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1、随着我国城市化进程的加快和人口大量集聚，环境越来越重要，好的环境能 使心身愉快，做事效率提高。其中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，有益于改善社区面貌 和增进居民身心健康。花式喷泉采用了可编程控制器PLC和变频器，用软件实现对花式喷泉运行 的自动控制，可靠性大大提高。控制系统结构简单，外部线路简化，可方便的增 加或改变控制功能，也可以进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并 便于检修。用SFC方法编程,可以使设计思路清晰，编程简便。而变频器调速以其 优异的调速性能和起制动性能、高效率、高功率因素和节电效果，可以控制喷泉 水位的
2、高度，广泛的适用范围及其它许多优点而获国内外公认为最有发展前途的 调速方式。因此，可编程控制器PLC技术加变频器调速技术已成为现代喷泉行 业的一个热点。本设计是利用PLC和变频器的调速技术，因而有三种喷水花样可供选择； 能够控制每环喷水管喷水的高度；喷水时要有灯光显示；可以根据不同的季节、 不同的场合可改变喷水的花样。将各种水型及灯光，按照预先设定的排列组合进 行控制程序的设计，通过计算机运行程序发出控制信号，使水型及灯光有各种各 样的变化。关键字：可编程控制器PLC；花式喷泉；梯形图；变频器；控制；水泵AbstractAlong with our country city urbanizat
3、ion and population concentration, the environment is more and more important, a good environment can make the psychosomatic happy, work efficiency. The fountain can moist air, reduce dust, reduce the temperature. Tiny drops of water fountain with air molecules impinging, can generate a lot of neativ
4、e oxygen ions, is beneficial to improve the community appearance and promote physical and mental hea1th of residents.Fancy fountain by using programmable controller and frequency converter of PLC, to realize the automatic cont rol of fancy fount ain run by soft ware, grea tly improving the reliabi l
5、ity. The cont rol sys tem has the adva nt ages of simple st rue tu re, to simplify the ext ernal circu it, can easily add or change control function, can also be used for automatic fauIt detection and alarm display, improve the running safety, and easy to repair. SFC programming method, the design i
6、deas clear, simple programming. The frequency control to its superior speed performance and braking performance, high efficiency, high power factor and energy saving effect, can control the fountain water height, wide application range and other advantages, and was recognized as the most promising w
7、ay to speed.Therefore, the programmable controller PLC and frequency controltechnology has become one of the hot modern fountain industry.This design is using PLC and frequency converter speed regulationtechnology, so there are three kinds of spray patterns to choose from;to control each ring spray
8、pipe the water height; water jet to lightdisplay; according to different seasons, different situations can changethe spray pattern. All kinds of water and light, design the control programaccording to the permutation and combination, through the computerrunning the program sends control signal, the
9、water and the light changesin a variety of.Keywords: programmable controller PLC; fancy fountain; ladder diagram;inverter; control; water pump摘要I目录II摘要I第1章绪论11.1课题研究背景11.2课题设计的内容21.3课题设计的目的和意义2第2章系统控制方案的确定32.1花式喷泉的概述32.2采用PLC控制花式喷泉的优点32.3系统设计的基本步骤42.4系统控制方案42.5花式喷泉控制系统的原理图5第三章系统硬件设计63.1 可编程控制器(PLC)的
10、选型63.1.1 PLC 概述63.1.2 PLC 的选型63.2变频器的选型83.3水泵的选型93.4硬件接线图93.5I/O分配表10第四章系统软件设计114.1 PLC梯形图概述114.2 SWOPC-FXGPAVIN-C编程软件的操作方法114.3系统工作过程分析(见附录I ) 124.4控制系统程序设计124.4.1 花式喷泉的第一种花样124.4.2花式喷泉的第二种花样154.4.3花式喷泉的第二种花样16第五章结论18致谢19参考文献20附录I21附录II221.1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
11、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）研制书上世界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 程逻辑控制期，简称 PLC （programmable logic controller）。70年代后期，随着微电子技术和计算机的迅猛发展，使PLC从开关量的逻 辑控制扩展到数字控制及生
12、产过程控制域，真正成为一种电子计算机工业控制装 置，故称为可编程控制器，简称PC （programmable controller）但由于PC容易 与个人计算机（programmable computer）相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为 可编程器的缩写。1985年国际电工委员会（IEC）对PLC的定义如下：可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用 而设计的工业控制器，它采用了可以编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑 运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的 输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。PLC是继电器逻辑控制系统发展而来，
13、所以它在数学处理、顺序控制方面具 有一定优势。继电器在控制系统中主要起两种作用：（1）逻辑运算（2）弱电控 制强电。PLC是集自动控制技术，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中新型 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，维护工作 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
14、为实现工业生产自动化的支 柱产品。与继电接触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、维护、维修；能直接推动电磁 阀、接触器与于之相当的执行机构；能向中央执行机构；能向中央数据处理系统 直接传输数据等。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， 扩大PLC在自动控制领域的应用，具有一定的经济和理论研究的价值。1.2课题设计的内容本设计将在以下几个方面对花式喷泉的控制系统进行研究和论证。1花式喷泉类型的选择。综合花式喷泉的类别和各类的特点和要求，在本课 题中主要研究能有三种喷水花样可供选择；能够控制每环喷水管喷水的高度；喷
15、水时要有灯光显示；可以根据不同的季节、不同的场合可改变喷水的花样。将各 种水型及灯光，按照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 程序发出控制信号，使水型及灯光有各种各样的变化。2花式喷泉硬件系统的设计。本课题设计的花式喷泉要求运行迅速准确度高, 在花式喷泉的格层检测系统中选用用在工业自动控制上大量运用的具有检测精 度高、寿命长、稳定性能好的接近传感器，运用感应器的开关量信号输入给PLC 来实现控制。由于本课题的具体需求在硬件系统的设计过程中主要考虑了花式喷 泉的经济实用、稳定、灵活、美观的需要。3. 花式喷泉控制系统软件的设计。在本设计中选用了目前运用最多的PLC编 程语言梯形
16、图，梯形图的编程能直观明了的设计花式喷泉控制的要求，梯形图的 编写运用SWOPC-FXGPAVIN-C编程软件，此软件支持全部的三菱FX系列的 PLC,并且具有强大的诊断功能，能更快的查找出故障的原因，从而大大缩短了 维修时间。1.3课题设计的目的和意义随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得 到了迅速发展，交流变频调速技术已进入个崭新的时代，其应用越来越广。而随 着我国城市化进程的加快和人口大量集聚，环境越来越重要，好的环境能使心身 愉快，做事效率提高。其中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，有益于改善社区面貌和增 进居民身心健康。可
