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1、榆林学院本科毕业设计（论文）摘 要本设计基于西门子 S7-200 PLC编程，设计了花样喷泉系统。花样喷泉控制系统的主要任务就是改变喷泉的喷水样式，以达到有规律的改变喷泉喷水样式的目的。按下启动按钮，喷泉装置开始工作，按下停止按钮，喷泉控制装置停止工作。喷泉工作方式由花样选择开关和单步连续开关决定。当单步连续开关选择单步时，喷泉只能按照花样选择开关设定的方式，运行一个循环；当单步连续开关选择连续时，喷泉按照花样选择开关设定的方式，运行多个循环，直至按下停止按钮。花样循环方式选择开关用于选择喷泉的喷水花样，本文设计四种喷水花样循环。PLC控制系统体积小、功能强、可靠性高,且具有较大的灵活性和可扩
2、展性的特点。用 PLC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，提高了系统的可靠性和安全性，而且，美化了我们的生活环境，使我们的生活环境更加安逸、舒适。因此PLC控制系统具有一定的工程应用和推广价值。关键词：喷泉，PLC控制，花样喷泉系统 ABSTRACTThis design is based on Siemens S7-200 PLC programming, design patterns fountain system. Figure fountain control systems main task is to change the fountain of water
3、 style, to achieve a change in the purpose of the fountain water style. Press the Start button, fountain device started working, press the stop button, fountain control device to stop working. Fountain works by pattern selection switch and single-step/continuous switching decision. When step/continu
4、ous switch selection step, select only in accordance with figure fountain switch is set in a way, running a loop; when step/continuous switching select continuous time, fountain in accordance with the pattern selection switch is set in a way, running several cycles, until you press the stop button.
5、Figure cycle way selector switch is used to select a fountain of water spray pattern, this article design four spray pattern. The PLC control system volume is small, versatile, high reliability, and with greater flexibility and scalability features. The PLC figure fountain control system, not only f
6、or automated conversion figure fountain water style, improves system reliability and security, and beautified our living environment, make our life more easy, comfortable environment. Thus plc control system has certain engineering application and extension value.Key words: fountain, PLC control, pa
7、ttern fountain system 目录摘 要IABSTRACTII目录III引言1第1章 喷泉的设计要求21.1喷泉的建设要求21.1.1 喷泉规模的设计21.1.2喷泉水柱的分布21.1.3回水池的设计31.1.4喷泉内径的设计31.1.5喷泉水柱高度的设计31.2喷泉程序的控制要求41.2.1程序要求41.2.1运行要求4第2章 喷泉的施工设计52.1喷泉的基础建设52.1.1施工面积52.1.2回水池的建设52.1.3喷泉喷头的安装62.2喷泉潜水泵的选择62.2.1喷泉功率的计算62.2.2喷泉潜水泵的选择72.2.3喷泉潜水泵接线图8第3章 PLC控制设计93.1 PLC的
8、型号93.2 PLC控制花样喷泉运行要求93.3喷泉的运行流程图103.4喷泉的运行过程103.5喷泉控制原理113.6花样喷泉PLC控制接线图113.7花样喷泉PLC控制输入输出点分配113.8花样喷泉PLC控制梯形图12第4章 程序调试20第5章 结论24参考文献25致谢26榆林学院本科毕业设计（论文）引言花样喷泉控制系统的主要任务就是改变喷泉的喷水样式，以达到有规律的改变喷泉喷水样式的目的。整个花样喷泉控制系统是喷泉安全可靠运行十分重要的支持系统。基于花样喷泉控制系统在整个喷泉中的重要性，且广场、车站、公园等各种公共和休闲娱乐场所的环境要求，利用现代成熟技术PLC进行控制。本系统有程序控
9、制、手动选择喷水花样循环方式、手动选择单步连续循环三种控制方式。在喷泉正常运行的情况下，程序控制为系统的主要控制方式，在此方式下，喷泉按照控制程序进行喷水样式的改变和循环。手动选择喷水花样循环方式是对喷水花样循环方式的控制。手动选择单步连续循环控制方式是对循环一次或连续循环的控制。第1章 喷泉的设计要求1.1喷泉的建设要求1.1.1 喷泉规模的设计该喷泉占地面积俯视图为正方形，其面积S=100平方米；喷射范围俯视图为圆形，其半径R=4.5m。1.1.2喷泉水柱的分布喷泉概况平面图如1-1：图1-1喷泉概况平面图图1-1中，喷泉由5种不同的水柱组成。其中1表示大水柱所在的位置，其水柱较大，喷射高
10、度较高；2表示中水柱所在的位置，由六支中水柱均匀分布在2的圆（r=2m）的轨迹上，水量比大水柱的水量小，其喷射高度比大水柱低；3表示小水柱，它由150支小水柱均匀分布在3（r=3m）的圆的轨迹上，其水柱较细，其喷射高度比中水柱略矮；4和5为花朵式和旋转式喷泉，各由19支喷头组成，均匀分布在4和5的圆（r=4m）的轨迹上，其水量压力均较弱。1.1.3回水池的设计该喷泉的回水池俯视图为圆形，与喷泉喷射范围俯视图为同心圆，且半径相等。回水池的深度为2m。该回水池由1个半径为100cm的圆水池和3个有效宽度为50cm的圆环水池组成，且个水池之间相通，连接池宽度为50cm，3个圆环水池的半径分别为2m、
11、3m、4m。如图1-2所示：图1-2回水池的设计回水池上方由金属栏嵌入式覆盖。1.1.4喷泉内径的设计大水柱喷头的内径d=50mm，中水柱喷头的内径d=30mm，小水柱喷头的内径d=20mm，花朵喷泉和旋转喷泉的内径d=30mm。1.1.5喷泉水柱高度的设计大水柱高度h=5m，中水柱高度h=3m，小水柱高度h=2m，花朵喷泉和旋转喷泉的喷水高度h=1m。1.2喷泉程序的控制要求1.2.1程序要求采用S7-200PLC编程控制花样喷泉的运行。1.2.1运行要求1、按下启动按钮，喷泉进入运行等待状态。2、按下喷泉的单步连续运行方式按钮，该喷泉默认为连续运行方式。3、按下喷泉喷水花样的循环方式按钮，
12、喷泉开始运行，每隔6s改变一次花样。在连续运行方式下，喷水花样将一直循环下去，在单步运行方式下，喷水花样只运行一个循环。按下其他任意一个循环方式按钮，喷泉喷水花样的循环方式立刻改变。4、按下停止按钮，喷泉停止运行。第2章 喷泉的施工设计2.1喷泉的基础建设2.1.1施工面积规划出边长为5m的正方形区域，施工面积S=100平方米。喷射范围俯视图为圆形，其半径R=4.5m。2.1.2回水池的建设以施工区域中心为圆心，进行对回水池的建设。回水池俯视图如图所示：图2-1回水池俯视图该回水池由1个半径为100cm的圆水池和3个有效宽度为50cm的圆环水池组成，且个水池之间相通，连接池宽度为50cm，3个
13、圆环水池的半径分别为2m、3m、4m。回水池的深度为2m。该喷泉的回水量为2kg-47kg。回水池上方由金属栏嵌入式覆盖。2.1.3喷泉喷头的安装采用郑州润波喷泉喷灌除尘有限公司的万向直流喷泉喷头。根据喷头内径的要求(水柱喷头的内径d=50mm，中水柱喷头的内径d=30mm，小水柱喷头的内径d=20mm，花朵喷泉和旋转喷泉的内径d=30mm。)进行定制购买。安装平面图如下：图2-2安装平面图图2-2中，喷泉由5种不同的水柱组成。其中1表示大水柱所在的位置，其水柱较大，喷射高度为5m；2表示中水柱所在的位置，由六支中水柱均匀分布在2的圆（r=2m）的轨迹上，水量比大水柱的水量小，其喷射高度为3m
14、；3表示小水柱，它由150支小水柱均匀分布在3（r=3m）的圆的轨迹上，其水柱较细，其喷射高度为2m；4和5为花朵式和旋转式喷泉，各由19支喷头组成，均匀分布在4和5的圆（r=4m）的轨迹上，其水量压力均较弱，喷射高度为1m。在安装时，所有喷泉喷头的上沿距地平面10cm。2.2喷泉潜水泵的选择2.2.1喷泉功率的计算喷泉功率的计算公式由动能转换成重力势能而得出： P=np其中g为重力加速度，h为喷射高度，v为喷头处水的瞬时速度，p为潜水泵的输出功率，s为喷泉喷头的橫截面积，n为喷头数量，P为总功率。大水柱喷头所需功率为：100w，中水柱喷头所需功率为：100w，小水柱喷头所需功率为：600w，花朵喷泉和旋转喷泉喷头所需功率为：60w。2.2.2喷泉潜水泵的选择QSP型园林喷泉用潜水电泵是由充水式潜水电机与离心式水泵同轴联接组成。符合JB/T8092-1996标准规定，产品取得全国生产许可证。是我厂传统产品，经过三十多年来不断的改进和完善，其结构合理、外形美观，十分可靠，适应频繁启动及变频运行要求，且安装方便，对水源无污染符合绿色环保要求，成为广大用户喜爱的产品，广泛应用于农业灌溉、工矿排水、水景喷泉、水产养殖，鱼塘增氧、防洪排涝等领域。具有以下特点：泵电一体，结构紧凑；无需引水、使用简便；双端密封、电器保护；设计合理、性能优
