1、 电气控制与电气控制与 PLCPLC 课程设计说明书课程设计说明书 题题 目：目： 花样喷泉的控制系统设计花样喷泉的控制系统设计 专业班级：专业班级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 评语： 成绩： 指导老师签名： 日期： 1 目目 录录 1 系统概述系统概述 2 2 方案论证方案论证 . 3 2.1 方案选择. 3 2.2 方案总结. 5 3 硬件设计硬件设计 . 5 3.1 系统的原理方框图 5 3.2 主电路 6 3.3 I/O 分配 . 7 3.4 I/O 接线图8 3.5 元器件选型. 9 4 软件设计软件设计 9 4.1 主流程 . 9 4.2 梯形图 10
2、5 系统调试系统调试 . 12 设计心得设计心得 13 产考文献产考文献 14 2 1 1 系统概述系统概述 在现代社会中随着人们对环境越来越重视，计算机硬件技术越来越普遍，喷 泉的应用也更加受欢迎。用 PLC 技术控制喷泉结构简单，控制方便，可随意改变 控制功能达到变换喷泉喷水花样的目的，所以在现代社会中有很大的发展空间。 在这样的背景下， 花样式喷泉就这样出现的， 花样式喷泉能给人一样自然地美感， 而且花样式喷泉有很多样式，给人一种心旷神怡之感。花式喷泉是人造小气候， 在炎热的夏日可以起到增湿和降温的作用；也为水体充氧，有利于水体增加自净 能力，起到防止水体黑臭的作用。 花样式喷泉有很多类
3、型，最先进的有音乐喷泉，它能根据音乐来改变喷 高度，我设计的这个花样式喷泉比较简单，系统由三相异步电机4KW 380V 50HZ 拖动水泵，喷泉系统呈内外 4 圈圆形分布，喷泉从里到外分为第一组 1 个喷头、 第二组 4 个喷头、第三组 8 个喷头、第四组 16 个喷头，共有 39 个喷头，每组喷 头喷出相同的花样，由一个电磁阀DC24V 5W控制，系统设有启动停止按钮。 具体要求如下： 1、按下启动按钮后，第一组喷水； 2、第一组喷水 5 秒后第二组喷水。 3、第二组喷水 6 秒后第三组喷水。 4、第三组喷水 8 秒后第四组喷水。 5、第四组喷水 5 秒后第二组喷水。 6、第二组喷水 3 秒
4、后重复 2、3、4、5 步骤。 7、无论在何种喷水状态下，按动停止按钮后，系统停止。 本次课程设计的课题是花样式喷泉，由其控制要求可知：控制过程是一个复 杂，连续，灵巧的过程。在工业工程中，被选择为控制的一般是：继电器，PLC， 单片机。由于绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易 损坏。而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重 的后果。单片机是一种集成电路编程复杂，结构复杂等。而 PLC 可靠性高，抗 干扰能力强，配套齐全，功能完善，适用性强，系统的设计、建造工作量小，维 护方便，容易改造，体积小，重量轻，能耗低且易学易用，深受工程技术人员欢 迎，在
5、工业以及其他领域都得到广泛的应用。因此，本次花样喷泉的自动化控制 也采用 PLC 控制。 接着， 我想到的是用什么样的 PLC， 由于我刚学过三棱的 PLC FX2N系列的 PLC，FX2N32MR 是继电器输出，有 I/O 口 32 个，16 个输入， 16 个输出。这个已经够用，虽然电磁阀需要 29 个，但是电磁阀功率小，可以几 个公用一个输出口，而且，在每圈的喷泉都是同时动作，这样都大大节省了 I/O 口的数量，继而大大节省了投资成本，而且也方便接线，方便管理，但是不好之 3 处在于扩展能力都大大下降， ，根据设计要求，这四圈喷泉要求在一定的时间内 只有一圈在工作，而且要形成循环，只要工
6、作都这样持续下去，我使用的 FX2N 32MR 是继电器输出，有 I/O 口 32 个，16 个输入，16 个输出。已经够用， 因为是继电器输出，它能经受的电流是有限的，一般来说不大于 2A 为了安全期 间，我设计的每个继电器流过的电流最大为 1A，这样不会对 PLC 造成危害，也 避免了影响 PLC 的功能，由于 FX2N32MR 是集成式的 PLC，它内部带有 24V 的 电源模块，这样节省了由于外加电源而产生的费用，也简化了电路，方便接线， 由于是使用的 PLC 控制，它的稳定性好，所以此系统稳定性好，便于接线，便于 维修。 为了按时完成任务我设定了下表，它包含了我对这几天完成设计要求的计 划，每一 天做什么，干什么，完成那些东西，做了大概的叙
