，并且會復(fù)位監(jiān)視定時器，完成其它的一些內(nèi)部工作。通信服務(wù)階段：plc和智能通信模塊，響應(yīng)式編程命令，創(chuàng)新顯示可編程器件的內(nèi)容，當(dāng)plc停止工作時，只會執(zhí)行內(nèi)容處理和通信操作等。 輸入處理：輸入處理也叫輸入采樣。輸入映像寄存器是創(chuàng)新，然后進入程序執(zhí)行階段。該計劃的執(zhí)行：根據(jù)plc程序按照掃描，先左后右的順序，第一步后，步進掃描，程序的執(zhí)行。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則按照跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。若用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時，plc從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從輸出映象寄存器讀出對應(yīng)映象寄存器的當(dāng)前狀態(tài)。根據(jù)用戶程序的邏輯運行，運行結(jié)果反饋給相關(guān)設(shè)備寄存器。

28、輸出處理：程序?qū)嵭泻螅瑢⑤敵鲇诚蠹拇嫫?，即元件映象寄存器中的y寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅(qū)動功率放大電路，輸出的控制信號輸出端到外面的世界，啟動外部負(fù)載。（3） plc的運行方式： 運行模式：當(dāng)處于運轉(zhuǎn)工作模式時，plc要進行從內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入處理、程序處理、輸出處理，然后按上述過程循環(huán)掃描工作。在運行模式下，plc經(jīng)過重復(fù)執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)控制功能，為了使plc的輸出及時地響應(yīng)隨時可能變化的輸入信號，不斷地反復(fù)執(zhí)行，直至plc停機或切換到stop工作模式。注：工作周期，這種周而復(fù)始的稱為掃描模式。停止模式：plc在停止?fàn)顟B(tài)時僅執(zhí)行內(nèi)部處

29、理和通訊服務(wù)等內(nèi)容。3.3 plc的編程語言（1） 梯形圖：梯形圖編程語言習(xí)慣上叫梯形圖，梯形圖程序設(shè)計語言是常用的控制系統(tǒng)，基于簡化的標(biāo)記和電氣繼電接觸器控制邏輯的演進，具有形象，直觀，實用，易于接受的電氣技師，是目前最常用的plc編程語言。（2） 指令表：這類編程語言是一種與計算機匯編語言相類似的助記符編程方式，用一系列操作指令構(gòu)成的語句表將控制流程熱核出來，并通過編程器送到plc中去。 （3） 順序功能圖：（3）順序功能圖：iec標(biāo)準(zhǔn)的sfc（順序功能圖）語言，對于復(fù)雜的順序控制程序的編制。使用這種先進的編程，初學(xué)者可以迅速使一個復(fù)雜的順序控制程序，大大提高了工作效率，同時也帶來了許多單

30、詞進行調(diào)試，方便。（4） 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖：類似于順序功能圖，復(fù)雜的控制系統(tǒng)，進一步簡化編程。 （5）邏輯功能：它基本上是在數(shù)字電路與邏輯圖的邏輯表達。一個函數(shù)圖表示的一般計算。控制邏輯”和“共同的”，或“，”非“三的功能來完成。（6）高級語言：近幾年推出的plc，尤其是大型plc，已開始使用高級語言進行編程選用高級語言編程后，用戶能夠象使用pc機一樣操作plc。除了功能能完成邏輯運算的功能，還可以調(diào)節(jié)pid控制，數(shù)據(jù)采集與處理，通信等。3.4 plc的主要功能 plc是一種使用面很廣、發(fā)展十分迅速的工業(yè)自動化裝置，在工場自動化(fa)和計算機集成建造系統(tǒng)(cims)內(nèi)占重要地位。輸入、輸出接口調(diào)節(jié)

31、功能；plc系統(tǒng)有如下功能：1) 多種控制功能；2) 數(shù)據(jù)3) 人機界面功能；4) 采集、存儲與處理功能；5) 通信聯(lián)網(wǎng)功能；6) 編程、調(diào)試功能。選用plc能很明顯縮少設(shè)計、編程和投產(chǎn)周期，進一步降低總價格。隨著現(xiàn)場總線的plc產(chǎn)品的發(fā)展，將再次創(chuàng)新，更好的滿足工業(yè)及民用控制的需要。3.5 plc發(fā)展?fàn)顩r及趨勢有現(xiàn)代的plc主要發(fā)展趨勢：一是小，更小，更快，更強大和更便宜的開發(fā)；另外向大型網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性、好的兼容性和多功能方面發(fā)展。（1）大型網(wǎng)絡(luò)化集散控制系統(tǒng)的發(fā)展方向，具有dcs系統(tǒng)的一些功能。網(wǎng)絡(luò)化和通訊能力強是plc發(fā)展的一個重要方面，向下可將多個plc、i/o框架相連接，向上與工業(yè)

32、計算機、以太網(wǎng)、map網(wǎng)等相連接構(gòu)成工廠全部的自動化控制系統(tǒng)。 （2）多功能隨著自調(diào)整、步進電機控制、位置控制、伺服控制等模塊的涌現(xiàn)，使plc控制領(lǐng)域更為寬闊。4花式噴泉的總體設(shè)計方案4.1 花式噴泉控制要求4.1.1花式噴泉控制的幾種模式如圖(a)所示，1號、2號、3號、4號依次為外環(huán)噴頭、一次外環(huán)噴頭、內(nèi)環(huán)噴頭和中間噴頭。如圖（b）所示，當(dāng)按下總電源開關(guān)后可以啟動設(shè)備。按下啟動按鈕，花式噴泉控制裝置開始工作，按下停止按鈕，噴泉控制裝置停止運行。噴泉的工作方式由選擇開關(guān)和單步/連續(xù)開關(guān)決定。選擇開關(guān)用于選擇噴泉的噴水花樣。4.1.2花式噴泉各種模式的動作狀態(tài) 模式一：當(dāng)選擇開關(guān)在位置“1”處

33、，按下啟動按鈕，4號、3號、2號和1號噴頭以運行2s、間隔1s的方式依次噴水，再過5s后，如果選擇單步工作模式，則設(shè)備停止；若為連續(xù)工作模式，則繼續(xù)循環(huán)下去。 模式二：當(dāng)選擇開關(guān)在位置“2”處，按下啟動按鈕，1號、2號、3號和4號噴頭以運行2s、間隔2s的方式依次噴水，再過10s后，如果選擇單步工作模式，則設(shè)備停止；若為連續(xù)工作模式，則繼續(xù)循環(huán)下去。 模式三：當(dāng)選擇開關(guān)在位置“3”處，按下啟動按鈕，1號、2號噴頭同時噴水，5s后，3號、4號噴頭同時噴水，再過15s后，如果選擇單步工作模式，則設(shè)備停止；若為連續(xù)工作模式，則繼續(xù)循環(huán)下去。 模式四：當(dāng)選擇開關(guān)在位置“1”處，按下啟動按鈕，1號、2號

34、、3號和4號噴頭以運行2s、間隔3s的方式依次噴水，再過5s后，再以運行2s、間隔4s的方式依次噴水，再過20s后，如果選擇單步工作模式，則設(shè)備停止；若為連續(xù)工作模式，則繼續(xù)循環(huán)下去。4.2 plc型號的選擇當(dāng)系統(tǒng)較小時一般不需要擴展；而系統(tǒng)較大時，就要擴展。同時，有些廠家產(chǎn)品的個別指令不支持?jǐn)U展模塊，因此，在進行軟件編制時要注意。當(dāng)選用溫度等模擬模塊時，各廠家也有相對應(yīng)規(guī)定，請看相關(guān)的技術(shù)手冊。各公司的擴展模塊品種很多，如單輸入模塊、單輸出模塊、輸入輸出模塊、溫度模塊、高速輸入模塊等。4.3 軟件編制在編寫軟件之前，首先應(yīng)熟悉plc軟件產(chǎn)品規(guī)格，再編程。如果圖形程序員或軟件編程，可以直接編程

35、，如果使用手持式編程器，先把梯子，去計劃，你可以少犯錯誤，更快。編程結(jié)束后先空載調(diào)試程序，看每一個動作是否正常后，再在設(shè)備上調(diào)試。4.4確定所選plc 從以上分析可以得知，系統(tǒng)總開關(guān)的輸入和輸出開關(guān)點8，點8，根據(jù)三菱fx2n plc的目錄和實際市場價格，采用主機為fx2n 48mr系列的plc作為系統(tǒng)核心控制。4.5 plci/o分配簡介4.5.1開關(guān)量輸入模塊的選擇 （1）開關(guān)量輸入模塊分為直流輸入、交流輸入和交流、直流輸入三種。我們主要根據(jù)輸入信號和環(huán)境因素等。直流輸入模塊的延遲時間較短，還能直接與接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子輸入設(shè)備相連；交流輸入模塊可靠性好，適應(yīng)于有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下

36、去使用。開關(guān)量輸入模塊的輸入信號的電壓品級有：直流5v、12v、24v、48v、60v等；交流110v、220v等。選取時主要根據(jù)現(xiàn)場輸入設(shè)備與輸入模塊之間的間隔來考慮。正常5v、12v、24v用于傳輸距離較近場合，如5v輸入模塊最遠(yuǎn)距離不得超過10米。距離，應(yīng)使用較高的輸入電壓模塊。 （2）輸入接線方式開關(guān)量輸入模塊主要有匯點式和分組式兩種接線方式。（a) 匯點式輸入；（ b)分組式輸入；而分組式的開關(guān)量輸入模塊是將輸入點分成若干組，每一組（幾個輸入點）有一個公共端，各組之間是分隔的。分組式的開關(guān)量輸入模塊價格較匯點式的高，如果輸入信號之間不需要分開，一般采用匯點式的。 （3）注意同時接通的

37、輸入點數(shù)量關(guān)于采用高密度的輸入模塊(如32點、48點等)，應(yīng)考慮該模塊同時接通的點數(shù)一般不要超出輸入點數(shù)的60。（4）輸入門檻電平 為了提高系統(tǒng)的可靠性，務(wù)必考慮輸入門檻電平的大小。門檻電平越高，抗干擾能力越強，傳輸?shù)木嚯x也就能越遠(yuǎn)，具體可參閱plc說明書。4.5.2 模擬量io模塊的選擇模擬量io模塊的主要功能是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，并且與plc內(nèi)部總線連接，為了安全會具有電氣隔離功效。模擬輸入（a/d）模塊是一個由傳感器、模擬信號檢測數(shù)字領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為plc內(nèi)部可連續(xù)；模擬量輸出(da)模塊是將plc內(nèi)部的數(shù)字量轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量信號輸出。典型模擬量io模塊的量程為-10v+10v、0+10v、420ma等，可

38、根據(jù)實際需要去采用，同時還應(yīng)考慮其分辨率和轉(zhuǎn)換精度等要素。 4.5.3特色功能模塊的選擇當(dāng)前，plc制造廠家先后推出很多特色功能模塊：特殊功能的io模塊、自帶cpu的智能型io模塊，例如pid控制模塊、高速計數(shù)器、位置控制模塊、凸輪模擬器、通信模塊等。4.6 花式噴泉的i/o分配情況輸入輸出x001設(shè)備啟動按鈕sb1y0041號噴頭(km1)x002設(shè)備停止按鈕sb2y0052號噴頭(km2)x003單步模式開關(guān)sa1y0063號噴頭(km3)x004連續(xù)循環(huán)開關(guān)sa2y0074號噴頭(km4)x005花式開關(guān)1檔sa3x006花式開關(guān)2檔sa4x007花式開關(guān)3檔sa5x010花式開關(guān)4檔s

39、a64.7 plc外部接線圖5軟件設(shè)計5.1 花式噴泉控制流程圖5.2 花式噴泉系統(tǒng)程序設(shè)計本次花式噴泉系統(tǒng)選用三菱fx2n系列plc步進順控指令設(shè)計,相關(guān)的程序請見附錄15.2.1部分程序介紹根據(jù)上面的圖示，當(dāng)把選擇開關(guān)撥到位置“1”處，再按下啟動按鈕，4號、3號、2號和1號噴頭以運行2s、間隔1s的方式依次噴水，5s后，此時若是選擇單步工作模式，則設(shè)備停止；若是連續(xù)工作模式，則會繼續(xù)循環(huán)下去。5.3 觸摸屏控制要求本次設(shè)計采用昆侖通泰觸摸屏模擬，進入系統(tǒng)主界面前需輸入負(fù)責(zé)人密碼，輸入正確，出現(xiàn)“歡迎進入花式噴泉控制系統(tǒng)”的移動字幕，5s后自動進入系統(tǒng)，輸入密碼錯誤，則自行退出。在主頁面顯示啟動按鈕、停止按鈕、噴頭對應(yīng)指示燈（1號、2號、3號、4號噴頭分別用燈hl1、燈hl2、燈hl3、燈hl4表示）以及時鐘實時顯示等。1.系統(tǒng)前的管理權(quán)限2.密碼正確顯示字樣3. 系統(tǒng)主界面設(shè)計總結(jié)本次設(shè)計，實現(xiàn)了花式噴泉控制系統(tǒng)的模擬，加強了我的實踐能力，將自己的專業(yè)知識用在實驗中，收獲頗豐。在設(shè)計過程中，也遇到許多的問題，在指導(dǎo)老師和同學(xué)們的幫助下，尋