基于西门子plc的花样喷泉控制系统设计与实现

基于西门子plc的花样喷泉控制系统设计与实现内容摘要：

分布在 4 和 5 的圆（ r=4m）的轨迹上，其水量压力均较弱。 12 喷泉水柱的分布 该喷泉的回水池俯视图为圆形，与喷泉喷射范围俯视图为同心圆，且半径相等。 回水池的深度为 2m。 该回水池由 1 个半径为 100cm的圆水池和 3 个有效宽度为 50cm的圆环水池组成，且 各 个水池之间相通，连接池宽度为 50cm， 3 个圆环水池的半径分别为2m、 3m、 4m。 如图 12 所示： 图 12 回水池的设计 回水池上方由 金属栏嵌入式覆盖。 大水柱喷头的内径 d=50mm，中水柱喷头的内径 d=30mm，小水柱喷头的内径 d=20mm，花朵喷泉和旋转喷泉的内径 d=30mm。 大水柱高度 h=5m，中水柱高度 h=3m，小水柱高度 h=2m，花朵喷泉和旋转喷泉的喷水高度 h=1m。 13 第 3 章 PLC 控制 系统总 设计 PLC 控制花样喷泉运行要求 1） 、按下启动按钮，喷泉进入运行等待状态。 2） 、按下喷泉的单步 ∕连续运行方式按钮，该喷泉默认为连续运行方式。 3） 、按下喷泉喷水花样的循环方式按钮，喷泉开始运行，每隔 6s 改变一次花样。 在连续运行方式下，喷水花样将一直循环下去，在单步运行方式下，喷水花样只运行一个循环。 按下其他任意一个循环方式按钮，喷泉喷水花样的循环方式立刻改变。 4） 、按下停止按钮，喷泉停止运行。 14 喷泉的运行流程图 图 31 喷泉的运行流程图 喷泉的运行过程 按下喷泉控制系统的启动按钮，首先大水柱从地而起，直射天空； 6s 后，大水柱消失，紧接着六支中水柱竞相射向天空；最后所有水柱喷泉一齐迸发。 整个过程分为 8 段，每段 6s，且自动转换，全过程为 48s。 当 单步 ∕ 连续开关置于连续，花样选择开关置于 1 时， 其喷泉水柱的动作顺序如下： 1→2→（ 1+3+4） → （ 2+5） → （ 1+2） → （ 2+3+4） → （ 2+4） → （ 1+2+3+4+5） →1 ，周而复始，直到按下停止按钮，水柱喷泉才停止工作；当 单步 ∕ 连续开关置于单步时，喷泉水柱的动作只运行一个循环。 花样选择开关置于 2 时， 其喷泉水柱的动作顺序如下： 1→2→ （ 2+4） → （ 2+5） → （ 1+2） → （ 2+3+4） → （ 1+3+4） → 15 （ 1+2+3+4+5） →1。 花样选择开关置于 3 时， 其喷泉水柱的动作顺序如下 ： 1→2→（ 1+3+4） → （ 1+2） → （ 2+5） → （ 2+3+4） → （ 2+4） → （ 1+2+3+4+5） →1。 花样选择开关置于 4 时， 其喷泉水柱的动作顺序如下： 1→2→ （ 1+3+4） → （ 2+5）→ （ 1+2） → （ 2+4） → （ 2+3+4） → （ 1+2+3+4+5） →1。 喷泉控制原理 喷泉控制系统由启动控制程序、位移脉冲控制程序、位移及复位控制程序、驱动控制程序组成。 通过位移脉冲控制程序实现子元件中的内容在存储器间的移动，通过复位控制程序实现喷泉花样的循环，通过驱动控制程序实现喷泉的喷射。 花样喷泉 PLC 控制接线图 图 32 花样喷泉 PLC 控制接线图 花样喷泉 PLC 控制输入输出点分配 表 31 花样喷泉 PLC 控制输入输出点分配 输入信号 输出信号 名称 代号 输入点编号 名称 代号 输出点编号 16 启动按钮 SB1 大水柱接触器 KM1 停止按钮 SB2 中水柱接触器 KM2 连续按钮 SB3 小水柱接触器 KM3 单步按钮 SB4 花朵式喷泉接触器 KM4 花样 1 按钮 SB5 旋转式喷泉接触器 KM5 花样 2 按 钮 SB6 花样 3 按钮 SB7 花样 4 按钮 SB8 花样喷泉 PLC 控制梯形图 17 18 19 20 21 22 图 33 花样喷泉 PLC 控制梯形图 图 33 中，第 1 逻辑行为启动控制程序 ；第 4 逻辑行组成 6s 移位脉冲控制程序；第 5 逻辑行为单步／连续控制程序；第 9 逻辑行组成花样选择控制程序；第 1 1 13 逻辑行组成移位及复位控制程序；第 11 1 1 18 逻辑行组成驱动控制程序。 接通 PLC 电源，第 10 逻辑行中位存储器 接通，其在第 14 逻辑行中的常开触点闭合，为喷泉的启动做好了准备。 当按下喷泉控制器的启动按钮 SB1 后，第 1 逻辑行中输入继电器 的常开触点闭合，位存储器 接通并自锁。 本程序默认为连续循环喷泉样式的控制程序，按钮 SB2 为连续 按钮，在第 5 逻辑行中输入继电器 为常闭触点，按钮 SB3 为单步按钮，第 5 逻辑行中输入继电器 为常开触点，当按下此按钮，继电器 触点闭合，位存储器 接通并自锁，其在第 1 逻辑行中的常闭触点断开，喷泉样式进入一次运行状态。 选择默认状态，按下 SB4，第 6 行中输入继电器常开触点闭合，位存储器 接通并自锁，其在第 1 1 11 18 逻辑行中的常开触点闭合，进入第一种喷泉样式，输出继电器 被接通，大水柱控制接触器 KM1 通电闭合，大水柱 “ 1” 射向天空。 同时在第 2 逻辑行中的 、 的常开触点闭合，定时器 T37 被接通开始计时，经过 3s 后， T37 动作，第 3 逻辑行的常开触点闭合，定时器 T38 被接通并开始计时，又经过 3s 后， T38 动作，第 4 逻辑行中的常开触点闭合一个扫 23 描周期使得位存储器 闭合一个扫描周期。 在第 11 逻辑行中的常开触点闭合一个扫描周期，将字元件 MW10 中的内容向左移 1 位，即将 中的“ 1” 的内容移至位存储器 中， 闭合。 由于 接通，其在第 14 逻辑行中的常开触点闭合，输出继电器 被接通，中水柱控制接触器 KM2 通电 闭合，中水柱喷出。 又经过 6s 后， 在第 6 逻辑行中的常开触点闭合一个扫描周期，将字元件 MW10 中的内容向左移一位，即将 中 “ 1” 的内容移至位存储器 中， 闭合其在第 1 16 逻辑行中的常开触点闭合，输出继电器 、 被接通，喷出大水柱、小水珠。 经过第 7 个 6s 后， “ 1” 被移至位存储器 中， 第 1 1 11 18 逻辑行中的常开触点闭合；所有输出继电器全部闭合，所有喷泉一起喷发。 又经过 6s 后， “ 1” 被移至位存储器 中， 在第 12 逻辑行中的常开触点闭合，使字元件 MW10 中 的各位复位为 “ 0” ，第 10 逻辑行中的 复位， 接通， 在第 14 逻辑行中的常开触点闭合； 被接通，大水柱喷发。 如此不断循环，直到按下 SB2。 24 第 4 章 程序调试 调试步骤如图所示 ： （ 1） 按下启动按钮，喷泉进入待命状态，如图 41 所示。 图 41 程序调试图 （ 2）选择单步运行，如图 42 所示。 图 42 程序调试图 25 （ 3） 按下第一种运行方式，喷泉开始运行，如图 43 所示。 26 27 28 图 43 程序调试图 当喷泉第八种喷射花样结束后，喷泉进入停止状态。 在此调试过程中，主要观察喷射花样的运行是否符合程序的设定。 其余三种循环方式，也是在喷泉处于单步运行状态时，进行调试。 喷泉的四种循环方式选择开关，可在喷泉处于单步运行状态时，进行调试。 喷泉运行状态下，按下喷泉循环方式选择按钮，完成四种方式间的切换调试。 以上调试完成后，喷泉在默认（连续）状态下启动，喷泉一直运行下去。 29 第 5 章 结论 通过本次毕业设计， 利用 PLC 在控制上的优越性，使喷泉在实际生活中的喷水花样，变化更多，更加完美。 本设计 采用 PLC 控制 ,利用 PLC 体积小、功能强、可靠性高 ,且具有较大的灵活性和可扩展性的特点 ,通过改变喷泉的控制程序或改变方式选择开关 ,就可以改变花样喷泉的喷水规律 ,从而变换出各式花样 ,以适应不同季节、不同场合的喷水要求。 能给人的视觉系统带来一种更加美的享受。 30 致谢 本毕业设计从开始工作到最终的完成都离不开我的指导老师刘桂林老师的悉心指导和帮助。 刘 老师的严谨治学态度、渊博的知识、无私的奉献精神使我深受启迪。 从刘老师身上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。 在此我要向刘老师致以最衷心的感谢和深深的敬意。 在完成设计的过程中，感谢众多同学和任课教师的热情帮助。 最后， 衷心感谢各位老师对我的设计进行评审，有不足之处，敬请批评指正。 31 参考文献 [1] SIMATIC S7200 系统手册 [M]. 北京：西门子（中国）有限公司 ,2020 [2] 西门子 S7200 可编程序控制器系统 手册 [M].西门子有限公司 ,1999 [3] SIEMENS 公司的 S7200 用户指南 [M]. 工业控制计算机 ,2020. [4] S7200 可编程序控制器系统手册 [M]. 工业控制计算机 ,2020 [5] 吴爱萍 . PLC 控制的设计技巧 [M]. 工业控制计算机 ,2020 [6] 吴明洞 . PLC 控制的设计技巧 [J]. 工业控制计算机学报 ,2020 [7] 廖常初 . S7200 基础教程 [M]. 北京：机械工业出版社， 2020 [8] 廖常初 . PLC 应用技术问答 [M].北京：机械工业出版社， 2020ag an employment tribunal clai Emloyment tribunals sort out disagreements between employers and employees. You may need to make a claim to an employment tribunal if: you don39。 t agree with the disciplinary action。