基于PLC控制的花样喷泉系统设计书

基于PLC控制的花样喷泉系统设计书第1章绪论

1.1 喷泉的发展

1.1.1 喷泉在我国的发展

我国在二十世纪八十年代初，喷泉只是做为一个技术细节被建筑师运用于排水和园林造景设计，从设计到产品制作，当时并没有相对规模化的工程安装。只是在游乐园、公园等一些公共建筑中能看到些中、小喷泉，产品的水平也是简单、粗放的。但是进入二十世纪八十年代之后，随着祖国整体经济的恢复和发展，在人民生活水平得到提高的情况下，一部分城市的园林主管部门以及城市的建设部门将喷泉考虑到园林景区的改造和城市的规划中，但是我们对于喷泉又有了新的要求，这些要求大多数来自于环境的美化和我们对于文化氛围的营造，一些水利、建筑单位、园林规划单位、和许多研究所以及大专院校，在给排水、机电控制、土建结构等以前所传统拥有的技术得到了融合之后，并且由于当时单片机的运用，单片机也出现在喷泉的设计中来，通过直流电机调速以及电磁阀来实现变量控制，良好的社会反映和社会效益给予了那些喷泉水景设计师们很大的鼓励。在这个时期，从事专业设计和生产的一些加工厂和公司开始步入了建设和发展，这为之后喷泉的专业发展打下了良好的基础，提供了强有力的力量。

进入了二十世纪九十年代，迅速的发展的社会主义市场经济，使得全国城市建设速度加快，人们对于文化生活的质量以及环境审美意识得到了进一步的提升。喷泉的迅速发展响应了市场对于喷泉的强大需要，这时候的喷泉不光出现在公园里面、也不在是园林和市场中心设计的专利，在人们的各个社会活动场所都得到了延生。众多从事专业喷泉设计和生产的公司以及工厂开始出现，如同雨后春笋般的迅速发展。从事喷泉设计的专业技术人员把他们所学到信息技术以及计算机技术应用到喷泉之中，同时电、火、光、雾、声音、音乐、激光特效、水幕电影也被运用到喷泉的设计中来，这使喷泉的发展得到了一个新的发展，得到了更广阔的的运用，喷泉行业也在此期间

得到了迅速的发展。水景喷泉专业委员会于2001年由中国给水排水设备分会和中国建筑结构协会共同成立，行业组织为所有的专业生产厂家以及公司和那些城市园林的主管部门和所提供最大的帮助。一些大学和中专的园林专业或者建筑系也开设了水景、喷泉相关的专业课程，这为喷泉行业的之后的蓬勃发展打下了结实的知识储备。喷泉行业的发展也进入到一个新的阶段。

1.1.2 喷泉的应用状况

随着城市化的加速发展，花样喷泉在我们身边已经随处可见，比如在广场、大厦、小区等。花样喷泉是一种人造的小气候，在炎热的夏天可以起到降温和增湿的作用；也能让水体充氧，有利于水体提高增强自净能力，这样可以防止水体黑臭。人们经常看见喷泉按照一定的规律喷水，景色迷人；花样喷泉运行的灵活性是评价花样喷泉优劣的关键，而这与花样喷泉的控制系统密切相关。花样喷泉可以根据自己的设计，设计出各种不同的花样，也可以加上灯光、音乐，给人一种很不错的视觉和听觉的享受。传统的喷泉所采用的控制系统一般是由单片机组成的，通过控制潜水泵，让其进行间歇工作，从而完成各式不同花样的喷水形态，可是这种控制系统也存在着缺点，由于采用额定是可控硅做功率开关元件，所以过电流能力差，长时间的运行是不被允许的，需要配置较多的保护电路；程序的增减、修改和运行监视不灵活；抗干扰能力差；功率因数较低等。为了有效解决上述问题，确保控制系统的正常运行，我们可以采用PLC 控制。PLC具有体积小、功能强、可靠性高等优点，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者改变方式选择开关，就可以改变花样喷泉的喷水规律，从而变换出各种各样，可以适应不同季节、不同场合的喷水要求。

1.1.3 现代喷泉中遇到的问题

在现在喷泉大势发展的今天，我们不能忽视其中产生的问题，只有直面问题，才能想办法去解决，这样才能得以更长久、更好的发展：

（1）方案设计的局限性，使很多喷泉不能得以长久使用。

（2）在细节设计中，未能做到完美，使得很多喷泉缺少部分功能。

（3）质量的参差不齐，使得很多厂商和公司的信誉也受到了影响，影响了喷泉的长期发展。

（4）节能、节水和环保还需要优化，所有的设计建设必须考虑到这些方面影响。

1.2 喷泉的种类

喷泉大概有两种，一种是因地制宜，根据场地结构设计出来的喷泉，第二种是完全根据人工意愿制造人工的喷泉。第一种是天然水景制造而成的，比如瀑布、水帘、壁泉、涌泉、管流、雾泉、溪流、跌水、水涛、漩涡等。第二种现在则广泛应用与建筑领域，发展速度快，总类也变得更加的繁多，比如程控喷泉、旱地喷泉、光亮喷泉、跑动喷泉、趣味喷泉、激光水幕喷泉、超高喷泉等。

1.3 喷泉中的一些新技术

在设计中，我们希望能将花样喷泉和灯光效果，以及音乐播放联系在一起，组成一体的花样音乐喷泉，播放音乐时，水柱会随音乐的不同而呈现不同的变化，形成极佳的观赏性和视觉享受。

1.4 设计的主要研究容和安排

我们根据实际生活中遇到的问题和情况，以花样喷泉做为我们的研究课题，结合大量的资料以及文献，研究花样喷泉的控制问题，设计出一套可行性高的、完整的花样喷泉控制系统。

我们的研究容主要是设计出根据PLC控制的花样喷泉系统，为喷泉提供多种的花样设计，做成美观的花样喷泉。本文同时针对花样喷泉出现的很多问题做出了一系列研究：喷泉控制系统的组成；花样喷泉的控制任务和要求；花样喷泉的硬件配置和软件设计，并且通过仿真软件进行模拟。

1.5 本章小结

在该章节中，我们主要讲述了喷泉的国外发展，以及喷泉的应用现状，同时针对现代的喷泉，指出一些其中存在的问题，我们也提出了关于喷泉设计中一些新的技术，也为我们之后的论文写作阐述了我们的研究容和我们的安排。

第2章系统控制方案的确定

2.1 主控制器方案分析及选择

对于主控制器方案，我们提出如下几个方案：

方案1：利用单片机控制花样喷泉

单片机的特点是控制性能好，可靠性高，同时具有体积小，价格低廉，便于产品化等。正是由于这些特点，单片机近年来在智能仪器、机电一体化产品、实时控制家用电器等多个领域都获得了极其广泛的应用。

花样喷泉的原理是利用控制器控制水泵的喷泉的喷水方式。单片机的成本较低，所以一般适合运用于控制小型的花样喷泉，单片机通知控制步进电机来控制电磁阀，从而实现对喷头流量的控制，使喷泉水姿、灯光色彩产生变化。但如果采用单片机的控制方案，是以可控硅做为功率开关元件，由于可控硅承受过电压、过电流的能力较差，所以不能长时间运行，这是单片机控制方案的最大弊端。

方案2：使用三菱FX

2N

PLC控制花样喷泉

20世纪60年代中期以来，PLC在电力、冶金、化工等刚也发挥了重大作用。尤其实在进20年来计算机和信息技术的飞速发展，不断成倍扩大的功能和成倍降低的价格，使得PLC、通讯联网技术、过程控制软件都获得了长足的发展，也使PLC得到了更广泛的应用。

PLC的优点很多，比如：简单易学的编程方法；功能强、性价比高；硬件配套齐全、用户使用方便、适应性强；可靠性高、抗干扰能力强；系统的设计、安装、调试工作量少；维修工作量低、维修方便；体积小、能耗低等优点。而且PLC在各个工业部门的应用围都得到了扩展。

在这次设计中，在三菱FX

2N 系列采用PLC作为系统的主控器。三菱FX

2N

系列PLC

具有小型、高速、高性能和方便等特点，相当于所有最高等级的FX系列超小型程序装置。不光可以进行输入输出16–25点的独立使用,也可以应用在许多基本的组件之间的连接，模拟控制,位置控制和其他广泛的特殊用途,是一个足以满足不同的需要的PLC。固定和灵活的系统配置也得到了我们的青睐。我们将连续扩展单元或者扩展模块连接到基本单元中，这样就能实现16到256的灵活多变的输入输出组合。选择性强大，

品种的齐全，16/32/48/64/80/128点的主机也为我们提供了很多的选择，而扩展板块最小甚至可以支持8点的扩展。我们可以根据我们自己对于电源和输出形式的需要去选择。高性能的程序容量也让人很是安心，800步RAM置于其中，不光可以使用存储盒，而且可以输出注释，16K步也是他的最大可能的扩充。

PLC控制电磁阀，从而达到对喷泉流量根据课题的设计要求，我们利用三菱FX

2N

的控制，产生各种不同花样的喷泉。

2.2 喷泉控制方案的分析及选择

根据设计要求，我设计出如下图2-1 的喷泉模型：

图 2-1 花样喷泉布局示意图

采用PLC对喷泉进行控制，在花样喷泉时序确定的前提下，我们可以通过改变时序或者控制开关来实现控制方式的改变，这样可以达到呈现各种不同喷水状态的要求。如图 1 ，其中1为外环形状喷水管，2为次外环形状喷水管，3为环喷水管，4为中心喷水管。在本次设计中，喷泉控制阀选用电磁阀，考虑到电磁阀的驱动，以及同时驱动的个数和环保等问题，我们选用小功率电磁阀。根据电磁阀的选用要求，我们可以确定PLC的输出功率为小功率，I / O 个数应该小于15个，在综合喷泉的工作性质，PLC 对环境湿度的要求比较高，最后我们综上，选择三菱FX

系列PLC做为控制。

2N

在设计中，我们对花样喷泉进行优化，加入了音乐的元素，将花样喷泉与音乐相结合，做成音乐花样喷泉。音乐喷泉的原理是利用从电脑声卡中采集出来的音乐信号，

一路由音响设备直接播放；一路把从音响设备扬声器两端取得的电流信号，送入三菱系列PLC模拟模块进行A／D转换，PLC可以利用限幅和滤波等处理方式将我们转换过FX

2N

来的数字量进行分析，之后模拟量模块中的D/A输出口就可以进行D/A转换，0-10V的直流电压信号就是被这样输出的，这时候我们就可以将上面得到的直流电压信号发送到变频器所在的控制端子。信号一但被接受，变频器就会开始迅速启动，水泵电机会随之转动，同时会跟随音乐频率做出改变，这样我们就完成了所需要的喷泉所产生的花样与优美的音乐完成同步。

我们一般在主题公园、广场中心看到音乐喷泉，现在也有很多音乐喷泉被建造在湖中，这样的设计也使美观效果得到了提升。一个完整的喷泉控制系统我们需要配电屏、水泵、变频器、音响以及灯光等等，总装机容量一般会达到数千kW，但是喷泉系统的工作是间歇变化的，所以极短时间的电压干扰和波动会比我们想象中严重的多，而最为明显的将是变频器所控制的水泵电机，它的高频电流变化将产生巨大的影响，所以我们在音乐喷泉的控制系统中采用的工作方式是上位机和下位机。安装在控制机房（机房必须远离设备）的上位机来实现操作的控制，这样有利于我们监视和控制，所以对于机房，我们一般选择那些可以直接看到喷泉全景的地点。工控机、PLC以及单片机都可以作为下位机使用，如果我们综合性能价格比、工作环境和抗干扰能力的话，我觉得可编程控制器PLC更适合作为我们的选择，我们采用的是三菱 FX

系列的 PLC

2N

做操作系统，利用上述原理将两者结合，形成美妙的音乐喷泉。

2.3 喷泉的控制要求

在设计期间，我制定了如下任务：

（1）花样喷泉设计方案。

（2）完成PLC型号的选择、PLC的网络设计和软件编制。

（3）花样喷泉I/O分配、开关量输出模块的选择、模拟量I／O模块的选择、特殊功能模块的选择和系统I/O分配表。

（4）PLC外部接线图、喷泉控制过程模拟、软件设计、喷泉控制流程图。

选择开关和单步/连续开关决定了花式喷泉的两种工作方式：当单步/连续开关在单步位置时，喷泉只能按照花式选择开关设定方式，完成一个循环。

花式选择开关决定了是喷泉的喷泉的花式，现考虑四种喷水花样：

1）花式选择开关在位置1时，启动按钮按下后，4号喷头喷水，延时2秒，3号喷水，再延时2秒，2号喷水，延时2秒，1号喷水。18秒后，如果为单步工作方式，则停下来，在连续工作方式的前提下，喷泉则会继续循环。运行流程图如下图：

基于PLC控制花样喷泉设计

高等教育本科毕业论文 基于PLC的花样喷泉设计 考生姓名：准考证号： 专业层次：本科院（系）：机械与动力工程学院指导教师：罗玉龙职称：讲师 二O一0年十二月二十五日

高等教育本科毕业论文 基于PLC的花样喷泉设计 考生姓名： 准考证号： 专业层次：本科 指导教师：罗玉龙 院（系）：机械与动力工程学院二O一0年十二月二十五日

摘要 PLC是一种以微处理器为基础、带有指令存储器和输入输出接口,综合了微电子技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术的新一代工业控制装置。具有使用方便，运行可靠，控制程序段设计简单等优点。针对传统的喷泉控制系统一旦设计好控制电路，就不能随意改变喷水花样及喷水时间等问题，本设计结合西门子 S7-200 可编程控制器设计能适应不同季节、不同场合的喷水要求目的的花样喷泉系统。该花样喷泉控制系统不但实现了自动转换花样喷泉的喷水样式，而且提高了系统的可靠性和安全性，具有一定的工程应用和推广价值。 关键词：PLC；花样喷泉；控制系统

The pattern design based on PLC fountain ABSTRACT PLC is a microprocessor-based, with instruction memory and input-output interface, a combination of micro-electronic technology, computer technology, automation technology, communications technology, a new generation of industrial control devices It is easy to use, reliable operation and control procedures designed to be simple.According to the traditional fountain control system design control circuit, if cannot change pattern and spray water, time, etc. This design with Siemens S7-200 PLC design can adapt different season, the different requirements of the water fountain system designs purpose. This figure fountain control system not only realizes the automatic conversion pattern of the fountain of the water, and improve the system of style, the reliability and safety of engineering application and dissemination value. Key words: PLC control, pattern fountain system

PLC控制花样喷泉课程设计报告

- 学院：电子与信息工程学院 专业：电气工程及其自动化 课程名称：花式喷泉的PLC控制设计 指导教师：刘芳梅 学生学号：华进049 段石磊096 付成028

1喷泉介绍 常见的几种花样喷泉 随着时代的发展，科技水平的提高，城市的喷泉设备已经十分先进，各种音乐喷泉、程控喷泉、激光喷泉已经层出不穷，变化多端。规模可大可小，射程可高可低，喷出的水，大者如珠，细者如雾，变化万千，引人入胜。喷泉，使静水变为动水，使水也有了灵魂，又辅之以各种灯光效果，使水体具有丰富多彩的形态，可以缓冲、软化城市中“凝固的建筑物”和硬质的地面，以增加城市环境的生机，有益与身心健康并能满足视觉艺术的需要。大型城市广场中的人工动态喷泉，也多来自自然的种种水态，如瀑布、水帘、溢流、溪流、壁泉等，随着科学技术的发展进步，各种喷泉真是花样翻新、层出不穷，几乎达到了人们随心所欲创造各种晶莹剔透、绚丽多姿动态水景的程度。喷泉在当今时代，已经形成了一道独特的人文景观。下面是一些我们日常生活中常见的喷泉： 音乐喷泉是音乐和喷泉的结合，音乐是喷泉的主题，喷泉是音乐内涵的表达，如图1-1 图1-1音乐喷泉 程控喷泉是按照预先编辑的程序定时变换喷水造型，如图1-2。 图1-2程控喷泉 跑动喷泉是按照时序控制喷水，构成各种跑动、跳动、波动等形态，变化多端，如图1-3 图1-3跑动喷泉

可是用单片机通过可控硅作为功率开头元件实现花样喷泉时存在下面的缺点： 1、需要较多的保护电路；2、程序的增减不灵活；3、抗干扰能力差； 4、功率因数低。 而采用PLC能有效的解决这些问题，同时PLC具有较强的自诊断功能，能迅速方便检查出故障，缩短检修时间，确保控制系统的可靠性，稳定性。 花样喷泉的动作状态 1.按下启动按钮，喷泉开始工作；按下停止按钮，喷泉停止工作； 2.喷泉的工作方式由花样选择开关和单步/连续开关决定； 3.当单步/连续开关在单步位置时，喷泉只能按照花样选择开关设定的方式，运行一个循环； 4.花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样，考虑以下4种喷水花样： 花样选择开关在位置1时，按下启动按钮后，4号喷头喷水，延时2s后，3号喷头喷水，在延时2s后，2号喷头喷水，又延时2s后，1号喷头喷水。18s后，如果为单步工作方式，则停下来；如果为连续工作方式，则继续循环下去。 花样选择开关在位置2时，按下启动按钮后，1号喷头喷水，延时2s后，2号喷头喷水，在延时2s后，3号喷头喷水，又延时2s后，4号喷头喷水。30s后，如果为单步工作方式，则停下来；如果为连续工作方式，则继续循环下去。 花样选择开关在位置3时，按下启动按钮后，1号、3号喷头喷水，延时3s后，2号、4号喷头喷水，同时1号、3号喷头停止喷水。如此交替运行15s后，4组喷头全部喷水，30s后，如果为单步工作方式，则停下来；如果连续工作方式，则继续循环下去。 花样选择开关在位置4时，按下启动按钮后，按照1->2->3->4的顺序，依次间隔2s喷水，然后一起喷水。30s后，按照 1->2->3->4的顺序，依次间隔2s停止喷水。在经1s延时，按照4->3->2->1的顺序，依次间隔2s 喷水，然后一起喷水，30s后停止。如果为单步工作方式，则停下来；如果为连续工作方式，则继续循环下去。 2 PLC的研究现状 PLC的应用领域 目前PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类: 1、开关量的逻辑控制 这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 2、模拟量控制 在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都

基于PLC的音乐喷泉控制系统设计(1)..

毕业设计（论文） 题目基于PLC的音乐喷泉 控制系统设计 专业电气工程及其自动化 班级 11电气2班 学生张军（20113264 ） 指导教师李林 职称工程师 高科学院 2015 年

摘要 摘要 音乐喷泉是近年来出现的一种园林建筑与花式观赏相结合的一种产物，它集合声、光、色、形于一体，并产生千变万化的水景。随着可编程控制器的迅速发展，音乐喷泉对控制系统的要求也越来越高，使得越来越多的控制部分需要用可编程控制器来实现。 本课题结合任务书的要求，以音乐喷泉为研究对象，采用三菱PLC作为喷泉的控制器。设计的控制方式有两种：一种是固定程序运行方式。是按事先设计好的步骤一步一步进行，循环执行。另一种控制方式是通过音乐控制喷泉。是通过PLC的中断程序采集播放音乐的音频信号，PLC对采集的音频信号进行标准化算法，将运算的数据转换成模拟量，通过模拟量输出口输出去控制变频器的输出频率，从而控制水泵转速，达到控制喷泉水柱的高低跟随音乐强弱的变化。 本次设计对音乐喷泉控制系统的总体功能进行了分析，并且对可编程控制技术、变频控制技术的应用、发展趋势作了简要介绍，以及音乐喷泉控制总体设计方案、电气系统的整体设计和PLC程序设计思路、变频参数设置。本次设计改善了音乐喷泉系统的控制品质，提高了音乐喷泉控制系统的稳定性。 关键词：音乐喷泉，控制系统，可编程控制器，变频器

ABSTRACT ABSTRACT In recent years, music fountain is the emergence of a garden building combined with a fancy watch a product, its collection of sound, light, color, shape, and generates kaleidoscope waterscape. Along with the rapid development of the programmable controller, music fountain is becoming more and higher to the requirement of control system; make more and more need to use PLC to realize control part. This topic combined with the requirements of the specification, with music fountain as the research object; adopt Mitsubishi PLC as the controller of the fountain model. Design of the control method has two kinds: one is fixed program operation mode. According to design a good steps in advance step by step, execution cycles. Another way of control is through the music fountain control. By PLC interrupt program audio signal collection and play music, audio signal of PLC to standardize algorithm, the algorithm of data into analog and output by analog output to control the output frequency of frequency converter, so as to control water pump speed, to control the fountain water column height to follow music strength changes. The design of music fountain control system's overall function is analyzed, and the programmable control technology, the application of variable frequency control technology, the development trends are briefly introduced, as well as the music fountain control overall design, the overall design of the electric system and PLC program design and parameter setting of inverter. This design improves the music fountain system control quality; improve the stability of music fountain control system. KEY WORDS: Musical fountain，Control system，PLC，frequency

花样喷泉控制设计

设计题目1: 花样喷泉控制设计 1.任务描述： 在游人和居民经常光顾的场所，如公园、广场、旅游景点及一些知名建筑前，经常会修建一些喷泉供人们休闲、观赏。这些喷泉按一定的规律改变喷水式样，如果再与五颜六色的灯光相配合，在和谐优雅的音乐中，更使人心旷神怡，流连忘返。 某广场的花式喷泉示意图如下图所示。 电源 单步/连续 停止启动 花样选择开关 在上图中，4号为中间喷头，3号为内环状喷头，2号为外环形状喷头，1号为外环形状喷头。 2.控制要求说明： 一、按下启动按钮，喷泉控制装置开始工作；按下停止按钮，喷泉控制装置停止工作。 二、喷泉的工作方式由花样选择开关和单步/连续开关决定。 三、当单步/连续开关在单步位置时，喷泉只能按照花样选择开关设定的方式，运行一个循环。 四、花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样，现考虑四种喷水花样。 1 花样选择开关在位置1时，按下启动按钮后，4号喷头喷水，延时2s 后，3号喷头喷水，再延时2s 后，2号喷头喷水，又延时2s 后，1号喷头喷水。18s 后，如果为单步工作方式，则停止下来。如果为连续工作方式，则继

续循环下去。 2 花样选择开关在位置2时，按下启动按钮后，1号喷头喷水，延时2s后，2号喷头喷水，再延时2s后，3号喷头喷水，又延时2s后，4号喷头喷水。30s后，如果为单步工作方式，则停止下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。 3花样选择开关在位置3时，按下启动按钮后，1、3号喷头同时喷水，延时3s后，2、4号喷头喷水，1、3号停止喷水。如此交替运行15s后，4组喷头全喷水，30s后，如果为单步工作方式，则停止下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。 4花样选择开关在位置4时，按下启动按钮后，按照1→2→3→4的顺序，依次间隔2s喷水，然后一起喷水。30s后，按照1→2→3→4顺序，分别延时2s，依次停止喷水。再经1s延时，按照4→3→2→1的顺序，依次间隔2s喷水，然后一起喷水。30s后停止。如果为单步工作方式，则停止下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。

大型花样喷泉控制系统设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告题目大型花样喷泉控制系统设计 学院电气与信息工程 学院专业自动化 班级0924122 学号学生姓名指导教师开题日期2016年4月5日

《大型花样喷泉控制系统设计》开题报告 一、选题的背景与意义： （一）课题研究来源 喷泉是由人工构筑的整形或天然泉池中，以喷射优美的水姿，供人们观赏的水景。喷泉是园林中重要的组成部分。现代园林中，除了植物景观外，喷泉也是重要的景观，它既是一种水景艺术，体现了动、静结合，形成明朗活泼的气氛，给人以美的享受；同时，喷泉还可以增加空气中的负离子含量，起到净化空气、增加空气湿度、降低环境温度等作用，喷泉在大型娱乐场所深受人们喜爱，在日常的活动中占着至关重要的位置，同时，大型花样喷泉系统设计也是一个十分重要的研究方向。 （二）课题研究的目的 该系统设计是基于PLC技术的设计，同时加以现代计算机技术的运用，构建的花样喷泉系统，具有系统配置合理,可靠性高,控制精度高和系统成本低等优点,喷泉喷头是完成喷泉艺术造型的主要工作部件，它的作用是把具有一定压力的水，经过造型的喷头，形成绚丽的水花，喷射在水面的上空。各种不同的喷头组合配置，更能创造出千姿百态的水景景观，令人兴奋、激动，产生奇妙的艺术效果。喷泉喷头的种类很多，按照结构形式不同，可分为直射、旋转、水膜、吸力、雾化等多种类型；按照所喷水流的花形可分为蒲公英、喇叭花、牵牛花、冰塔、开屏以及喷雾喷头等多种类型。 （三）课题研究的意义 喷泉原是一种自然景观，是承压水的地面露头。园林中的喷泉，一般是为了造景的需要，人工建造的具有装饰性的喷水装置。喷泉可以湿润周围空气，减少尘埃，降低气温。喷泉的细小水珠同空气分子撞击，能产生大量的负氧离子。因此，喷泉有益于改善城市面貌和增进居民身心健康。随着光、电、声及自动控制装置在喷泉上的应用，音乐喷泉、间歇喷泉、激光喷泉等形成的出现，更加丰富了喷泉的内容，更加丰富了人们在视觉、听觉上的双重感受。这不仅给人们的生活带来可多姿多彩，还是人们的生活环境有了极大的提高，满足了人们的视觉享受。

喷泉控制系统程序设计(三).

《机床电气控制与PLC》 实训报告 题目：喷泉控制系统程序设计（三） 组号：第九组 班级学号： 1202022037 学生姓名：丁振东 指导教师：张慧玲 成绩： 沈阳工学院

目录 课程设计的任务 (2) 1.设计题目 (2) 2.设计内容 (2) 3 . 设计要求 (2) 4 . 进度安排 (2) 摘要 (3) 一、总体设计 (4) 1.P L C的选型 (4) 2.P L C端子分配 (5) 二、P L C程序的设计 (8) 1.设计思想 (8) 2.L P C顺序功能图设计 (8) 3.P L C梯形图设计 (10) 4.P L C指令表 (14) 三、总结 (16) 四、参考文献 (17)

课程设计的任务 1．设计题目：喷泉控制系统程序设计（三） 2．设计内容： 1）喷泉控制要求为“A、B、D同时旋转并喷水12秒—B、D、C同时摆动并喷14秒—A、D、E同时旋转并喷10秒—A、C、D同时摆动并喷7秒--2秒后再循环” 2）每个喷头工作时，都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔0.1s循环发光。 3）喷泉可以实现连续操作方式。 4）当选择连续时，要求循环20次后终止循环，发出声光间断报警，按停止按钮终止报警。 3．设计要求： 1）设计端子分配图和顺序功能图 2）设计并调试PLC控制梯形图 3）撰写实训报告 4．进度安排： 1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案1天 2）PLC控制设计与调试 2.5天 3）实训报告撰写1天 4）答辩0.5天

摘要 喷泉是人工环境中最富有生命力的喷泉,它具有分隔空间、增加层次、净化空气美化环境的作用, 具有美化环境的功能，常常博得观赏者的喜爱。喷泉水景首次在我国兴建是18世纪中期，北京圆明园(又名长春园)中的“西洋楼”建筑提升到高处的蓄水池里，然后通过管道供给喷泉。近代，国内外随着城市和工业的发展，改善城市环境，兴建自然景观日益增多。因而水景的艺术形式和规模都有很大发展。 现代高科技把美妙的音乐、多姿的喷泉造型、五彩缤纷的水下灯光、神奇的激光图文，通过电脑有机的结合在一起，给人以音乐声响、视觉形象、色彩变换三位一体的超自然享受。随着我国人民物质生活水平的不断提高，对于精神生活的要求也在不断提高，为进一步改造环境景观，建设一个喷泉是很有必要的。随着科学技术的不断发展和生活水平的不断提高，尤其是喷泉在城市和社区环境建设中起着尤其重要的作用。当今喷泉工程和高新技术的结合正是历史发展的必然趋势，由于喷泉工程中采用了大量的高新技术，从而使喷泉效果更加绚丽多彩，婀娜多姿，令人赏心悦目、流连忘返。 本设计以西门子S7-200系列的PLC为核心控制系统，设计了一个能变换四种式样的喷泉，花样喷泉在PLC的控制之下，喷出各种各样的水柱，给人以一种视觉上美的享受。本次喷泉设计用SFC方法编程，可以使设计思路清晰，编程简便，若需要改变喷水花样和喷水时间，设计方案不必作很大调整，只要把控制程序作相应的修改，不必该变硬件接线图或只需微小改动即可，方便简单。

基于PLC的花样喷泉设计毕业设计开题报告

基于PLC的花样喷泉设计 指导教师：zja 2008级电气自动化专业学号201111957姓名 qianqian 摘要 针对传统的喷泉控制系统一旦设计好控制电路，就不能随意改变喷水花样及喷水时间等问题，本设计结合西门子S7-200可编程控制器设计能适应不同季节、不同场合的喷水要求目的的花样喷泉系统。该花样喷泉控制系统不但实现了自动转换花样喷泉的喷水样式，而且提高了系统的可靠性和安全性，具有一定的工程应用和推广价值。 关键词：PLC；花样喷泉；控制系统

The pattern design based on PLC fountain Tutor: Guilin Liu Professional Electrical automation 2008 No.200811957 Name：Qianqian Cao Abstract According to the traditional fountain control system design control circuit, if cannot change pattern and spray water, time, etc.This design with Siemens S7-200 PLC design can adapt different season, the different requirements of the water fountain system designs purpose.This figure fountain control system not only realizes the automatic conversion pattern of the fountain of the water, and improve the system of style, the reliability and safety of engineering application and dissemination value. Key words: PLC control, pattern fountain system

PLC控制的花样喷泉_毕业论文

安徽机电职业技术学院 基于PLC控制的花样喷泉 毕业生姓名： 指导教师、职称： 学号： 专业名称：生产过程自动化技术

目录 目录 (1) 引言.......................................................................................... 错误！未定义书签。 一. PLC 概述............................................................................. 错误！未定义书签。 1.1 PLC 的产生................................................................... 错误！未定义书签。 1.2 PLC 的结构................................................................... 错误！未定义书签。 1.3 PLC 的应用领域............................................................ 错误！未定义书签。 1.3.1 开关量的逻辑控制............................................... 错误！未定义书签。 1.3.2 模拟量控制 (3) 1.3.3 运动控制............................................................. 错误！未定义书签。 1.3.4 过程控制 (4) 1.3.5 数据处理............................................................. 错误！未定义书签。 1.3.6 通信及联网 (5) 1.4 PLC 的应用特点 (5) 1.4.1 可靠性高 (5) 二、概述及设计目的 (7) 2.1 概述 (7) 2.2 设计目的 (7) 2.3 研究思路和方法 (8) 三、花样喷泉系统的设计 (9) 3.1 PLC 型号的选择 (9) 3.1.1 合理的结构型式 (9) 3.1.2 安装方式的选择 (9) 3.1.3 相应的功能要求 (10) 3.1.4 响应速度要求 (10) 3.1.5 系统可靠性的要求 (10) 3.1.6 机型尽量统一 (11) 四、PLC 的工作原理 (12) 4.1 扫描技术 (12) 4.2 输入采样阶段 (12) 4.3 用户程序执行阶段 (12) 4.4 输出刷新阶段 (13) 五、花样喷泉I/O 分配表及程序设计 (14) 5.1 I/O 分配表 (14) 5.2 程序初始化 (15)

音乐喷泉PLC控制系统设计

小型音乐喷泉自动控制系统 摘要：鉴于目前中、大型音乐喷泉投入大，许多小型企事业单位一是没有这么大场地，二是没有这么多资金投入，使音乐喷泉的应用得到了限制，而我见许多单位为了美化环境都设臵了喷泉，但其控制十分单调，缺乏观赏性。为了改变这个现状，我就利用我从事的技术工作的经验，将现代新技术应用到这一块来。这就是我研究这个题目的初衷。它适用于中小型企事业单位甚至家庭，具有可观的实用价值。 关键词：音乐喷泉变频调速 PLC 自动控制触摸屏 前言： 自2008年到邯郸大学后，系统学习电气自动化知识对音乐喷泉操作进行了理论学习和考察。学习电工专业课程《数字逻辑电路》、《PLC》、《电力拖动》之外，还自己学习电子方面的课程，如《音响》等，通过对市民乐园音乐喷泉系统的熟悉，发现该系统虽然效果好，功能多，宏伟壮观，但一次性投入实在太大，该系统单设计费用就花了200万人民币，更不用说总投入了，它不是一般单位和个人可以承受得了的。而许多中小型企业大部分都为了美化环境而建了喷泉系统，但其控制单一，缺乏变化，令观赏性大打折扣。所以，我就一直想设计一套一次性投入不大，但观赏性相对较强、可靠性又高的价廉物美的、适用于中小型企事业单位的小型音乐喷泉自动控制系统。通过几年的理论学习，我认为自己具备了这个实力，于是决定开发这个项目。 正文 1、方案设想 对于小型企事业单位或家庭而言，要建立一个音乐喷泉系统，我认为一次性投入不能太大，与大型音乐喷泉系统相比，规模应大大缩小，功能也没有必要那么完备。除具备随音乐变化外，再加上几种变化就可以满足需求。就比原来仅仅单一手动调节水柱变化要强许多。尤其对已有喷泉的单位，则投入将更小。只需投入变频器一台或两台、PLC一台、触摸屏一个、DVD一台即可。总投入应在2万元以内（如果原喷泉功率不是十分大的话），是任何一个单位或富裕家庭都能承受的水平。 我的设想是利用音乐的高低通过PLC控制变频器的输出频率，从而改变电动机转速，从而去改变水泵水柱的高低，利用变频器的多段速控制，不需要另外增加通讯模块，可降低成本，同时也具备15种转速变化之多，基本可以反映出音乐强弱变化的全貌。另

基于plc的花样喷泉控制系统设计

基于plc的花样喷泉控制系统设计

目录 第一章引言 (3) 1.1课题背景及目的 (3) 1.2本次课程设计任务及要求 (3) 第二章控制方案的选择 (4) 第四章I/O分配表 (5) 第五章PLC硬件连接图 (5) 5.1 PLC硬件连接图 (5) 5.2控制电机的接线图 (7) 第六章顺序连接图 (7) 第七章调试过程及说明 (10) 第八章结束语 (10) 第九章参考文献 (11) 第十章附录 (12) 附录1 控制面板设计 (12) 附录2 梯形图 (12) 附录3 指令表 (21)

第一章引言 1.1课题背景及目的 课程设计在整个教学过程中，是一个非常重要的实践性教学环节，尤其在掌握机电传动控制技术时，仅仅了解工作原理和控制的指令系统是远远不够的。为最大限度的满足生产工艺和机械设备的要求，就需要结合机电传动控制和应用技术的特点，进行初步的工程训练。 在许多休闲广场、景区或游乐场所里,人们经常看到喷泉按一定的规律喷水,景色迷人;若在夜晚配上各种颜色的灯光显示,则更加绚丽多彩.本次课程设计就是通过设计花样式喷泉以机电传动控制课程设计为载体的主要目的，是通过对喷泉简单的自动化控制、简单的工艺过程的调查研究，使学生明确生产工艺对电气控制提出的各项要求。根据这些要求，进行基本的原理设计、工艺设计和操作设计，使学生在课程设计的全过程中，进一步明确设计任务中的各项要求，建立课程设计工作的整体概念，从工程环境、实现手段和操作方式的各个环节入手来设计控制程系统，通过不断的调试和完善软硬件设计，最终能够满足这些要求。 课程设计以培养工程应用能力为主，在独立完成设计任务的同时，还要进行多方面能力的培养和提高，为毕业设计以及毕业后的工作能力打下良好的基础。 1.2本次课程设计任务及要求 某广场的喷泉如图所示，4号为中间喷头，3号为内环状喷头，2号为1次外环状喷头，1号为外环装喷头。

花式喷泉的单片机控制系统设计

课程名称：自动控制课程设计 设计题目：花式喷泉的单片机控制院系： 专业： 年级： 姓名： 指导教师： 西南交通大学峨眉校区 2010年7 月22 日

课程设计任务书 专业姓名学号 开题日期：2010年7 月14 日完成日期：2010年7 月22日 题目花式喷泉的单片机控制 一、设计的目的 进一步掌握单片机控制系统的软件、硬件设计方法和步骤，提高思 维逻辑判断能力，训练自我综合运用已学课程的基本知识，独立进行单片机应用技术和开发工作，掌握单片机程序设计、调试和应用电路设计、分析及调试检测。 二、设计的内容及要求 本课程设计以8051单片机为基础，通过控制程序，实现可选择、可输入的多种方式的单步、连续自动运行，以实现自动控制的目的。 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日

基于MCS－51单片机的花式喷泉控制 摘要：本设计是一种基于单片机的花式喷泉控制方案，通过单片机实现对喷泉喷水样式的的控制。本方案以单片机作为主控核心，通过编写合理的控制程序实现对多个电磁阀不同方案的顺序控制，从而达到控制喷水阀开关的目的，以此来控制不同喷泉样式的形成。本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作和阅读等优点，通过更改控制程序，还可形成更多的喷泉样式。该控制器实际应用效果较好，运行模式多。与其他喷泉控制相比，具有体积小、价格低、低能耗等优点。在能源比较匮乏的今天，这种控制装置具有重大的现实意义和深远的历史意义，它不仅能够改善人们的生活质量，还能为节约能源作出重大的贡献。 关键字：花式喷泉控制程序电磁阀低能耗单片机

目录 摘要--------------------------------------------------1 第一章绪论--------------------------------------------------------1 ●国内外研究状况及选题的意义----------------------------------1 ●单片机的简介 -----------------------------------------------2 ?单片机发展概述----------------------------------------------------------------2 ?单片机的应用领域-------------------------------------------------------------3 ?MCS-51系列单片机简介-----------------------------------------------------4 第二章喷泉控制设计任务及要求--------------------------------------7 ●概述--------------------------------------------------------7 ●设计任务及要求：------------------------------------------------------------------8第三章喷泉控制硬件设计--------------------------------------------8 ●输入输出管理------------------------------------------------8 ●硬件接线图--------------------------------------------------8 ●喷泉控制系统的控制流程图------------------------------------8 ●操作指示----------------------------------------------------9 第四章喷泉控制程序设计--------------------------------------------10 ●主程序---------------------------------------------------------------------------------11 ●方式1子程序------------------------------------------------------------------------12 ●方式2子程序------------------------------------------------------------------------12 ●方式3子程序------------------------------------------------------------------------13 ●方式4子程序------------------------------------------------------------------------13 ●延时1S程序-------------------------------------------------------------------------14 ●延时2S程序-------------------------------------------------------------------------14 第五章调试与模拟------------------------------------------------- 15 ●编译结果--------------------------------------------------- 15 ●仿真截图--------------------------------------------------- 19 第六章参考文献--------------------------------------------------- 20

喷泉控制系统程序设计

“机电传动控制”课程设计任务书 第十三组 1.设计题目：喷泉控制系统程序设计（一） 2.设计内容： 1）喷泉控制要求为“A、D同时喷6秒，并左右摆动——A、C同时喷7秒并旋转——B、D同时喷10秒并旋转——A、C、B同时喷5秒并摆动—— 2秒后再循环” 2）每个喷头工作时，都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔0.1秒循环发光。 3）喷泉可以实现单周期、连续两种操作方式。 4）当选择连续时，要求循环20次后终止循环，发出声光间断报警，按停止按钮终止报警。 3.设计要求： 1）画出端子分配图和顺序功能图 2）设计并调试控制梯形图 3）设计说明书 4.进度安排： 1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案 1天 2）顺序功能图与梯形图设计 2天 3）说明书撰写 1天 4）答辩 1天 指导教师：

目录 1.前言 (3) 第一部分 1概述 (5) 2.设计任务书 (7) 第二部分 1.总体设计 (8) 第三部分 1设计思想 (11) 第四部分 1课程设计总结 (20) 前言 自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动控制是工程科学的一个分支。它涉及利用

反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。 1、 40年代60年代初： 需求动力：市场竞争,资源利用,减轻劳动强度,提高产品质量,适应批量生产需要。主要特点：此阶段主要为单机自动化阶段,主要特点是:各种单机自动化加工设备出现,并不断扩大应用和向纵深方向发展。典型成果和产品：硬件数控系统的数控机床。 2、60年代中70年代初期： 需求动力：市场竞争加剧,要求产品更新快,产品质量高,并适应大中批量生产需要和减轻劳动强度。主要特点：此阶段主要以自动生产线为标志,其主要特点是:在单机自动化的基础上,各种组合机床、组合生产线出现,同时软件数控系统出现并用于机床、等软件开始用于实际工程的设计和制造中,此阶段硬件加工设备适合于大中批量的生产和加工。典型成果和产品：用于钻、镗、铣等加工的自动生产线。 3、70年代中期至今：需求动力：市场环境的变化,使多品种、中小批量生产中普遍性问题愈发严重,要求自动化技术向其广度和深度发展,使其各相关技术高度综合,发挥整体最佳效能。主要特点：自70年代初期美国学者首次提出概念至今,自动化领域已发生了巨大变化,其主要特点是已作为一种哲理、一种方法逐步为人们所接受也是一种实现集成的相应技术,把分散独立的单元自动化技术集成为一个优化的整体。所谓哲理,就是企业应根据需求来分析并克服现存的“瓶颈”,从而实现不断提高实力、竞争力的思想策略;而作为实现集成的相应技术,一般认为是:数据获取、分配、共享;网络和通信;车间层设备控制器;计算机硬、软件的规范、标准等。同时,并行工程作为一种经营哲理和工作模式自80 年代末期开始应用和活跃于自动化技术领域,并将进一步促进单元自动化技术的集成。典型成果和产品：工厂,柔性制造系统 ()。随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机的应用，为适应自动控制。宇航技术的发展，自动控制理论跨入了一个新阶段——现代控制理论。主要研究具有高性能，高精度的多变量变参数的最优控制问题，主要采用的方法是以状态为基础的状态空间法。目前，自动控制理论还在继续发展，正向以控制论，信息论，仿生学为基础的智能控制理论深入。 为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机的总体，这就是自动控制系统。在自动控制系统中，被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量，它可以要求保持为某一恒定值，例如温度，压力或飞行航迹等；而控制装置则是对被控对象施加控制作用的机构的总体，它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制，但最基本的一种是基于反馈控制原理的反馈控制系统。在反馈控制系统中，控制装置对被控装置施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量和控制量之间的偏差从而实现

PLC自动喷泉控制课程设计--基于S7-200PLC的自动喷泉控制系统设计

《电气控制与可编程控制技术》 课程设计 （2009级本科） 系（部）院：物理与机电工程学院 专业：电气工程及其自动化 作者姓名： 指导教师：职称：副教授 完成日期：2012 年12 月14 日

课程设计任务书

目录 一、引言 (1) 二、设计目的 (1) 三、设计任务及要求 (1) 3.1 设计要求： (1) 3.2 设计任务： (2) 四PLC的选型 (3) 4.1 PLC的选型原则 (3) 4.2 PLC选型 (4) 五、硬件设计 (4) 5.1设计步骤： (4) 5.2 PLC的I\O分配表 (4) 5.3 控制面板图 (5) 5.4系统I/O口接图 (6) 六控制程序设计 (7) 6.1控制程序流程图设计 (7) 6.2 程序说明 (7) 6.3 程序梯形图 (7) 七系统仿真与调试 (11) 7.1仿真及调试的步骤 (11) 7.2 过程演示 (11) 八总结 (14)

九参考文献 (15)

一、引言 在游人和居民经常光顾的场所，如公园、广场、旅游景点及一些知名建筑前，经常会修建一些喷泉供人们休闲、观赏。这些喷泉按一定的规律改变喷水式样，如果再与五颜六色的灯光相配合，在和和谐优雅的音乐中，更使人心旷神怡，流连忘返。利用PLC 控制喷泉喷水方式，产生各样的样式。在系统的硬件组成以及软件的实现，通过PLC 控制电磁阀开关来决定喷水的效果，供人们休闲、观赏。 自动喷泉控制的实现方法很多，本设计题目为基于可编程控制器（PLC ）的喷泉控制系统，用PLC 进行控制不仅能够进行多种水型切换，而且能将各种水型、灯光按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，使水型、等过实现多姿多彩的变化。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、运行可靠等基本要求。 二、设计目的 通过对自动喷泉PC －PLC 控制系统的工作原理的分析、系统设计、编程、及上机调试工作的实践，了解电器控制系统的一般设计思路，熟悉和掌握外围电路系统和软件设计的方法，并掌握利用PC 对PLC 工作状况进行监控的方法。 三、设计任务及要求 3.1 设计要求： 有16个彩灯代表16个喷头，有4个选择按钮，如下图1-1所示。采用S7-200PLC 进行控制，实现四种以上的自动喷泉花样。 彩 灯 按钮 SB1SB2SB3SB4

基于PLC的花样喷泉设计

第一章绪论 课题研究背景 随着城市化进程的加速，花式喷泉可以在人们周围随处可见。比如广场，大厦，小区等。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。 花式喷泉运行的灵活性是评价花式喷泉优劣的关键，而这与花式喷泉的控制系统息息相关。花式喷泉可以根据自己的设计，设计出各种各样的花样，加上灯光，能给人有种不错的视觉享受。 1969年美国数字设备公司（dec）研制书上世间第一台可编程控制器，并成功地应用在美国（gm）的生产线上。但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称plc(programmablc logic controller)。 1985年国际电子委员会（iec）对plc的定义如下： Plc是自动控制技术，计算机技术和通讯技术于一体的一种新型工业控制装置，已跃居工业自动化三大支柱（plc、robot、cad/cam）的首位。可编程控制器，简称plc。它在集成电路、计算机技术的基础上发展起来的一种新型工业控制设备。具有1.可靠性高、抗干扰能力强2.设计、安装容易3.维修工作量少4.功能强、通用性好5.开发周期短、成功率高6.体积小、重量轻、功耗底等特点。具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，已经广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为工业生产自动化的支柱产品。与继电——触发器系统相比系统更加可靠;价格上能与继电——接触器控制系统竞争；易于在现场变更程序；便于使用、维修、维护；能直接推动电磁阀、接触器与之相当的执行机构；能向中央执行机构。 因此，进行花式喷泉的plc控制系统的设计，可以推动喷泉行业的发展，