plc課程設(shè)計---花式噴泉設(shè)計

1、<p>　　電氣與電子信息工程學(xué)院</p><p><b>　　PLC綜合設(shè)計</b></p><p>　　設(shè)計題目：　 花式噴泉設(shè)計 </p><p>　　專業(yè)班級： </p><p>　　學(xué)　　號：　 　　 　　　</p>&l

2、t;p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　設(shè)計時間： 2011/12/12～2011/12/23 </p><p>　　設(shè)計地點： K3—218 PLC實驗室 </p><p>

3、　　PLC綜合設(shè)計課程設(shè)計成績評定表</p><p>　　指導(dǎo)教師簽字： </p><p>　　2011 年 12 月 23 日</p><p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　2011 ～2012 學(xué)年第 1 學(xué)期</p><p&

4、gt;　　課程設(shè)計題目 噴泉</p><p>　　課程設(shè)計內(nèi)容（含技術(shù)指標）</p><p>　　使用三菱的FX－０N型PLC</p><p>　　該型機有１６點輸出，把上述２１個噴頭分成９組如上圖所示</p><p><b>　　花式一</b></p><p>　　啟動后開始第一個小樣式噴

5、頭按順時針加速依次噴水，噴完一圈后停，重新開始第二圈噴水，方式不變，十秒鐘后停止，并啟動第二個小樣式，即 兩個相連的噴頭噴水，一秒鐘后按順時針方向接下來相連的兩個噴頭噴水，依次繼續(xù)，十秒鐘后停止該樣式，啟動第一個小樣式。如過沒有按下復(fù)位按鈕，則一直循環(huán)重復(fù)下去。</p><p><b>　　花式二</b></p><p>　　啟動后，相對的兩個噴頭依次啟動，1S鐘后，

6、按照逆時針方向，第二對噴頭啟動，1S鐘后，再啟動第三組噴頭。依次循環(huán)</p><p><b>　　花樣三</b></p><p>　　啟動后，從左下角開始，每一個噴頭開始順序啟動，同時，啟動的時間依次遞減，從2S依次遞減到0.7S。一圈完后在循環(huán)。</p><p><b>　　摘要</b></p><p

7、>　　噴泉是一種將水或其他液體經(jīng)過一定壓力通過噴頭噴灑出來具有特定形狀的組合體，提供水壓的一般為水泵。噴泉景觀概括來說可以分為兩大類：一是因地制宜，根據(jù)現(xiàn)場地形結(jié)構(gòu)，仿照天然水景制作而成，如：壁泉、涌泉、霧泉、管流、溪流、瀑布、水簾、跌水、水濤、漩渦等。二是完全依靠噴泉設(shè)備人工造景。這類水景近年來在建筑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，發(fā)展速度很快，種類繁多，有音樂噴泉、程控噴泉、擺動噴泉、跑動噴泉、光亮噴泉、游樂噴泉、超高噴泉、激光水幕電影等式噴泉

8、是近年來出現(xiàn)的一種園林建筑與花式觀賞相結(jié)合的一種產(chǎn)物。隨著可編程控制器在我國的迅速發(fā)展，對花式噴泉的控制要求也越來越高，使得越來越多的控制部分需要可編程控制器來實現(xiàn)。</p><p>　　此次設(shè)計以花式噴泉為研究對象，采用了三菱Fx2N系列PLC作為噴泉的控制器。對花式噴泉的控制系統(tǒng)的總體功能進行了分析，闡述了可編程控制器的組成和工作原理。提出了噴泉硬件的各組成模塊及詳細的硬件模塊設(shè)計方案，并對控制方式進行了設(shè)計

9、和程序的編寫。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC；噴泉；控制系</p><p><b>　　目    錄</b></p><p>　　第一章花式噴泉的設(shè)計方案..................................6</p><p><b>　　1.1 設(shè)計目的</b&g

10、t;</p><p>　　1.2 設(shè)計內(nèi)容及要求</p><p><b>　　1.3 設(shè)計步驟</b></p><p><b>　　1.3.1 時序圖</b></p><p>　　1.3.2 輸入/輸出信號分配</p><p>　　1.3.3 I/O接線圖</p>

11、<p><b>　　1.3.4 梯形圖</b></p><p><b>　　1.3.5 指令表</b></p><p>　　第二章 系統(tǒng)功能及其流程圖..................................19</p><p><b>　　2.1系統(tǒng)功能</b></p

12、><p><b>　　2.2系統(tǒng)的流程圖</b></p><p>　　第三章 設(shè)計小結(jié).............................................19</p><p><b>　　3.1程序調(diào)試</b></p><p><b>　　3.2難點分析</b>

13、;</p><p><b>　　3.3收獲與體會</b></p><p>　　致謝........................................................22</p><p>　　參考文獻....................................................22</

14、p><p>　　第一章 花式噴泉的設(shè)計方案</p><p><b>　　一、設(shè)計目的</b></p><p>　　鞏固“可編程邏輯控制器PLC工作原理”課程學(xué)過的知識，加強理論與實踐的聯(lián)系。通過本課程設(shè)計，使學(xué)生初步了解PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備，學(xué)會編程指令的基本功能。</p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容與要求&

15、lt;/b></p><p><b>　　1、設(shè)計內(nèi)容</b></p><p><b>　　開關(guān)面板</b></p><p><b>　　花式一</b></p><p>　　啟動后開始第一個小樣式噴頭按順時針加速依次噴水，噴完一圈后停，重新開始第二圈噴水，方式不變，十秒鐘

16、后停止，并啟動第二個小樣式，即 兩個相連的噴頭噴水，一秒鐘后按順時針方向接下來相連的兩個噴頭噴水，依次繼續(xù)，十秒鐘后停止該樣式，啟動第一個小樣式。如過沒有按下復(fù)位按鈕，則一直循環(huán)重復(fù)下去。</p><p><b>　　花式二</b></p><p>　　啟動后，相對的兩個噴頭依次啟動，1S鐘后，按照逆時針方向，第二對噴頭啟動，1S鐘后，再啟動第三組噴頭。依次循環(huán)<

17、;/p><p><b>　　花樣三</b></p><p>　　啟動后，從左下角開始，每一個噴頭開始順序啟動，同時，啟動的時間依次遞減，從2S依次遞減到0.7S。一圈完后在循環(huán)。</p><p><b>　　2、設(shè)計要求</b></p><p>　?。?）、查閱文獻資料，了解PLC工作原理，并在報告書中

18、綜述之，并附參考文獻。</p><p>　?。?）、選取適當型號的PLC器件；</p><p>　?。?）、確定系統(tǒng)I/O地址定義表，并加以說明；</p><p>　?。?）、繪出系統(tǒng)的I/O接線圖，并說明；</p><p>　?。?）、設(shè)計系統(tǒng)的梯形圖程序，并注解程序</p><p>　?。?）、提交課程設(shè)計說明書。

19、</p><p><b>　　三、設(shè)計步驟</b></p><p><b>　　1、時序圖</b></p><p>　　根據(jù)各個燈的亮滅情況繪制時序圖，如果亮則表示為1信號，如果滅則表示為0信號，所以時序圖如下所示：</p><p><b>　　花式一的時序圖</b></

20、p><p><b>　　花式二的時序圖</b></p><p><b>　　花式三的時序圖</b></p><p>　　2、輸入/輸出信號分配</p><p><b>　　3、I/O接線圖</b></p><p>　　根據(jù)花式噴泉控制的要求，所用的器件有：三

21、菱FX系列PLC、起動按鈕SB0、復(fù)位按鈕SB6、方式控制按鈕三個，噴頭21個（用彩燈代替，一個燈代表若干個噴頭），輸入／輸出端口接線如圖3所示。由圖可見：起動按鈕SB0接于輸入繼電器X0端，停止按鈕SB6接于輸入繼電器x6端，方式控制按鈕分別接到繼電器X1到X3，輸出繼電器分別接自己控制的燈，輸出端的電源為交流220V。如果噴頭的功率較大，一個輸出繼電器不能帶動兩只或三個噴頭，可以采用一個輸出點驅(qū)動一只噴頭，也可以采用輸出繼電器先帶動

22、中間繼電器，再由中間繼電器驅(qū)動噴頭。</p><p>　　[ END ]</p><p><b>　　275 END</b></p><p>　　第二章 系統(tǒng)功能及其流程圖</p><p><b>　　一、系統(tǒng)功能</b></p><p>　　該系統(tǒng)是模擬花式噴泉控制

23、，首先設(shè)計好噴泉的花式，然后通過PLC語言編程實現(xiàn)其功能。此次課程設(shè)計我使用的主機機型是三菱FXON—40MR,配有SC09適配器，能與計算機直接通信；編程方式：計算機自編程（SWOPC-FXGP/WIN-C）、手持編程器手動編程。</p><p>　　二、系統(tǒng)組成的流程圖</p><p>　　根據(jù)花式噴泉的實際控制情況，可得出其流程圖如下：</p><p><

24、;b>　　花式噴泉控制流程圖</b></p><p>　　第三章 設(shè)計小結(jié)</p><p><b>　　一、程序調(diào)試</b></p><p>　　本次課程設(shè)計中，為了實現(xiàn)自己設(shè)計的花樣，程序反復(fù)修改，到處借閱參考書。剛開始的時候我把梯形圖在電腦中畫出來并成功轉(zhuǎn)換成了指令表，但燈就是不按要求亮，看程序也看不出什么問題，于

25、是通過通信并對梯形圖進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)是定時器的問題，于是我就用輔助繼電器幫我解決了這個問題。修改程序后再運行卻發(fā)現(xiàn)有些燈亮不起來而且在完成了一個周期后就循環(huán)不起來了。那時真的不知道從哪里入手，只好一條一條地檢查指令但還是看不出什么問題，突然我想到老師上課說的話，觸點從常開變?yōu)槌ｉ]（常閉變?yōu)槌ｉ_）中間有一個過渡時間，這個時間在編程時常常被忽略，但在調(diào)試時是不能忽略的，經(jīng)過多次修改，燈雖然是亮了但仍然循環(huán)不起來。從梯形圖又仔細的看了一次卻看不

26、出什么問題出來，最后我想起編程器還可以進行監(jiān)控于是再在運行的同時進行監(jiān)控，于是發(fā)現(xiàn)了在程序的第一周期一切都運行正常但再運行下去的時候第二周期就再沒有反應(yīng)了，包括里面的輔助繼電器，最后發(fā)現(xiàn)原來是程序前面沒有并上完成這個循環(huán)的繼電器號。后來就這樣把加上其他功能出現(xiàn)的錯誤也找出來了。找錯誤的過程，也是學(xué)習(xí)的過程，通過找錯誤，對PLC編程能力有了很大的提高。</p><p><b>　　二、難點分析</b

27、></p><p>　　1、兩個花樣的循環(huán)控制</p><p>　　一個大花樣中有兩個小花樣，對兩個小花樣分別定時，啟動大花樣時第一個定時器開始工作，時間到后，啟動第二個小花樣，同時斷開第一個花樣，第二個定時器開始工作，時間到后，斷開第一個花樣，同時啟動第一個小花樣。</p><p>　　在實現(xiàn)這個功能時遇到了一個比較棘手的問題，那就是定時器的斷電問題，在定時

28、器前加一個秒脈沖，會使定時器無法正常工作。</p><p><b>　　噴頭的全部控制</b></p><p>　　因為FX0N只有16個輸出，而控制的燈有21個，無法一個輸出對應(yīng)一個彩燈，所以采用一列彩燈對應(yīng)一個輸出。這對花樣的設(shè)計有一定的限制。</p><p>　　在設(shè)計的過程中采用了大量的中間繼電器，用以替代輸出。</p>

29、<p>　　3、三個花樣的有序控制</p><p>　　采用調(diào)用指令CALL，主程序返回FEND指令，以及子程序返回指令SRET，通過運用這些指令，使花樣功能模塊化，編程更加獨立，程序看起來更加結(jié)構(gòu)分明。</p><p><b>　　三、 收獲和體會</b></p><p>　　和學(xué)別的學(xué)科一樣，在學(xué)完P(guān)LC理論課程后我們做了課程設(shè)計

30、，我做的是花式噴泉設(shè)計。由于平時都是學(xué)理論，沒有過實際開發(fā)設(shè)計的經(jīng)驗，拿到的時候都不知道怎么做。但通過各方面的查資料并學(xué)習(xí)。我們基本學(xué)會了PLC設(shè)計的步聚和基本方法。</p><p>　　通過這次設(shè)計實踐。我學(xué)會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實踐設(shè)計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想出來的

31、程序與到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對PLC 的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。</p><p>　　通過合作，我們的合作意識得到加強。合作能力得到提高。上大學(xué)后，很多同學(xué)都沒有過深入的交流，在設(shè)計的過程中，我們用了分工與合作的方式，每個人互責一定的部分，同時在一定的階段共同討論，以解決分工中個人不能解決的問題，在交流中

32、大家積極發(fā)言，和提出意見，同時我們還向別的同學(xué)請教。在此過程中，每個人都想自己的方案得到實現(xiàn)，積極向同學(xué)說明自己的想法。能過比較選出最好的方案。在這過程也提高了我們的表答能力。</p><p>　　在設(shè)計的過程中我們還得到了老師的幫助與意見。在學(xué)習(xí)的過程中，不是每一個問題都能自己解決，向老師請教或向同學(xué)討論是一個很好的方法，不是有句話叫做思而不學(xué)者殆。做事要學(xué)思結(jié)合。</p><p>&l

33、t;b>　　致謝</b></p><p>　　在設(shè)計過程中，我不得不查閱資料，和同學(xué)討論和設(shè)計方案，向xx老師請教，這些過程很艱辛，但是收獲也很巨大。一分汗水一分耕耘，我在其中學(xué)到了很多平時沒有掌握和理解的東西，更重要的是，它培養(yǎng)了我學(xué)習(xí)的能力。最后做出來后，我發(fā)現(xiàn)非常簡單，沒有用到很高級的指令，完全是用輔助繼電器來作為中間元件實現(xiàn)的，這種方法將問題簡單化了許多。</p><

34、p>　　在以后的學(xué)習(xí)中，還要加強對功能指令的運用，畢竟，那些也是很重要的，可以提高速度，減小由于掃描時間過長帶來的誤差。</p><p>　　最后衷心地感謝我的指導(dǎo)老師，xx老師，沒有他的耐心引導(dǎo)，我也不可能學(xué)到那么多，再次表示衷心的感謝！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1.楊國思，江力主編，可編程控制

35、器應(yīng)用教程，合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2008；</p><p>　　2. 吳中俊，黃永紅主編，可編程序控制器原理及應(yīng)用，機械工業(yè)出版社， 2004；</p><p>　　3. 廖常初主編，PLC編程及應(yīng)用，機械工業(yè)出版社，2002； </p><p>　　4、張用等主編. 繼電器電路邏輯設(shè)計. 天津科學(xué)技術(shù)出版社，1981</p><p>　　5