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1、電氣控制與PLC課程設計題目:自動噴泉的PLC控制院系名稱：電氣工程學院專業(yè)班級：學生姓名：學號：指導教師：設計地點：設計時間：成績：指導老師簽名：日期：摘要在游人和居民經(jīng)常光顧的地方，如公園、廣場、旅游景點和一些知名建筑前，經(jīng)常會修建一些噴泉供人們休閑，觀賞，這些噴泉按一定的規(guī)律改變噴水式樣。本設計以三菱FX2N系列的PLC為控制器，設計了一個能變換四種式樣的噴泉，詳細介紹了系統(tǒng)的硬件配置、設計方案、軟件流程圖、梯形圖和。當控制要求發(fā)生變化時，只需對程序做改動就行了，不必該變硬件接線圖或只需微小改動即可，方便簡單。關鍵詞：噴泉PLC目錄1系統(tǒng)描述及控制要求12設
2、計方案22.1單片機噴泉控制系統(tǒng)22.2工控機噴泉控制系統(tǒng)22.3PLC噴泉控制系統(tǒng)32.4總體實現(xiàn)方案33I/O分配表44外部接線圖55梯形圖66系統(tǒng)調(diào)試8設計心得9參考文獻91系統(tǒng)描述及控制要求隨著人民生活水平的提高，城市環(huán)境建設日益為人們所重視。噴泉作為一種觀賞性較高的藝術水景，不斷出現(xiàn)在城市廣場、居民小區(qū)、公園等場所。它不僅可以增加空氣濕度，減少空氣中的塵埃，降低空氣溫度，更為人們生活增添了不少情趣。自動控制噴泉能自動且連續(xù)的改變其形態(tài)，呈現(xiàn)豐富多彩的花樣變化，從而給人以美好的視覺感受。由單片機或可編程控制器PLC組成的小型噴泉系統(tǒng)在軟件及硬件上均可較好地
3、滿足控制噴泉花樣變化的要求。由計算機作為上位機，PLC或單片機作為下位機的自動噴泉系統(tǒng)在功能上大大超越了傳統(tǒng)的噴泉系統(tǒng)，PLC完成對噴泉現(xiàn)場的造型或燈光的控制。并向計算機發(fā)送實時控制數(shù)據(jù)。上位計算機實現(xiàn)噴泉花樣監(jiān)控等功能。自動噴泉控制的實現(xiàn)方法很多，本設計題目為基于可編程邏輯控制器（PLC）的噴泉控制系統(tǒng)，用PLC，不僅能夠進行多種水型切換，而且能將各種水型，按照預先設定的排列組合進行控制程序的設計，通過計算機運行控制程序發(fā)出控制信號。通過上位機（PC）與PLC之間的通訊來監(jiān)控噴泉的狀態(tài)與效果，進而控制電動機，以達到順利實現(xiàn)工業(yè)控制的要求及目的，同時還要達到低功耗
4、、高性價比、運行安全可靠等基本要求。本設計的基本要求：有16個彩燈代表16個噴頭，有4個選擇按鈕，如下圖所示。實現(xiàn)四種以上的自動噴泉花樣。2設計方案2.1單片機噴泉控制系統(tǒng)單片機也成為單片機微型計算機，是把微型計算機的各部件——中央處理器、存儲器、輸入輸出接口電路、定時器/計數(shù)器等制作在一塊集成電路芯片上，構成一個完整微型計算機。由于單片機在一塊小芯片上就集成了一臺計算機有具備的功能，所以其在工業(yè)控制中占據(jù)很重要的地位。它具有超小型化、結構緊湊、抗干擾能力強等優(yōu)勢。特別適用于實時工業(yè)測量控制、智能化儀器儀表和家用電器控制等應用系統(tǒng)。單片機控制系統(tǒng)用于噴泉控制是完全
5、可行的，它可以通過定時器/計數(shù)器隊噴泉噴射的時間進行控制，并且也可以串行接口與上位機進行通訊。由于單片機的價格比較便宜，所以大批量生產(chǎn)時的性能價格比很高。但由于單片機需要附屬很多的外圍電路，對電路的設計水平要求很高，否則便很可能降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而且，由于噴泉控制系統(tǒng)很少會有批量生產(chǎn)的情況，對于小規(guī)模制作時，PCB印刷電路板的制作成本是很高的。綜上所訴，此次設計采用單片機控制系統(tǒng)不是最佳方案。2.2工控機噴泉控制系統(tǒng)工控機即工業(yè)控制計算機，工程機是專門為工業(yè)現(xiàn)場設計的計算機，而工業(yè)現(xiàn)場一般具有強烈的震動，灰塵特別多，另有很高的電磁力干擾等特點，且一般工廠均是連續(xù)作
6、業(yè)急一年中一般沒有休息。因此，工控機與普通計算機相比必須具有以下特點：1）機箱采用鋼結構，有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力。2）機箱內(nèi)有專用底板，底板上有PCI和ISA插槽。3）機箱內(nèi)有專門電源，電源有較強的抗干擾能力。4）要求具有長時間工作能力。對于工控機作為噴泉系統(tǒng)，由于噴泉控制系統(tǒng)的環(huán)境相對工業(yè)控制的環(huán)境要好得多，而且噴泉控制系統(tǒng)隊連續(xù)長時間工作的能力要求不是很高。用工控機設計噴泉系統(tǒng)實屬大材小用。而且工控機的價格較同層次的PC機要偏高，這樣就增加了系統(tǒng)的成本，降低了整體的性價比。2.3PLC噴泉控制系統(tǒng)可編程邏輯控制器以存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計
7、數(shù)和運算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機械或生產(chǎn)過程。用戶編制的控制程序表達了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。一個PLC的控制器，可以接收幾千個I/O點。對于噴泉控制系統(tǒng)這樣，被控對象是設備連鎖、回路很少，采用PLC較為合適。PLC由于采用通用監(jiān)控軟件，在組態(tài)軟件設計方面要容易一些。且PLC通常都支持現(xiàn)場總線，會使得系統(tǒng)通信得到有利保障，更適合實現(xiàn)上位機的遠程監(jiān)控。目前適用于噴泉控制的中小型PLC種類繁多，價格低廉。使設計者會有更多的選擇余地。系統(tǒng)整體造價會比工控
8、機低，而且
