plc課程設(shè)計--自動噴泉的控制系統(tǒng)設(shè)計

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1、電氣控制技術(shù)課程設(shè)計題目:自動噴泉的控制系統(tǒng)設(shè)計院系名稱：電氣工程學院專業(yè)班級：學生姓名：學號：指導教師：成績：指導老師簽名：日期：I目錄1系統(tǒng)概述11.1設(shè)計的目的11.2設(shè)計內(nèi)容11.3實現(xiàn)的目標12方案論證22.1方案比較22.2方案選擇43硬件設(shè)計53.1系統(tǒng)的原理框圖53.2主電路53.3I/O分配63.4I/O接線圖73.5元器件選型84軟件設(shè)計104.1主流程104.2梯形圖115系統(tǒng)調(diào)試13設(shè)計心得18參考文獻18附錄1元件清單19附錄二語句表20I1系統(tǒng)概述1.1設(shè)計的目的通過對自動噴泉PLC控制系統(tǒng)的工作原理的分析、系統(tǒng)設(shè)計、編程、及上機調(diào)試工作的實踐，了解電器控制

2、系統(tǒng)的一般設(shè)計思路，熟悉和掌握外圍電路系統(tǒng)和軟件設(shè)計的方法，并掌握PLC工作狀況進行監(jiān)控的方法.1.2設(shè)計內(nèi)容有16個閥門（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主要內(nèi)容包括：1.設(shè)計出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時序圖等；2.系統(tǒng)有啟動/停止按鈕；3.實現(xiàn)四種以上的自動噴泉花樣控制；（自己定義）5.程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計；6.進行系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)自動噴泉的控制要求。7.電機3KW,380V1.3實現(xiàn)的目標22按照設(shè)計要求有16個彩燈代表16個噴頭，有4個選擇按鈕，實現(xiàn)四種以上的自動噴泉花樣，4個選擇按鈕分別控制4種噴泉花樣，同時四種噴泉花樣應(yīng)該相互獨立，按

3、照要求設(shè)計出如下四種噴泉花樣，噴泉一、噴泉二、噴泉三、噴泉四,系統(tǒng)控制流程如下四個噴泉控制過程噴泉一：1按下啟動按鈕X0，再按下SB1按鈕選擇花樣噴泉1模式?2?6號噴頭先噴，1s后11號噴???????3?1s后7號噴，1s后10號噴????????4?同時噴5s后，6、7、10、11都停????????5?重復循環(huán)②--④步驟噴泉二:1按下SB2選擇花樣噴泉2模式??????23號噴頭先噴，2s后12號噴???????32s后14號噴頭噴，2s后5號噴???????43、12、14、5同時噴10s???????5重復循環(huán)②--④步驟噴泉三:1按下SB3選擇花樣噴泉3模式22、8、1

4、5、9同時先噴10s3再1s后一次間隔1s停4重復循環(huán)②--③步驟噴泉四:1按下SB4選擇花樣噴泉4模式???????2?1、4、16、13同時噴??3?1分鐘后同時停?4?重復循環(huán)②--③步驟2方案論證2.1方案比較方案1：使用單片機控制花式噴泉22單片機的特點是控制性能和可靠性高，體積小、價格低、易于產(chǎn)品化。由于單片機具有良好的控制性能和靈活的嵌入品質(zhì)，近年來在智能儀表、機電一體化產(chǎn)品、實時工業(yè)控制家用電器等各個領(lǐng)域都獲得了極其廣泛的應(yīng)用自動噴泉的原理是利用控制器控制水泵的噴水的方式，此方案采用AT80C51系列單片機作為主控制器來控制噴泉的噴水方式。單片機的成本較低，適合用于控制

5、小型的花式噴泉。單片機通過控制步進電機來控制電磁閥,實現(xiàn)對噴頭流量的制,從而使噴泉水姿、燈光色彩產(chǎn)生變化。但采用單片機控制原理，是以可控硅作為功率開關(guān)元件，由于可控硅承受過電壓、過電流的能力較差，因而不能長時間運行,單片機形式的噴泉如圖2-1所示.圖2-1單片機自動噴泉原理框圖方案二采用控制繼電器來控制繼電器是指當輸入量或激勵量，滿足某些規(guī)定的條件是能在一個或多個電器輸出電路中產(chǎn)生躍變的一種器件?。今天繼電器已應(yīng)用到家庭及工業(yè)控制的各個領(lǐng)域，他們比以往的產(chǎn)品具有更高的可靠性。但是，這也是隨之帶來的一些問題。如絕大多數(shù)控制繼電器都是長期磨損和疲勞工作條件下進行的，容易損壞。而且繼電器的觸

6、點容易產(chǎn)生電弧，甚至會熔在一起產(chǎn)生誤操作，引起嚴重的后果。在全負荷運載的情況下，大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲，同時也消耗了大量的電能。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如果有簡單的改動，也需要花費大量時間及人力和物力去改制、安裝和調(diào)試。用繼電器控制的花式噴泉現(xiàn)在顯然不能滿足高要求，一旦有一個繼電器損壞，那將難以排除其故障方案三:PLC噴泉控制自二十世紀六十年代美國推出可編程邏輯控制器(Programmable?Logic?22Controller，PLC)取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來，PLC得到了快速發(fā)展，在世界各國得到了廣泛應(yīng)用。PLC是由模仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，二十世

7、紀七十年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(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(shè)備連鎖、回路很少，采用PLC較為合適。PLC由于采用通