畢業(yè)設(shè)計(jì)----基于plc控制的噴泉系統(tǒng)

1、<p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　基于PLC控制的噴泉系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2012年4月</b></p><p>　學(xué)生姓名</p><p>　所 在 系信息系</p><p>　班 級(jí)</p>&

2、lt;p>　專 業(yè)工業(yè)電氣自動(dòng)化</p><p>　指導(dǎo)教師</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　花式噴水池是近年來(lái)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(guó)的迅速發(fā)展，對(duì)花式噴泉的控制要求也越來(lái)越高，使得越來(lái)越多的控制部分需要可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。 使用PLC控制花式噴泉

3、，具有使用方便，運(yùn)行可靠，控制程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。用SFC方法編程，可以使設(shè)計(jì)思路清晰，編程簡(jiǎn)便.若需要改變噴水花樣和噴水時(shí)間，設(shè)計(jì)方案不必作很大調(diào)整，只要把控制程序作相應(yīng)的修改，即可實(shí)現(xiàn)控制目的。本設(shè)計(jì)以4環(huán)花式噴泉為研究對(duì)象，采用了三菱FX1N系列可編程序控制器作為噴泉的控制器。對(duì)花式噴水池的控制系統(tǒng)的總體功能進(jìn)行了分析，闡述了可編程控制器的組成和工作原理。并提出了噴水池硬件的各組成模塊及詳細(xì)的硬件模塊設(shè)計(jì)方案。本設(shè)計(jì)改善了噴泉系統(tǒng)

4、的控制品質(zhì)，并達(dá)到了實(shí)時(shí)控制的要求。</p><p>　　關(guān)鍵字：噴泉、PLC、SFC編程</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　目 錄2</b></p><p><

5、;b>　　緒 論3</b></p><p>　　第一章 噴泉總體設(shè)計(jì)4</p><p>　　1.1 噴泉的布局設(shè)計(jì)4</p><p>　　1.2控制要求5</p><p>　　第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.1PLC的選擇7</p><p>

6、　　2.1.1 PLC介紹7</p><p>　　2.1.2 PLC選型7</p><p>　　2.2 泵的選擇8</p><p>　　2.1.1 潛水泵介紹8</p><p>　　2.2.2 泵的選型8</p><p>　　2.3噴頭的選擇10</p><p>　　2.

7、3.1噴頭的介紹10</p><p>　　2.3.2各種噴頭的選擇10</p><p>　　2.4閥的選擇13</p><p>　　2.5 燈具的選擇13</p><p>　　第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.1 I/O分配14</p><p>　　3.2

8、 梯形圖設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.2.1 SFC程序分步介紹15</p><p>　　第四章 組態(tài)王監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.1組態(tài)王與設(shè)備通信19</p><p>　　4.2監(jiān)控畫(huà)面19</p><p>　　4.2.1 按鈕單元介紹19</p><p

9、>　　4.2.2彩燈單元介紹20</p><p>　　4.2.3計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)單元20</p><p>　　4.2.4 噴泉模擬單元介紹21</p><p>　　第五章系統(tǒng)調(diào)試21</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)24</b></p><p><b>　　致 謝25

10、</b></p><p>　　附錄A 系統(tǒng)程序I</p><p>　　附錄B PLC接線圖III</p><p>　　附錄C 組態(tài)王監(jiān)控畫(huà)面IV</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)V</b></p><p><b>　　緒 論</b></p&

11、gt;<p>　　噴泉是一種將水或其他液體經(jīng)過(guò)一定壓力通過(guò)噴頭噴灑出來(lái)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(lái)說(shuō)可以分為兩大類：一是因地制宜，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(lái)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(lè)噴泉、程控噴泉、擺動(dòng)噴泉、跑動(dòng)噴泉、光亮噴泉、游樂(lè)噴泉、超高噴泉、

12、激光水幕電影等。</p><p>　　噴泉原是一種自然景觀，是承壓水的地面露頭。園林中的噴泉，一般是為了造景的需要，人工建造的具有裝飾性的噴水裝置。噴泉可以濕潤(rùn)周圍空氣，減少塵埃，降低氣溫。噴泉的細(xì)小水珠同空氣分子撞擊，能產(chǎn)生大量的負(fù)氧離子。因此，噴泉有益于改善城市面貌和增進(jìn)居民身心健康。</p><p>　　隨著我國(guó)人民物質(zhì)和精神生活水平的不斷提高，現(xiàn)在許多城市的市民廣場(chǎng)、單位居民生活區(qū)

13、里都能看到各種形式的噴泉。隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在噴泉工程中采用了大量的高新技術(shù)，在人們的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上形成和諧的統(tǒng)一，使人們?cè)诰裆嫌蟹N愉悅的感受。從而使噴泉效果更多絢麗多彩，阿羅多姿，令人賞心悅目、流連忘返。</p><p>　　第一章 噴泉總體設(shè)計(jì)</p><p>　　1.1 噴泉的布局設(shè)計(jì)</p><p>　　圖1-1 噴泉布局圖</p>

14、;<p>　　本設(shè)計(jì)布局如圖1-1所示。圖1-1中A組噴水管，有一個(gè)噴水管該噴水管所噴出的水柱為4組噴水管最大，噴射高度為4組噴水管最高為8（m）。圖1-1中B組噴水管所處的圓上由8個(gè)噴水管組成，該組噴水管所噴出的水柱為比A組的水柱略小，所噴高度比A組的高度略底，所噴高度為6（m）。圖1-1中C組噴水管所處的圓上由20個(gè)噴水管組成，該組所噴出的水柱比B組的水柱小，所噴高度比B組水柱低，所噴高度為4（m）。圖1-1中D組噴水

15、管所處的圓上組由30個(gè)噴水管組成，該組所噴水柱為4組中水柱最小，所噴高度最低的一組。所噴高度為2（m）。為了在每組噴水管工作時(shí)能夠更好的欣賞，能區(qū)別4組所噴出的水柱，所以B組所處的圓的半徑為R=2(m)，C組所處的圓的半徑為R=4（m），D組所處的圓的半徑為R=6（m）。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中A組噴頭所噴的水柱最高，本設(shè)計(jì)中4組噴頭所噴的水柱高度為 2-8（m）。本設(shè)計(jì)的最多時(shí)有A、B、C三組噴頭同時(shí)噴出

16、水柱，最少時(shí)有兩組噴頭噴出水柱，所以流量為150-230（m3/h）。水質(zhì)為自來(lái)水。</p><p><b>　　控制要求</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)由四組噴頭組成，分別為A組B組C組D組。本設(shè)計(jì)有單周期和連續(xù)兩種操作方式。按下開(kāi)始按鈕后指示燈亮，當(dāng)選擇單周期方式時(shí)A組D組同時(shí)噴6秒然后A組和C組同時(shí)噴7秒然后B組和D組同時(shí)噴10秒然后ABC三組同時(shí)噴水5秒停

17、2秒后報(bào)警器發(fā)出聲音報(bào)警，按停止按鈕終止報(bào)警。當(dāng)選擇連續(xù)方式時(shí)重復(fù)單周期方式時(shí)的過(guò)程20次后停兩秒后報(bào)警，按停止按鈕終止報(bào)警。每個(gè)噴頭工作時(shí)，都連帶紅，綠，黃，藍(lán)四組彩色燈間隔1S循環(huán)發(fā)光。</p><p>　　如圖1-2系統(tǒng)流程圖所示當(dāng)系統(tǒng)上電后，點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕SB1，PLC的輸入口X1=1，則Y10=1指示燈被點(diǎn)亮，等待用戶選擇運(yùn)行方式。當(dāng)用戶選擇單次運(yùn)行時(shí)點(diǎn)擊單次運(yùn)行按鈕SB3 則X3=1， Y12=1水泵開(kāi)

18、始工作，同時(shí)Y0=1、Y3=1，A、D兩組噴頭的電磁閥得電，A、 D兩組噴頭開(kāi)始噴出水柱同時(shí)T5開(kāi)始計(jì)時(shí)。當(dāng)T5=6S時(shí)Y3=0、Y2=1,D組噴頭的的電磁閥失電，C組噴頭的電磁閥得電。所以A、 C組噴頭噴出水柱，D組噴頭停止噴水，同時(shí)T6開(kāi)始計(jì)時(shí)。當(dāng)T6=7S時(shí)Y1=0、Y2=0、Y1=1、Y3=1，A、C兩組噴頭的的電磁閥失電，B、D兩組噴頭的電磁閥得電。所以B組噴頭和D組噴頭噴出水柱A組噴頭和C組噴頭停止噴水，同時(shí)T7開(kāi)始計(jì)時(shí)。當(dāng)

19、T7=10S時(shí)Y3=0、Y0=1、Y1=1、Y2=1,D組噴頭的的電磁閥失電，A、B、C組噴頭的電磁閥得電。所以A組噴頭和C組噴頭噴出水柱D組噴頭停止噴水，同時(shí)T8開(kāi)始計(jì)時(shí)。當(dāng)T8=5S時(shí)系統(tǒng)停止兩秒后開(kāi)始報(bào)警。</p><p>　　當(dāng)用戶選擇連續(xù)運(yùn)行時(shí)點(diǎn)擊連續(xù)運(yùn)行按鈕SB4 則X4=1， Y12=1水泵開(kāi)始工作，同時(shí)Y0=1、Y3=1，A、D兩組噴頭的電磁閥得電，A、 D兩組噴頭開(kāi)始噴出水柱同時(shí)T1開(kāi)始計(jì)時(shí)。當(dāng)

20、T1=6S時(shí)Y3=0、Y2=1,D組噴頭的的電磁閥失電，C組噴頭的電磁閥得電。所以A、 C組噴頭噴出水柱，D組噴頭停止噴水，同時(shí)T2開(kāi)始計(jì)時(shí)。當(dāng)T2=7S時(shí)Y1=0、Y2=0、Y1=1、Y3=1，A、C兩組噴頭的的電磁閥失電，B、D兩組噴頭的電磁閥得電。所以B組噴頭和D組噴頭噴出水柱A組噴頭和C組噴頭停止噴水，同時(shí)T3開(kāi)始計(jì)時(shí)。當(dāng)T3=10S時(shí)Y3=0、Y0=1、Y1=1、Y2=1,D組噴頭的的電磁閥失電，A、B、C組噴頭的電磁閥得電。

21、所以A組噴頭和C組噴頭噴出水柱D組噴頭停止噴水，同時(shí)T4開(kāi)始計(jì)時(shí)。當(dāng)T4=5S時(shí)C0開(kāi)始計(jì)數(shù)，當(dāng)CO<20時(shí)重復(fù)上述動(dòng)作當(dāng)C0=20時(shí)系統(tǒng)停止2S后開(kāi)始報(bào)警。</p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)報(bào)警時(shí)點(diǎn)擊停止按鈕SB2則系統(tǒng)停止報(bào)警。</p><p>　　圖1-2 系統(tǒng)流程圖</p><p><b>　　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p>

22、<p><b>　　PLC的選擇</b></p><p>　　2.1.1 PLC介紹</p><p>　　編程控制器(Programmable Controller)是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)

23、現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC,PLC自1966年出現(xiàn)，美國(guó)，日本，德國(guó)的可編程控制器質(zhì)量?jī)?yōu)良，功能強(qiáng)大。</p><p>　　2.1.2 PLC選型</p><p>　　現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的PLC有三菱

24、、西門子、歐姆龍、松下等。</p><p>　　三菱PLC結(jié)構(gòu)靈活、傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定、范圍廣、成本低、適用面廣但是數(shù)據(jù)處理比西門子弱。</p><p>　　西門子PLC性能強(qiáng)大、可操作性強(qiáng)、有相配套的伺服系統(tǒng)和組態(tài)軟件但是價(jià)錢太高。</p><p>　　歐姆龍PLC歐姆龍編程軟件對(duì)符號(hào)地址的格式有要求，東歐的老機(jī)床器件符號(hào)輸進(jìn)去好多都不認(rèn)，按它的標(biāo)準(zhǔn)老圖

25、的標(biāo)示都要變很不方便。</p><p>　　松下PLC超小型尺寸，輕松擴(kuò)展，擴(kuò)展單元可直接連接到控制單元上、不需任何電纜。從I/O 10點(diǎn)到最大I/O 128點(diǎn)的選擇空間。</p><p>　　本設(shè)計(jì)需要速度快穩(wěn)定同時(shí)從價(jià)格等方面考慮我們選擇三菱PLC本設(shè)計(jì)所使用的I/O口不是太多所以我們選擇三菱FX-1N型PLC，如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1

26、三菱FX1N PLC</p><p><b>　　2.2 泵的選擇</b></p><p>　　2.1.1 潛水泵介紹</p><p>　　深井提水的重要設(shè)備。使用時(shí)整個(gè)機(jī)組潛入水中工作。把地下水提取到地表，是生活用水、礦山搶險(xiǎn)、工業(yè)冷卻、農(nóng)田灌溉、海水提升、輪船調(diào)載，還可用于噴泉景觀，熱水潛水泵用于溫泉洗浴，還可適用于從深井中提取地下水，

27、也可用于河流、水庫(kù)、水渠等提水工程。主要用于農(nóng)田灌溉及高山區(qū)人畜用水，亦可供中央空調(diào)冷卻、熱泵機(jī)組、冷泵機(jī)組、城市、工廠、鐵路、礦山、工地排水使用。 一般流量可以達(dá)到(10m3~650m3)每小時(shí)、揚(yáng)程可達(dá)到1500米。</p><p>　　2.2.2 泵的選型 </p><p>　　現(xiàn)在噴泉常用的潛水泵有QS、QY、QX、、QJ等系列。</p><p>　　QS

28、系列潛水泵體積小、性能可靠，機(jī)泵一體、潛入水中運(yùn)行主要優(yōu)越性是：運(yùn)行可靠、經(jīng)久耐用、使用方便、功率大、故障少，維修費(fèi)用低等。流量：10-250（m3/h）。楊程：5-140（m）。</p><p>　　QY系列潛水泵QY型潛水電泵由電動(dòng)機(jī)、水泵和密封三部分組成。電泵的上端，多為離心式水泵；下端為三相鼠籠立式異部電動(dòng)機(jī)。電機(jī)全部采用優(yōu)質(zhì)整圓硅鋼片，效率高，耗電少潛水深度不超過(guò)5米水溫不超過(guò)+40℃。流量：10-30

29、0（m3/h）。楊程：4-110（m）。</p><p>　　QX系列潛水泵工程潛水泵泵電一體，結(jié)構(gòu)緊湊，非常適合于基建及礦山的搬運(yùn)和安裝無(wú)需引水，使用簡(jiǎn)便雙端密封，電器保護(hù)設(shè)計(jì)合理、性能優(yōu)良、幾無(wú)噪音。流量：5-20（m3/h）。楊程：20-60（m）</p><p>　　QJ系列潛水泵電機(jī)與水泵直聯(lián)，機(jī)組全部潛入水中工作，具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝、維護(hù)方便、體積小、重量輕、高效節(jié)能等特點(diǎn)。

30、工作條件1、工作介質(zhì)為清水或化學(xué)性質(zhì)類似于清水的液體。額定揚(yáng)程：150米額定流量：10立方米/小時(shí)。</p><p>　　從該噴泉所需的揚(yáng)程、流量、水質(zhì)、價(jià)格等方面考慮該噴泉選擇QS系列的潛水泵，如圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2 QS系列潛水泵</p><p><b>　　噴頭的選擇</b></p><p&g

31、t;<b>　　噴頭的介紹</b></p><p>　　噴泉噴頭也稱噴泉噴嘴全部采用銅或不銹鋼制作，這樣具有黃金的色彩或銀光閃閃，噴頭顯得豪華氣派。其工藝精巧美觀，結(jié)構(gòu)合理，性能高效節(jié)能。其中常用的有：可調(diào)直流噴頭、半球形噴頭、樹(shù)冰形噴頭、禮花噴頭、涌泉噴頭、加氣噴頭、直上噴頭等產(chǎn)品系列。</p><p><b>　　各種噴頭的選擇</b><

32、;/p><p><b>　　1：A組噴頭的選擇</b></p><p>　　A組位于中間位置，需要噴出雄壯并且噴射高度高得水柱，所以A組噴頭選擇直上噴頭。</p><p>　　直上噴頭是在同一個(gè)配水室上安裝多角度直射噴嘴，這些噴嘴規(guī)格相同時(shí)，噴出的水姿雄壯筆直、粗狂美觀；這些噴嘴規(guī)格不完全相同時(shí)，大小噴嘴布設(shè)得當(dāng)，噴出的水姿粗壯有力、層次分明、主題

33、突出、是大型噴泉中心必備的主要噴頭。該噴頭也叫中心噴頭?？烧{(diào)節(jié)射流的方向。噴頭材質(zhì)：鑄銅、不銹鋼，如圖2-3所示。</p><p>　　圖2-3 直上噴頭實(shí)物圖及安裝簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　2：B組噴頭的選擇</b></p><p>　　B組位于第二層的位置，所噴出的水柱應(yīng)該比A組所噴出的水柱稍細(xì)比A組所噴的水柱要低。所以我B組選擇

34、可調(diào)直流噴頭。</p><p>　　可調(diào)節(jié)直流噴頭在各種場(chǎng)合的噴水池中廣泛應(yīng)用，并是音樂(lè)噴泉的必備噴頭，這種噴頭裝有球形接頭， 可沿垂直方向向15度進(jìn)行調(diào)節(jié)。 可調(diào)直流噴頭可組合各種不同形狀的噴射果，射流的高低和角度的變化，可根據(jù)水池形狀大小決定。噴頭材質(zhì)：鑄銅、不銹鋼，如圖2-4所示。</p><p>　　圖2-4 可調(diào)直流噴頭實(shí)物圖及安裝簡(jiǎn)圖</p><p>

35、<b>　　3：C組噴頭的選擇</b></p><p>　　C組噴頭應(yīng)該比B組噴頭噴射高度略低比D組略高，所噴水柱比B組水柱略粗壯、挺拔。所以C組噴頭選擇樹(shù)冰形噴頭。</p><p>　　樹(shù)冰形噴頭噴水時(shí)外觀效果龐大豐滿，粗壯挺拔，抗風(fēng)力較強(qiáng)。噴頭安裝在導(dǎo)流筒上端與水面齊平，噴水時(shí)能將池水帶出，形成粗大壯觀的水柱。噴頭材質(zhì)：鑄銅、不銹鋼，如圖2-5所示。</p&

36、gt;<p>　　圖2-5 樹(shù)冰形噴頭實(shí)物圖及安裝簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　4：D組噴頭的選擇</b></p><p>　　D組位于該噴泉的最外側(cè)，水柱所噴高度應(yīng)該最低，水量應(yīng)該較大，擇所噴水柱比較靈動(dòng)。所以選擇涌泉噴頭。</p><p>　　涌泉噴頭也是加氣噴頭的一種，又稱鼓泡噴頭、珍珠噴頭。噴水時(shí)能將氣吸入，使水姿形

37、成充滿空氣的白色水丘，水沫輕濺，古樸靈動(dòng)。</p><p>　　加氣噴頭用射流泵的原理，噴水時(shí)將空氣吸入，以少量的水產(chǎn)生豐滿的射流，噴出的水柱呈白色不透明狀，反光效果好。噴頭材質(zhì)：鑄銅、不銹鋼，如圖2-6所示。</p><p>　　圖2-6 涌泉噴頭實(shí)物圖及安裝簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　閥的選擇</b></p><

38、p>　　噴泉常用的閥門有球閥、蝶閥、閘閥、止回閥、水下液壓閥、水下電磁閥、 水下數(shù)控閥等。本設(shè)計(jì)的噴泉采用PLC控制同時(shí)在工作時(shí)會(huì)接觸水，所以選擇DC 24V水用電磁閥。如圖2-7所示。</p><p>　　圖2-7 水用電磁閥</p><p>　　2.5 燈具的選擇</p><p>　　該噴泉用四組彩燈分別為紅，綠，黃，藍(lán)。從里到外分別對(duì)應(yīng)A處用紅色的彩

39、燈，B處為綠色的彩燈，C處為黃色彩燈，D處為藍(lán)色彩燈。每一個(gè)噴頭處對(duì)應(yīng)一個(gè)相應(yīng)顏色的彩燈。</p><p>　　因?yàn)閲娙貌薀舳际前惭b在水下所以對(duì)光線的要求高，對(duì)安全性能的要求也要很高，同時(shí)對(duì)使用壽命要求要長(zhǎng)。LED水下燈能夠達(dá)到上述的要求，所以本設(shè)計(jì)選擇AC 220V LED水下燈，如圖2-8所示</p><p>　　圖2-8 LED水下燈</p><p>　　

40、第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 I/O分配</p><p>　　根據(jù)第一章的介紹可以得出該噴泉的開(kāi)始、停止、單周期、連續(xù)需要用到四個(gè)按鈕，這四個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)分別接到PLC的四個(gè)輸入口上。而A、B、C、D四組噴泉口需要用到四個(gè)水用電磁閥，這四個(gè)電磁閥需要接到PLC上面的四個(gè)輸出口上。紅綠黃藍(lán)四組彩燈、指示燈、報(bào)警器和控制水泵的接觸器也需要接到PLC的七個(gè)輸出口上，所以該系統(tǒng)

41、需要用到四個(gè)輸入口和十一個(gè)輸出口。表3-1為它們所對(duì)應(yīng)的I/O口。</p><p>　　表3-1 I/O分配表</p><p>　　3.2 梯形圖設(shè)計(jì)</p><p>　　為了解決應(yīng)用可編程控制器(PLC)的基本邏輯指令編寫順序控制梯形圖時(shí)所存在的編程復(fù)雜、不易理解等問(wèn)題,采用PLC的順序功能圖（SFC）來(lái)編寫順序控制梯形圖是一種非常有效的方法,該方法具有編程簡(jiǎn)

42、單而且直觀等特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用順序功能圖（SFC）的方法編寫其控制梯形圖,從編程結(jié)果可以看出,與應(yīng)用PLC的基本邏輯指令方法相比具有簡(jiǎn)單、直觀、邏輯性強(qiáng),提高編程的效率。與梯形圖相比簡(jiǎn)單，出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)更容易檢查。</p><p>　　3.2.1 SFC程序分步介紹</p><p>　　如圖3-1所示為PLC從停止→啟動(dòng)運(yùn)行切換瞬間使特殊輔助繼電器M8002接通，從而使?fàn)顟B(tài)器S0被激活。<

43、;/p><p>　　圖3-1 系統(tǒng)啟動(dòng)程序</p><p>　　如圖5-2所示為按下啟動(dòng)按鈕X0使?fàn)顟B(tài)器S20被激活， Y10得電，指示燈點(diǎn)亮等待用戶選擇運(yùn)行模式。</p><p>　　圖3-2 按下開(kāi)始系統(tǒng)等待用戶選擇運(yùn)行模式程序</p><p>　　如圖3-3所示為用戶按下X4選擇連續(xù)運(yùn)行，使?fàn)顟B(tài)器S21被激活（用戶按下X3選擇單次運(yùn)行，

44、使?fàn)顟B(tài)器S28被激活）。Y0、Y3、Y12得電，使水泵開(kāi)始工作同時(shí)A組和D組的電磁閥導(dǎo)通，使A組和C組同時(shí)噴出水柱。同時(shí)紅綠黃藍(lán)四組彩燈間隔一秒點(diǎn)亮。同時(shí)當(dāng)選擇連續(xù)時(shí)TO開(kāi)始計(jì)時(shí)6秒（當(dāng)選擇單次運(yùn)行時(shí)T5開(kāi)始計(jì)時(shí)6秒）。</p><p>　　圖3-3 用戶選擇連續(xù)（單次）運(yùn)行AD同時(shí)噴水程序</p><p>　　如圖3-4所示為選擇連續(xù)時(shí)TO計(jì)時(shí)6秒時(shí)間到，T0的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使?fàn)顟B(tài)器S

45、22被激活（選擇單次時(shí)T5計(jì)時(shí)6秒時(shí)間到，T5的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使?fàn)顟B(tài)器S29被激活）。Y0、Y2、Y12得電，水泵工作同時(shí)A組和C組的電磁閥導(dǎo)通使A組和C組噴出水柱。同時(shí)紅綠黃藍(lán)四組彩燈間隔一秒點(diǎn)亮。同時(shí)當(dāng)選擇連續(xù)運(yùn)行時(shí)T1開(kāi)始計(jì)時(shí)7秒（當(dāng)選擇單次運(yùn)行時(shí)T6開(kāi)始計(jì)時(shí)7秒）。</p><p>　　圖3-4 AC同時(shí)噴水程序</p><p>　　如圖3-5所示為當(dāng)選擇連續(xù)運(yùn)行時(shí)T1計(jì)時(shí)7秒時(shí)

46、間到，T1的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使?fàn)顟B(tài)器S23被激活（當(dāng)選擇單次運(yùn)行時(shí)T6計(jì)時(shí)7秒時(shí)間到，T6的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使?fàn)顟B(tài)器S30被激活）。Y1、Y3、Y12得電，水泵工作同時(shí)B組和D組的電磁閥導(dǎo)通使B組和D組噴出水柱。同時(shí)紅綠黃藍(lán)四組彩燈間隔一秒點(diǎn)亮。同時(shí)當(dāng)選擇連續(xù)運(yùn)行時(shí)T2開(kāi)始計(jì)時(shí)10秒（當(dāng)選擇單次運(yùn)行時(shí)T7開(kāi)始計(jì)時(shí)10秒）。</p><p>　　圖3-5 BD同時(shí)運(yùn)行程序</p><p>　　

47、如圖3-6所示為當(dāng)選擇連續(xù)運(yùn)行時(shí)T2計(jì)時(shí)10秒時(shí)間到，T2的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使?fàn)顟B(tài)器S24被激活（當(dāng)選擇單次運(yùn)行時(shí)T7計(jì)時(shí)10秒時(shí)間到，使?fàn)顟B(tài)器S31被激活）。Y0、Y1、Y2、Y12得電，水泵工作同時(shí)A組、B組和C組的電磁閥導(dǎo)通使A組、B組和C組噴出水柱。同時(shí)紅綠黃藍(lán)四組彩燈間隔一秒點(diǎn)亮。同時(shí)當(dāng)選擇連續(xù)運(yùn)行時(shí)T3開(kāi)始計(jì)時(shí)5秒（當(dāng)選擇單次續(xù)運(yùn)行時(shí)T8開(kāi)始計(jì)時(shí)5秒）。</p><p>　　圖3-6 ABC同時(shí)運(yùn)行程

48、序</p><p>　　如圖3-7所示為為當(dāng)選擇連續(xù)運(yùn)行時(shí)T3計(jì)時(shí)5秒時(shí)間到，T3的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使?fàn)顟B(tài)器S25被激活。T4開(kāi)始計(jì)時(shí)2秒（當(dāng)選擇單次運(yùn)行時(shí)T8計(jì)時(shí)5秒時(shí)間到，T8的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使?fàn)顟B(tài)器S25被激活。T9開(kāi)始計(jì)時(shí)2秒）。</p><p>　　圖3-7 系統(tǒng)停止運(yùn)行2秒程序</p><p>　　如圖3-8所示為為T4計(jì)時(shí)2秒時(shí)間到，T4的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合

49、，使?fàn)顟B(tài)器S26被激活。C0開(kāi)始計(jì)數(shù)20次。</p><p>　　圖3-8 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)20次程序</p><p>　　如圖3-9所示為當(dāng)選擇連續(xù)運(yùn)行時(shí) C0計(jì)數(shù)在未達(dá)到20次則跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)器S21處循環(huán)運(yùn)行，當(dāng)CO計(jì)數(shù)達(dá)到20次則C0的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合狀態(tài)器S27被激活，同時(shí)特殊輔助繼電器M8013被激活，同時(shí)Y11得電，報(bào)警器報(bào)警。同時(shí)計(jì)數(shù)器CO復(fù)位。</p><p>

50、;　　圖3-9 選擇連續(xù)運(yùn)行時(shí)報(bào)警和返回S21程序</p><p>　　如圖3-10所示為當(dāng)選擇的是單次運(yùn)行時(shí)當(dāng)T9計(jì)時(shí)2秒時(shí)間到，T9的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，狀態(tài)器S33被激活，特殊輔助繼電器M8013被激活，同時(shí)Y11得電，報(bào)警器報(bào)警。</p><p>　　圖3-10 單次運(yùn)行時(shí)報(bào)警程序</p><p>　　如圖3-11所示為按下停止按鈕X2后后系統(tǒng)停止報(bào)警，同時(shí)回

51、到系統(tǒng)開(kāi)始。</p><p>　　圖3-11 系統(tǒng)停止運(yùn)行程序</p><p><b>　　總程序見(jiàn)附錄A。</b></p><p>　　第四章 組態(tài)王監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　組態(tài)王開(kāi)發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，它以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。</p&

52、gt;<p><b>　　組態(tài)王與設(shè)備通信</b></p><p>　　“組態(tài)王”把每一臺(tái)與之通訊的設(shè)備看作是外部設(shè)備，為實(shí)現(xiàn)組態(tài)王和外部設(shè)備的通訊，組態(tài)王內(nèi)置了大量設(shè)備的驅(qū)動(dòng)作為組態(tài)王和外部設(shè)備的通訊接口，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中您只需根據(jù)工程瀏覽器提供的“設(shè)備配置向?qū)А币徊讲酵瓿蛇B接過(guò)程即可實(shí)現(xiàn)組態(tài)王和相應(yīng)外部設(shè)備驅(qū)動(dòng)的連接。在運(yùn)行期間，組態(tài)王就可通過(guò)驅(qū)動(dòng)接口和外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)，包括采

53、集數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)/指令。每一個(gè)驅(qū)動(dòng)都是一個(gè)COM對(duì)象，這種方式使驅(qū)動(dòng)和組態(tài)王構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，既保證了運(yùn)行系統(tǒng)的高效率，也使系統(tǒng)有很強(qiáng)的擴(kuò)展性。</p><p><b>　　監(jiān)控畫(huà)面</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的仿真畫(huà)面分為4個(gè)單元，分別為按鈕單元，彩燈單元，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)單元，噴泉模擬單元。</p><p>　　4.2.1 按鈕單元介紹

54、</p><p>　　圖4-1 組態(tài)王按鈕單元</p><p>　　如圖4-1所示該單元由綠色、紅色、粉紅色、黃色四個(gè)按鈕組成。它們分別綠色對(duì)應(yīng)開(kāi)始按鈕，紅色對(duì)應(yīng)停止按鈕，粉紅色對(duì)應(yīng)單周期按鈕，連續(xù)對(duì)應(yīng)連續(xù)按鈕。</p><p><b>　　彩燈單元介紹</b></p><p>　　圖4-2 組態(tài)王彩燈單元</

55、p><p>　　彩燈單元由兩排六盞燈組成，其中第一排由紅色、綠色、黃色、藍(lán)色四盞燈。它們分別對(duì)應(yīng)紅色、綠色、黃色、藍(lán)色四組LED燈。第二排由紫色和紅色的兩盞小一些的燈組成，它們分別對(duì)應(yīng)著系統(tǒng)開(kāi)始的指示燈和報(bào)警燈。</p><p><b>　　計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)單元</b></p><p>　　圖4-3 組態(tài)王計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)單元</p><p&

56、gt;　　計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)單元由6組數(shù)據(jù)組成，前面5組是計(jì)時(shí)長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，第一組為AD兩組同時(shí)噴水的時(shí)長(zhǎng)。第二組為AC兩組同時(shí)噴水的時(shí)長(zhǎng)，第三組為BD兩組同時(shí)噴水的時(shí)長(zhǎng)，第四組為ABC三組同時(shí)噴水的時(shí)長(zhǎng)，第五組為循環(huán)結(jié)束后停止時(shí)間的時(shí)長(zhǎng)。第六組是選擇連續(xù)時(shí)完成了幾次循環(huán)的計(jì)數(shù)器。</p><p>　　4.2.4 噴泉模擬單元介紹</p><p>　　圖4-4 組態(tài)王噴泉模擬單元</p>

57、<p>　　噴泉模擬單元由四個(gè)長(zhǎng)方體組成，分別代表A、B、C、D四組噴頭，當(dāng)所對(duì)應(yīng)的噴頭工作時(shí)四個(gè)長(zhǎng)方體會(huì)填充滿并變?yōu)樗{(lán)色。</p><p>　　組態(tài)王監(jiān)控畫(huà)面見(jiàn)附錄C。</p><p><b>　　系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)先將附錄A中的系統(tǒng)程序燒到PLC里，然后打開(kāi)組態(tài)王軟件監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況。<

58、/p><p>　　當(dāng)PLC上電后點(diǎn)擊監(jiān)控系統(tǒng)中的開(kāi)始按鈕，監(jiān)控畫(huà)面中的指示燈點(diǎn)亮等待用戶選擇運(yùn)行模式。如圖5-1所示。</p><p>　　圖5-1 點(diǎn)擊開(kāi)始后指示燈亮監(jiān)控畫(huà)面</p><p>　　當(dāng)指示燈點(diǎn)亮后點(diǎn)擊單周期或者連續(xù)，監(jiān)控畫(huà)面中代表A、D兩組噴頭的A、D兩長(zhǎng)方體填充上藍(lán)色，AD的計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，同時(shí)紅綠黃藍(lán)四盞燈循環(huán)點(diǎn)亮。如圖5-2所示。</p&g

59、t;<p>　　圖5-2 AD同時(shí)運(yùn)行監(jiān)控畫(huà)面</p><p>　　到AD計(jì)時(shí)器到6秒后，監(jiān)控畫(huà)面中代表D組噴頭的D長(zhǎng)方體縮回，代表C組噴頭的C長(zhǎng)方體填充上藍(lán)色。AC計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，同時(shí)紅綠黃藍(lán)四盞燈循環(huán)點(diǎn)亮。如圖5-3所示。</p><p>　　圖5-3 AC同時(shí)運(yùn)行監(jiān)控畫(huà)面</p><p>　　當(dāng)AC計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)到7秒后A、C縮回，B、D填充上藍(lán)

60、色，計(jì)時(shí)器BD開(kāi)始計(jì)時(shí)，紅綠黃藍(lán)四盞燈循環(huán)點(diǎn)亮。如圖5-4所示。</p><p>　　圖5-4 BD同時(shí)運(yùn)行監(jiān)控畫(huà)面</p><p>　　當(dāng)BD計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)到10秒后D縮回，A、C填充上藍(lán)色，計(jì)時(shí)器ABC開(kāi)始計(jì)時(shí)，紅綠黃藍(lán)四盞燈循環(huán)點(diǎn)亮。如圖5-5所示。</p><p>　　圖5-5 ABC同時(shí)運(yùn)行監(jiān)控畫(huà)面</p><p>　　當(dāng)ABC計(jì)時(shí)

61、器計(jì)時(shí)到5秒后，A、B、C、D停止運(yùn)行，計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)2秒后如果選擇的是連續(xù)則計(jì)數(shù)器加1后繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到20次后，報(bào)警器報(bào)警。如果選擇的是單周期則ABC計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)到5秒后，報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警。如圖5-6所示。</p><p>　　圖5-6 報(bào)警器報(bào)警</p><p>　　做完上面的工作后，用11盞燈代表電磁閥、LED燈、交流接觸器、報(bào)警器等，并按照附錄B的PLC接線圖將它們接到PLC上

62、如圖5-1所示。圖中上起依次代表A組噴頭的電磁閥，B組噴頭的電磁閥，C組噴頭的電磁閥，D組噴頭的電磁閥，紅色LED燈，綠色LED燈，黃色LED燈，藍(lán)色LED燈，系統(tǒng)開(kāi)始指示燈，報(bào)警器，控制泵的交流接觸器。按照上面的工作工程再來(lái)一遍，并錄像。</p><p>　　圖5-7 系統(tǒng)接線實(shí)物圖</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p&g

63、t;　　在這幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程過(guò)我學(xué)到了很多知識(shí)，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足之處。</p><p>　　通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我把平時(shí)所學(xué)的理論知識(shí)在得到了應(yīng)用，使我對(duì)這些知識(shí)得到了鞏固。通過(guò)查資料也學(xué)會(huì)了很多在課堂上沒(méi)學(xué)到的很多東西，使我的自學(xué)能力得到了提高。</p><p>　　在即將進(jìn)入工作崗位前通過(guò)做這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我先熟悉了以后工作中將會(huì)遇到的一些東西，這使我在以后的工作中遇到這些

64、東西時(shí)能夠得心應(yīng)手而不會(huì)感覺(jué)到無(wú)從下手。能使我更有競(jìng)爭(zhēng)力，不會(huì)在以后工作中被淘汰。</p><p>　　通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)增長(zhǎng)了知識(shí)面，學(xué)會(huì)了怎樣把很多獨(dú)立的東西結(jié)合起來(lái)用，結(jié)合起來(lái)設(shè)計(jì)成一個(gè)系統(tǒng)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先誠(chéng)摯的感謝指導(dǎo)老師xx老師，在你的悉心教導(dǎo)下使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利的完成。不時(shí)的

65、討論并指點(diǎn)我正確的方向，使我在畢業(yè)設(shè)計(jì)這段時(shí)間中獲益匪淺。讓我在以后的工作中能夠做得更好。</p><p>　　在三年大學(xué)生涯快要結(jié)束的時(shí)候還要感謝這三年來(lái)遇到的每個(gè)老師對(duì)我的關(guān)心和照顧。在這三年里你們不僅教會(huì)了我很多知識(shí)，還教會(huì)了我很多做人的道理，讓我懂得了人生的價(jià)值觀，能讓我在以后的人生路上少走彎路。祝福各位老師工作順利，身體健康，家庭和睦。</p><p>　　最后還要感謝我的每一個(gè)

66、同學(xué)，是你們讓我懂得了集體，讓我懂得了友情，這是我人生的一大財(cái)富。再過(guò)不了多久我們就要各奔東西去追求自己的理想，希望以后我們都能實(shí)現(xiàn)自己的理想，在很多年后當(dāng)我們想起這三年的酸甜苦辣時(shí)，相信我們都會(huì)感到幸福。</p><p><b>　　附錄A 系統(tǒng)程序</b></p><p>　　附錄B PLC接線圖</p><p>　　附錄C 組態(tài)王監(jiān)

67、控畫(huà)面</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】 章國(guó)華、蘇東《典型生產(chǎn)線原理、安裝與調(diào)試》北京理工大學(xué)出版社2009.04</p><p>　　【2】 計(jì)時(shí)鳴《機(jī)電一體化控制技術(shù)與系統(tǒng)》西安電子大學(xué)出版社2009.06</p><p>　　【3】 華滿香《電氣控制及PLC應(yīng)用》人民