PLC花样喷水池设计说明书.docx

PLC花样喷水池设计说明书第一章 引言1.1 课程设计的目的及意义随着微电子技术的发展，可编程序控制器（简称PC或PLC）以微处理器为核心，适用于开关量、模拟量和数字量的控制，它已进入过程控制和位置控制等领域，成为一种多功能、高可靠性、应用场合最多的工业控制微型计算机。我们这次建筑电气控制技术课程设计的主要目的，是通过对某个简单的自动化生产设备、某条简单的自动化生产线、某些简单的工艺过程的调查研究，使大家明确生产工艺对电气控制提出的各项要求。根据这些要求，进行基本的原理设计、工艺设计和操作设计，使我们在课程设计的全过程中，进一步明确设计任务中的各项要求，建立课程设计工作的整体概念，从工程环境、实现手段和操作方式的各个环节入手来设计控制程系统，通过不断的调试和完善软硬件设计，最终能够满足这些要求。这次课程设计不仅培养了我们的工程应用能力，独立完成工作的能力，还培养了我们文献信息检索的能力和对所学知识的综合运用的能力，并为我们的毕业设计以及毕业后的工作能力打下良好的基础。1.2 课题背景在许多休闲广场、景区或游乐场所里,人们经常看到喷泉按一定的规律喷水,景色迷人。传统的喷泉控制采用单片机控制原理，通过可控硅作为功率开关元件，完成对潜水泵间歇工作的控制，可实现各种花样的喷水。但是这种控制系统在实践中存在以下缺点：由于可控硅承受过电压、过电流的能力差，因而不能长时间运行；需要配置较多的保护电路；程序的增减、修改和运行监视不灵活；抗干扰能力差；功率因数较低等。为有效解决上述问题，确保控制系统的正常运行，我们就可以采用PLC 控制。PLC具有体积小、功能强、可靠性高,且具有较大的灵活性和可扩展性的特点,通过改变喷泉的控制程序或改变方式选择开关,就可以改变花式喷泉的喷水规律,从而变换出各式花样,以适应不同季节、不同场合的喷水要求。1.3 控制任务和要求1.3.1 喷水池示意图某广场的喷泉如图1所示，4号为中间喷水管，3号为内环状喷水管，2号为一次外环形状喷水管，1号为外环形状喷水管。图1 花式喷水池示意图1.3.2 喷水池设计要求控制器电源开关接通后，按下启动按钮，喷泉装置即开始工作，按下停止按钮，则停止喷水。工作方式由选择开关和单步/连续开关决定。“单步/连续”开关在单步控制时，喷水池只能运行一次循环；在连续位置时，喷水池运行一直继续下去。方式选择开关用于选择喷泉得喷水花样，1-4号喷水管的工作方式选择如下：选择开关在位置“1”时。按下启动按钮后，4号喷水管喷水，延迟2s后，3也喷水，再延迟2s后，2号接着喷水，又延迟2s后，1号喷头喷水。这样，一起喷水15s后停下。若在连续状态时，将继续循环下去。选择开关在位置“2”时。按下启动按钮后，1、3号同时喷水，延迟3s后，2、4号喷水，1、3号停止喷水。交替运行5次后，1-4号全喷水，30s后停止。若在连续状态时，将继续循环下去。选择开关在位置“3”时。按下启动按钮后，喷水池1-4号水管的工作顺序：1-2-3-4接顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s，1、2、3和4号分别延迟2s停水，再延时1s，由4-3-2-1反向顺序按2s顺序喷水，一起喷水30s后停止。若在连续状态时，将继续循环下去。4、 不论在什么工作方式下，按下停止按钮，喷水池将停止运行。第二章 总体控制方案概述2.1 总体控制方案确定2.1.1 控制系统的比较1、PLC系统的特点： 1）可靠性高，PLC作为一种通用的工业控制器，它必须能够在各种不同的工作环境中正常工作。对工作的环境要求较低，抗外部干扰能力强，平均无故障时间长。 2）使用方便灵活，PLC采用了基本单元扩展或者是模块化的结构形式，因此，输入/输出信号的数量，形式，驱动能力等都可以根据实际控制要求进行选择与确定，而且在需要时可以随时更换，近年来，PLC的特殊模块增多这些可以满足不同的控制要求，使PLC的使用更加灵活与多变。 3）编程简单，PLC的优越性主要体现在它采用了独特的，多种面向广大工程设计人员的编程语言，如指令表，梯形图，逻辑功能图，顺序功能图等，程序简洁，明了适合各类技术人员的传统习惯，即使是没有计算机知识的人员也很统一掌握，特别是梯形图与逻辑功能图，形象直观，动态监测效果逼真，且与计算机控制容易。2、单片机系统的特点：1）要求环境，单片机对环境的适应能力较低，可靠性差。2）编程和PLC相比难以学习，主要是单片机采用汇编语言或者是C语言，这些高级语言和PLC语言相比，难以学习。3）功能单一只具有使用中所需要的功能。但是，它结构简单，处理速度快。3、典型的PLC控制系统的硬件组成框图如图2所示：图2 PLC控制系统的硬件组成框图喷水池的PLC控制系统概述从工程实际出发，在制定控制系统的方案时，充分考虑功能的组成及实现，主要从机械部件的动作顺序、动作条件、必要的