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1、1电气控制与可编程序控制器应用技术电气控制与可编程序控制器应用技术课程设计报告课程设计报告设计课题：花式喷水池的 PLC 控制设计专业班级： 自动化 小组成员： 指导教师： 设计时间： 2题目花式喷水池的 PLC 控制设计一、课题概述一、课题概述如今在许多休闲广场、景区或者游乐场里经常会看到喷水池按一定的规律喷水并且变化出各种花样，若夜晚配上各种彩色的灯光，将会变得更加迷人。如图为一花式喷水池，采用 PLC 控制是非常方便的，在花式喷水时序确定的情况下，可以通过改变时序或者改变控制开关，就可改变控制方式，达到显示各种状态的要求。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
2、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。在图中，4 为中间喷水管，3 为内环状喷水管，2 为一次外环形状喷水管， 1 为外环形状喷水管。二、设计任务与要求二、设计任务与要求1控制器电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置开始工作。工作方式由选择开关和单步/连续开关来决定，不论运行在什么方式下，按下止按钮，喷水池停止喷水。2 “单步/连续” 开关在单步位置时，喷水池只运行一次循环；在连续位置时，喷水池运行一直循环下去。33方式选择开关用来选择喷水池的喷水花样，14 号喷水法的工作方式选择如下：1） 选择开关在位置“1”时，按下启动按钮后，
3、4 号喷水，延时 2s 后，3 号喷水，延时 2s 后，2 号喷水，再延时 2s 后，1 号喷水，再一起喷水 15s 后停下。若运行在连 续状态时，将继续循环下去。2）选择开关在位置“2”时，按下启动按钮后，1 号喷水，延时 2s 后，2 号喷水，延时 2s 后，3 号喷水，再延时 2s 后，4 号喷水，再一起喷水 30s 后停下。若运行在连续状态时，将继续循环下去。3）选择开关在位置“3”时，按下启动按钮后，1、3 号同时喷水，延时 3s 后，2、4 号喷水，1、3 号停止喷水；交替运行 5 次后，14 号全喷水，30s 后停下。若运行在连续状态时，将继续循环下去。4）选择开关在位置“4”时
4、，按下启动按钮后，1234 按顺序延时 2s 喷水，然后一起喷水 30s，1、2、3 和 4 号分别延时 2s 停止喷水，再延时 1s，由4321 反向顺序延时 2s 喷水，然后一起喷水 30s 停止。若运行在连续状态时，将继续循环下去。三、方案设计与论证三、方案设计与论证1、系统的、系统的 PLC I/O 地址分配表地址分配表输入变量输入开关输入端口输出变量负载输出端口X0PO1000Y0ZJ1000X1PO2001Y1ZJ2001X2PO3002Y2ZJ3002X3PO4003Y3ZJ4003X4PO5004Y4ZJ5X5PO6005X6PO700642.SFC 图：图：53 3工作流程图
5、工作流程图开始系统启动按 钮是否按 下？选择 1 号 喷水方式选择 2 号 喷水方式选择 3 号 喷水方式选择 4 号 喷水方式系统停止按 钮是否按下？是否处于连续 状态？结束64.指令程序指令程序78910四、上机调试程序四、上机调试程序在草稿纸上画好图后就要在电脑上画出相应的 SFC 图，应为软件的功能不是特别的强大，如果某一块出现了错误改起来将会是非常的困难，特别是画掉了某一部分的时候，基本上不能够再次插入框图了，所以每一步都要十分的小心，要不然就会使前功尽弃的结果。把 SFC 图的框架画好了以后就该内置画梯形图了，画梯形图的时候每一步都要进行转化，否则就跟没画一样，所以画完每个框图的梯
6、形图后最好是认真的检查一遍，可以为后面的检查省下大量的时间，另外就是在 SFC 图开始和结尾的时候要注意一下就可以了，因为软件有一定的纠错能力，比如用的是输出的图标但填的标号是开关的话系统会提示错误就不能够编译出来，给我们提供能了很大的方便。画好图之后将文件保存好即可在 PLC 上进行调试了。首先要把程序输入到 PLC 里面，这就需要用到相关的传输线，连接的时候一定要注意连接的是哪个端口，要不然就会出现通讯错误，那也就不可能连上去了。连接上了以后就可以将 PLC 打开开始输入程序了，这个过程中 PLC 一定不要打在 RUN 状态。在电脑上把程序输进去后就可以按照事先画好的接线图开始连线了，检查
7、连线无误后，打开电源开关在 SFC 图上开始监控，S0 就会显示绿色的状态，根据相应的步骤按下开关即可看到结果，从第一个开始运行的时候按下单步运行，再按下启动开关，没有任何反应，对梯形图进行监控，返现但不连续开关没有任何反应，意识到这个开关可能坏了，马上换了一个，继续运行，前面三个灯都没有任何的问题，但第四个就是不亮，从监控的图看到 Y4 是有输出的，立即将 Y4 接到另一个灯上，马上就亮了，这些都是硬件的问题。当我做到第三个环节，首先是单步运行循环了五次之后，往下走没有任何的问题，但是当连续运行时，本来应该是 1,3 和 2,4 分别交替亮完五次之后在一起亮但结果出现的是1,3 和 2,4
8、亮完一次后就全亮了，然后再是接着循环，我马上通过梯形图来监控，发现到是计数器的问题，没有对计时器进行清零，所以就在 S30 的后面对计数器 C0 加了一个复位，并且进行了转换，在次输入程序、运行，结果还是和前面的一样，又一次打开梯形图，看到计数器始终保持 C0 为 5 的状态，也就是说家的复位对 C0 没有起到任何的作用，我首先想的是会不会是系统的原因，将图保存之后全部重新来了一次，结果还是和前面的一样，我就在这一点上困11扰了很久都没有解决，最后请教同学，指出来虽然我在内置梯形里转换了在外面的 SFC 图中也要转换一遍，按照他的做法重新做了一次，当循环了一次之后，第二次就是 13，24 再循
9、环 5 次后 1234 一起全亮，达到了想要的结果。这要就完成了要求的内容。五、结论与心得五、结论与心得这次的 PLC 课程设计题目与实际生活联系紧密，充分的做到了学以致用的目的，使我充分认识到了这门课程在实际意义中应用的意义。经过了这几天的课程设计我们掌握了电气控制的原理设计的基本方法，并能达到熟练使用可编程控制器实现简单控制系统的控制要求，尤其是对于顺序控制指令的使用。经分析及老师建议本设计题目使用顺序控制指令完成，思路清晰、易于理解。而顺序控制指令是 PLC 生产厂家为用户提供的可视功能图编程简单化和规范化的指令。本设计中使用顺序控制指令虽梯形图网络众多，操作比较繁琐，但思路清晰、易于理
10、解。故选择顺序控制指令完成。本设计中涉及可选择的分支和链接、跳转和循环基本可以熟练地进行系统外围电路设计、接线、编程、调试等工作。这个喷水池的课题相对较简单，采用顺序控制设计的思路也比较清晰、易于理解。但是我的准备工作做的不全面，再画 SFC 图的时候没有仔细的分析好，在草稿纸上画好之后没有仔细的分析，就直接开始在软件里面做图了，再画好了的时候才发现有很多的错误，但是从软件中改正错误并不容易，有的地反不能插入，所以又只能够从新再画，浪费了很多的时间，效率大大的降低。 通过本次课程设计，我学到很多东西，不只是 PLC 这门课程的知识，还体会到了很多道理。从刚看到题目时的时候感觉这过程好多又复杂啊
11、，有点不知所措，但是经过了一番仔细的分析之后，虽然喷水的环节有点多但是条理都比较清晰，一步步的来就能实现，所以我们不能根据事物的表面来下定结论，只有经过认真的分析后才能对他作出判断，这次的课程设计是这样，在以后遇到其他的问题也是这样的，都要进行认真的分析。六、参考文献六、参考文献1 郁汗琪 电气控制与可编程序控制器应用技术 东南大学出版社，2009。122张玉华 陈金艳 贾玉芬。可编程控制器原理及应用（三菱机型） （M.北京大学出版社，2009。电气控制与可编程序控制器应用技术电气控制与可编程序控制器应用技术成绩评定表专业：自动化 班级： 学号： 姓名： 课题名称花式喷水池的 PLC 控制设计设 计 任 务 与 要 求1、列出系统的 PLC I/O 地址分配表（包括输入设备、输出设备及功能说明）（画表格）2、画出 PLC 的 I/O 硬件接线图3、设计出系统的 SFC 图或梯形图（截图，要求：截图清楚）4、列出指令表程序（截图）5、实验心得体会。指 导 教 师 评 语建议成绩： 指导教师：课 程 小 组 评 定 评定成绩： 课程负责人：13时间： 年 月 日
