基于plc的花式喷泉设计毕业论文(设计)(编辑修改稿)

基于plc的花式喷泉设计毕业论文(设计)(编辑修改稿)内容摘要：

）编写程序，这是整个花式喷泉系统设计的核心工作。 系统控制方案 花式喷泉系统的控制要求如下： 一、按下启动按钮 ,喷泉控制装置开始工作。 按下关闭按钮 ,喷泉控制装置停止 工作 . 二、喷泉的工作方式由花样按钮来自行选择 . 三、花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样 . 1. 花样一 :按下一号按钮 : 喷头 1(3S) 喷头 2(3S) 喷头 3(3S) 然后重复循环 2. 花样二 :按下二号按钮 : 喷头 2(2S) 喷头 2 3(2S) 喷头 1 3（ 2s) 循环五次后 ,喷头 1 2 3 全开 25S. 喷头布置如图 1 4 图 1 花式喷泉控制系统的原理图 在喷泉中，通过按钮开 关信号来控制 PLC。 花式喷泉控制系统的原理如图 2所示： 图 2 5 3 可编程 控制器 （ PLC）的选择 PLC 的基本知识 3, 可编程序控制器，英文称 Program mable Controller,简称 PLC，在可编程序控制器发展的初期，不同的开发制造商对 PLC 有不同的定义，为使这一新型的工业控制装置的生产和控制规范化国际电工委员会曾于 1982年 11月颁发了可编程序控制器标准草案第一稿， 1985年 1月又发表了第二稿，草案中对可编程序控制器的定义是：可编程序控制器是一种数字运算 操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。 其具有以下基本的功能： ； ； ； ； （可以实现各种内部中断）功能； ； ； 、自诊断功能。 它还有以下优点： ，抗干扰能力强 PLC是专工业生产应用而设计的，因此在设计 PLC时，采取了很多可靠的抗干扰措施 ，使用方便 用户不用自己去设计其他装置。 所做的工作只是设计满足控制对象的控制要求的应用程序。 对 于一个控制系 （ 2）软件措施 :对程序进行检查和检验 统，当控制要求改变时，只需修改程序，就能改变控制功能。 ，使系统组合灵活方便 用户可以根据自己的实际需求进行组合，为用户提供了很大的方便， ，便于掌握 PLC 的开发制造商采取了与继电接触器控制原理相似的梯形图语言，这样方便一线工人掌握和学习，易学易懂。 由于采用了模块化设计的的方法，使得设计工作所需的时间大大缩短，加快了工程的进度。 PLC的用途 PLC的应用通常有下用途： （ 1）顺序控制 在工 业控制中， PLC 采用其步进指令编程或用移位寄存器编程的功能实现顺序控制。 （ 2）开关量逻辑控制 PLC运用其强大的逻辑运算能力，通过准确高效地控制开关量可以实现各种简单或复杂的逻辑控制，这是 PLC取代传统的继电器 接触器的控制根本原因。 （ 3）模拟量控制 PLC中配置有 A/D和 D/A转换模块。 现场的温度、压力、流量、速度等这些模拟量经过 A/D模块转换位数字量，传送到 PLC中，经过 PLC中的微处理器进行处理后，经 D/A 6 模块转换后，变成模拟量去控制被控对象，这样就可以实现 PLC对模拟量的控制。 （ 4）定时和 计数控制功能。 （ 5）数据处理 PLC可以通过数据处理能力，实现数据的比较、转换、通信、显示等功能。 （ 7）通信和联网 现在 PLC 一般都有通信功能，它可以对输入和输出进行远程控制，又能实现可编程控制器主机与可编程控制器主机、可编程控制器主机与计算机之间的通信，这样用 PLC可以方便地进行分布式控制，这样就能实现大规模自动化生产线的集中控制和管理。 为实现工业现代化，智能化提供了条件。 PLC 的选型 PLC种类的介绍 全球 PLC有二百多种，国内常用 PLC也就二三十种，常用的有 德国 西门子 ， 法国 施耐德 ，美国 AB， ABB， GE日本欧母龙， 三菱 ， 松下 ，韩国， 三星 ，国产和利时， 科创 思等。 三菱 PLC相对于其他的 PLC价钱比较高，但是性能相对强大，可操作性强，有相配套的伺服系统和组态软件。 而且在大学期间我所接触的也大多数是日三菱公司的 PLC。 三菱 PLC的种类分为 FX1N， FX2N， FX3U， FX3G等， FX1N， FX2NPLC与 FX2N32MR相比功能更为强大，为升级产品，但由于本系统所需功能和技术要求 FX2N完全能够解决，所以从经济方面考虑选用三菱FX2N32MR系列产品。 按照 本系统的设计要求、工作环境、监测对象等方面出发，三菱 PLC完全可以满足本系统的设计要求。 如今三菱 PLC的种类分为 FX1N， FX2N， FX3U， FX3G等系列，其中 FX1N， FX2N是以 FX1N为根基沿用而来的，生产价钱比 FX1N略高，且完全可以满足本系统的设计要求，所以本次设计选用三菱 FX2N32MR的 PLC作为本系统的控制器。 FX2N32MR系列可以根据对象不同，可以选用不同的型号和不同数量的模块，并可以将这些模块安装在同一机架上。 PLC基本结构：可编程序控制器实质是计算机，基本构成为： 一、电源 二、中央处理单元 (CPU) 三、存储器： 四、输入输出接口电路 五、功能模块 六、通信模块 其中， PLC 的工作过程一般分为三个阶段， 一、输入采样阶段 这一阶段用扫描的方式将暂存的数据读入，然后写入相应的寄存器中。 二、用户程序执行阶段 在此阶段，可编程逻辑控制器按一定顺序依次地扫描 (梯形图 ) 三、输出处理阶段 型号的选择 按照本系统的设计要求、工作环境、监测对象等方面出发，西门子 PLC完全可以满足本系统的设计要求。 如今三菱 PLC的种类分为 FX1N， FX2N， FX3U， FX3G 等系列，其中 FX1N， FX2N 是以 FX1N 为根基沿用而来的，生产价钱比 FX1N 略高，且完全可以满足本系统的设计要求，所以本次设计选用三菱 FX2N32MR的 PLC作为本系统的控制器。 7 每个 I/O点及与此有联系的功能元件占用的内存量大体为： ① 开关量输入器件： 10～ 20B/点； ② 开关量输出器件： 5～ 10B/点； ③ 计数器件 /定时器件： 2B/个； ④ 通讯接口： 一个接口大概容量要求在 299B以上。 PLC 容量的挑选除满足指挥要求外，还应留有适当的裕量，以做备用。 按照以往，在挑选存储容量时，通常按实践要求的 15％～ 20％给定裕量。 变频器的选用 驱动主要有：步进驱动控制、交流伺服驱动控制、交流变频驱动控制等。 步进驱动不适合连续、大负载运行；因为其功率小、速度慢。 直、交流伺服驱动性高，但控制系统复杂，成本也高。 根据公式 n0＝ 60fp 可以发现，电动机的同步转速 n0随频率 f而同步变化。 在异步电动机中，转子转速 nM 始终略低于同步转速 n0。 所以，当 n0连续可调时， nM 也连续可调。 又由于在频率 f 相同时，异步电动机的转速是根据磁极对数 p 的不同而改变的，所以频率 f 的调节范围也是各不相同的。 三菱 通过查找大量资料和数据分析，我们发现现代工业自动化生产的要求很高，三菱 的变频器，不仅可以满足现在的要求，同时也具备了其它的功能。 变频器的功用 变频器可以转换交流电的频率，即将其 由固定的变换成连续可调的。 固定频率通常为 50HZ，连续可调的频率多数为 0～ 400HZ。 如图 31 所示，变频器的 R、 S、 T 为 输入端， U、 V、 W 为输出端。 输入交流电频率固定，可以是单相也可以是三相；输出的则是三相交流电，同时接至电动机。 由于经过变频器的转换，此时的交流电频率在一定范围内连续可调。 图 3 变频器的类别简介 按变换环节分：交 交变频器和交 直 交变频器。 前者是直接变换；后者先将交流电整流，变成直流电后再进行逆变。 该过程由变频器自动进行，不受其他因素控制，此时得到频率可调的交流电。 按电压的调试方 式分： PAM（脉幅调制）和 PWM（脉宽调制）。 分别通过改变直流电压的大 8 小和改变输出脉冲的占空比来进行调制。 按直流环节的储能方式分：电流型和电压型。 分别通过电感线圈和电容器储能。