花式喷泉的PLC控制设计
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花式喷泉plc控制课程设计
花式喷泉plc控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在喷泉控制中的应用。
2. 学生能够理解并描述花式喷泉的运行机制，包括水泵、电磁阀和传感器的工作原理。
3. 学生能够学会使用PLC编程软件，编写控制花式喷泉运行的程序。
技能目标：1. 培养学生运用PLC进行逻辑设计和程序编写的能力，实现花式喷泉的自动控制。
2. 提高学生实际操作PLC设备，进行喷泉控制系统的调试与优化的技能。
3. 培养学生团队协作和问题解决能力，通过分组实践，共同完成花式喷泉PLC 控制系统的设计。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术应用的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 增强学生的环保意识，了解PLC技术在节能减排方面的应用。
3. 培养学生严谨的科学态度，注重实践操作的准确性和安全性。
课程性质分析：本课程为实践性较强的课程，旨在通过PLC控制花式喷泉的设计与实现，让学生将理论知识与实际应用相结合。
学生特点分析：学生处于年级阶段，具备一定的物理知识和逻辑思维能力，对新鲜事物充满好奇，但实际操作经验不足。
教学要求：1. 结合课本知识，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 以学生为主体，鼓励学生积极参与，培养学生的自主学习能力和团队协作精神。
3. 注重过程评价，关注学生在实践过程中的表现，及时给予反馈和指导。
二、教学内容1.PLC基础知识：介绍PLC的基本结构、工作原理和功能特点，涉及课本第3章相关内容。
- PLC的硬件组成- PLC的工作原理- PLC的编程语言与编程方法2.花式喷泉运行原理：讲解喷泉的基本构成、运行机制，结合课本第2章内容。
- 喷泉的基本构成与运行原理- 水泵、电磁阀和传感器在喷泉中的应用3.PLC编程与控制：学习PLC编程软件的使用，设计喷泉控制程序，参考课本第4章和第5章内容。
- PLC编程软件的安装与使用- PLC程序设计方法- 花式喷泉PLC控制程序编写与调试4.实践操作：分组进行花式喷泉PLC控制系统的设计与搭建，结合第6章实践内容。
PLC花式喷泉课程设计
PLC花式喷泉课程设计任务书1. 花式喷水池示意图2 3 启动停止 ?1 4 43 2选择开关电源 1b) 花式喷水池控制开关面板图 a)花式喷水池喷嘴布局示意图图a中4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为中环形状喷水管，1为外环形状喷水管。
图b中的选择开关可有4种选择，可分别用4个开关模拟实现;单步/连续开关为“1”= 单步，“0”= 连续，其他为单一功能开关。
2. 控制要求:(1)水池控制电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置即开始工作。
按下停止按钮，则停止喷水。
工作方式由“选择开关”开关来决定。
(2)“单步/连续”开关在单步位置时，喷水池只运行一个循环;在连续位置时，喷水池反复循环运行。
(3) 方式选择开关用以选择喷水池的喷水花样，1,4号喷水管的工作方式选择如下:a) 选择开关在位置“1”——按下启动按钮后，4号喷水，延时2s，3号喷水，再延时1.5s，2号喷水，再延时2s，1号喷水，然后全部停止1s，接着一起喷水15s为一个循环。
b) 选择开关在位置“2”——按下启动按钮后，1号喷水，延时2s，2号喷水，再延时2s，3号喷水，再延时2s，4号喷水，然后全部停止0.5s，接着一起喷水30s为一个循环。
c) 选择开关在位置“3”——按下启动按钮后，1、3号同时喷水，延时3s 后，2、4号同时喷水，1、3号停止喷水;交替运行5次后，1,4号同时喷水20s为一个循环。
d) 选择开关在位置“4”——按下启动按钮后，喷水池1,4号水管的工作顺序为:1?2?3?4按顺序延时2s喷水，然后一起喷水10s后，按1?1+2?2?2+3?3?3+4?4?4+1号水管以1s间隔顺序喷水，小循环3次后，一起喷水2s，再停止1s，由4?3?2?1反序分别延时2s喷水，然后再一起喷水10s为一个大循环。
(4) 不论在什么工作方式，按下停止按钮，喷水池立即停止工作，所有存储器复位。
1目录1.课程设计的目的和意义–––––––––––––42.系统分析与设计––––––––––––––––42.1设计思路–––––––––––––––––42.2系统设计流程图––––––––––––––52.3 I/O分配表––––––––––––––––52.4 I/O接线图––––––––––––––––62.5 梯形图––––––––––––––––––73.心得体会–––––––––––––––––––174.参考文献–––––––––––––––––––1721.课程设计的目的和意义喷泉是公园广场不可缺少的风景，人们在饭后、散步欣赏时，不仅能愉悦身心而且增加空气湿度，有利于身体健康。
PLC花样喷泉控制毕业设计完整版
喷泉花样的编程实现
编程环境：使用PLC编程语言进 行编程
编程要点：注意控制精度和稳定 性，确保喷泉花样的流畅性和美 观性
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添加标题
编程步骤：首先定义喷泉花样， 然后编写控制程序
编程示例：给出一个具体的喷泉 花样编程示例，供参考和学习
音乐喷泉的控制算法
音乐信号处理：将音乐信号转换为控制信号 控制信号生成：根据音乐信号生成控制信号 控制信号输出：将控制信号输出到喷泉控制系统 喷泉动作控制：根据控制信号控制喷泉的动作
电源分配：合理分配电源， 确保各个设备都能正常工 作
电源监控：设置电源监控 系统，实时监控电源状态， 及时发现并处理电源故障
04
PLC花样喷泉控制系统的软件设计
控制程序的总体设计
控制程序结构：主程序、子程序、中断服务程序等 控制程序功能：控制喷泉的启动、停止、运行、暂停等 控制程序参数：水流量、水压、水流方向、喷水高度等 控制程序接口：与传感器、执行器、人机界面等设备的通信接口
喷泉控制系统的组成
控制中心：PLC控制器，负责接收指令并控制喷泉动作 传感器：检测水流、水位、温度等参数 执行器：水泵、阀门等设备，执行PLC控制器的指令 显示器：显示喷泉状态和参数，方便操作人员监控和控制 通讯模块：实现PLC控制器与上位机、其他设备的通讯 电源系统：为整个喷泉控制系统提供稳定的电源
通信模块：根据喷泉控制系统的需求，选择合适的通信模 块
扩展模块：根据喷泉控制系统的需求，选择合适的扩展模 块
硬件配置：根据喷泉控制系统的需求，进行合理的硬件配 置，确保系统的稳定性和可靠性。
输入输出设备的连接与配置
输入设备：传 感器、按钮、
开关等
基于S7-200PLC系列的花式喷泉的控制
基于S7-200PLC系列的花式喷泉的控制本文将介绍如何使用S7-200PLC系列控制花式喷泉，通过编写PLC程序控制水泵和灯光等设备，实现不同的水型和灯光组合，创造出令人惊叹的视觉效果。
背景花式喷泉是一种利用水来制造美丽的视觉效果的设备。
它通常由水泵、喷水管和灯光等组成。
水泵负责将水从水箱中抽出，通过喷水管喷出，而灯光则通过颜色和灯光亮度的变化来调整喷泉的视觉效果。
PLC是一种常用的工业自动化控制系统，通过编写PLC程序实现对不同设备的控制。
今天我们将使用S7-200PLC系列来控制花式喷泉的水泵和灯光，来创造各种不同的视觉效果。
设备为了实现基于S7-200PLC系列的花式喷泉的控制，我们需要以下设备：•S7-200PLC控制器•24V电源•水泵•喷水管•灯光•水箱PLC控制程序为了控制花式喷泉的水泵和灯光，我们需要编写PLC控制程序，以下是一个简单的控制程序：// 定义输入输出口I 0.0：灯光开关I 0.1：水泵开关Q 0.0：黄色灯光Q 0.1：红色灯光Q 0.2：蓝色灯光Q 0.3：绿色灯光Q 0.4：水泵// 控制程序LD I0.0OUT Q0.0OUT Q0.1OUT Q0.2OUT Q0.3END以上控制程序简单明了，I 0.0表示灯光开关，当输入I 0.0为1时表示打开灯光，当输入I 0.0为0时表示关闭灯光；I 0.1表示水泵开关，当输入I 0.1为1时表示打开水泵，当输入I 0.1为0时表示关闭水泵。
Q 0.0、Q 0.1、Q 0.2、Q 0.3分别表示黄色灯光、红色灯光、蓝色灯光和绿色灯光，当输出Q 0.0为1时表示打开黄色灯光，当输出Q 0.1为1时表示打开红色灯光，以此类推。
Q 0.4表示水泵，当输出Q 0.4为1时表示打开水泵，当输出Q 0.4为0时表示关闭水泵。
实践在控制程序编写完成后，我们可以通过上位机软件将程序下载到S7-200PLC控制器中。
接下来我们需要将水泵和灯光等设备连接到PLC控制器上，配置好输入和输出口。
花样喷泉的PLC控制系统设计
花样喷泉的PLC控制系统设计1. 引言花样喷泉是一种美丽而迷人的景观，它通过水流的喷射和变化展示出不同形态和音乐舞动。
这种喷泉的控制系统设计至关重要，它需要准确地控制水流的强度、喷射的位置和喷射的时间。
PLC（可编程逻辑控制器）被广泛应用于花样喷泉的控制系统，其可靠性和灵活性使其成为首选的控制设备。
本文将重点介绍花样喷泉的PLC控制系统设计。
2. 控制系统架构花样喷泉的PLC控制系统主要包括传感器、PLC控制器、执行器和人机界面。
传感器用于感知环境的变化和花样喷泉的状态，如水流的压力、喷射位置的准确性等。
PLC控制器负责接收传感器的信号，并根据预设的程序进行逻辑判断和控制指令的输出。
执行器根据PLC控制器的指令，控制水流的强度和喷射位置。
人机界面用于与操作员进行交互和监控花样喷泉的状态。
3. PLC程序设计PLC程序设计是花样喷泉控制系统设计的核心部分。
程序的设计需要根据具体需求进行细致的规划和逻辑设计。
以下是一般的PLC程序设计步骤：3.1 确定输入输出点根据花样喷泉的需求，确定PLC控制器的输入输出点。
输入点可以是传感器输出的信号，如水流压力传感器的信号等。
输出点可以是执行器的控制信号，如控制喷射口的电磁阀信号等。
3.2 设计逻辑控制根据花样喷泉的控制逻辑，设计PLC程序的逻辑控制部分。
逻辑控制部分包括对输入信号的判断和对输出信号的控制。
例如，当水流压力超过一定阈值时，控制喷射口的电磁阀关闭，停止喷射。
3.3 编写程序代码根据逻辑控制的设计，使用PLC编程语言编写程序代码。
常用的PLC编程语言有Ladder Diagram、Structured Text等。
代码的编写需要考虑方便维护和扩展，以及程序的可读性。
3.4 测试和调试编写完成后，进行测试和调试。
通过模拟输入信号和监视输出信号，验证程序的正确性和稳定性。
如果有问题，及时进行调试和修改。
4. 人机界面设计人机界面的设计是为了方便操作员进行监控和控制。
PLC花样喷泉控制系统设计
PLC花样喷泉控制系统设计引言：花样喷泉是一种由水泵通过喷嘴将水喷射到空中形成不同形状、节奏和高度的艺术喷泉。
为了实现这种效果，需要一个可靠的控制系统来控制喷嘴的开关、喷水高度和喷水节奏。
PLC被广泛应用于自动化控制系统中，具有可编程性和可靠性，并且易于维护和调试。
本文将介绍如何使用PLC来设计花样喷泉控制系统。
设计概述：花样喷泉控制系统的设计包括硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计主要涉及PLC的选择、传感器的选择和电气元件的选配。
软件设计主要包括PLC程序的编写和参数的设置。
硬件设计：1.PLC选择：在选择PLC时，应考虑系统的复杂性和可靠性要求。
常见的PLC品牌有西门子、施耐德和欧姆龙等。
根据实际需要选择适合的型号，并保证其具有良好的扩展性和稳定性。
2.传感器选择：花样喷泉控制系统需要使用多种传感器来感知环境和喷泉状态。
常见的传感器有压力传感器、位移传感器和水位传感器等。
根据实际需求选择适当的传感器，并确保其与PLC兼容。
3.电气元件选配：喷泉系统涉及到电机、电磁阀和继电器等电气元件的选择。
根据系统的负载要求和电源条件选择合适的电气元件，并确保其能够稳定运行。
软件设计：1.PLC程序编写：PLC程序编写是花样喷泉控制系统设计的核心部分。
程序需包括如下功能：a.喷嘴控制：根据设定的节奏和时间来控制喷嘴的开关，实现水的喷射。
b.高度调节：根据设定的水位信号和压力信号来调节喷水的高度。
c.故障保护：监测传感器和电气元件的状态，及时发现故障并采取相应措施。
d.用户界面：提供一个直观、简洁的用户界面，方便用户对喷泉效果进行设置和调整。
2.参数设置：在软件设计中，还需设置一些相关参数，如喷嘴的个数、喷水的高度范围和节奏范围等。
根据实际需求设置这些参数，并确保系统能够满足各种要求。
系统测试与调试：在完成硬件和软件设计后，需要对系统进行测试和调试，以确保其正常工作。
测试过程包括以下几个方面：1.硬件测试：检查传感器和电气元件的连接是否正确，确保它们能够正确地与PLC通信。
PLC的花样喷泉控制毕业设计完整版
未来喷泉控制系统的技术革新和应用拓展
智能控制：采用人工智能技术， 实现喷泉的自动控制和优化
节能环保：采用节能技术和环 保材料，降低能源消耗和污染 排放
互动体验：增加互动元素，如 触摸屏、语音识别等，提高用 户体验
远程监控：实现远程监控和管 理，提高喷泉系统的安全性和 可靠性
应用拓展：应用于城市景观、 商业广场、旅游景点等更多 场景，提高喷泉系统的应用 价值。
应用场景：公园、广场、景区、住宅 小区等
优势：调节温度，降低城市热岛效应
优势：美化环境，提升城市形象
优势：吸引游客，促进经济发展
优势：增加空气湿度，改善空气质量
优势：节能环保，降低运行成本
PLC在喷泉控制系统中的发展趋势和挑战
发展趋势：智能化、网络化、集成化 挑战：技术更新快，需要不断学习和掌握新技术 挑战：市场竞争激烈，需要不断创新和优化产品 挑战：环保要求越来越高，需要不断改进和优化喷泉控制系统
传感器和执行器的选择与连接
传感器选择：根据喷泉控制系统的需求， 选择合适的传感器，如温度传感器、湿度 传感器、水流量传感器等。
执行器选择：根据喷泉控制系统的需求， 选择合适的执行器，如电磁阀、水泵、灯 光控制器等。
连接方式：传感器和执行器通过有线或无 线方式连接到PLC，实现数据的传输和控 制。
连接注意事项：在连接过程中，需要注 意传感器和执行器的电源、信号、接地 等方面的问题，确保系统的稳定性和安 全性。
01 添加章节标题
02
PLC花样喷泉控制系统 概述
喷泉控制系统的组成
控制单元：PLC控制器，负责接收指令并控制喷泉动作
驱动单元：电机、水泵等，负责驱动喷泉动作
传感器单元：水位传感器、流量传感器等，负责检测喷泉 状态
PLC的花样喷泉控制毕业设计完整版
PLC的花样喷泉控制毕业设计完整版花样喷泉控制系统是一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的自动控制系统，用于控制喷泉的各种动态效果，如不同的喷泉形状和高度、喷水模式等。
它可以根据预先设定的程序自动控制喷泉的运行，使其能够展示出各种精彩的水景效果。
该毕业设计的目标是设计一个PLC控制系统，通过编程实现花样喷泉的控制。
系统主要由以下几个部分组成：1.水泵控制：通过控制PLC输出信号，控制水泵的启停，以达到喷泉的水流开启和关闭。
2.喷泉效果控制：设置不同的程序，通过控制PLC的输出信号，控制喷泉的喷水方式和喷水形状。
可以实现水柱喷射、水帘喷射、水花散射等多种效果，以及实现不同喷水高度的控制。
3.灯光控制：通过控制PLC的输出信号，控制喷泉周围的灯光的开启和关闭。
可以使用不同颜色的灯光以及灯光闪烁等功能，增加喷泉效果的可视性。
4.控制程序设计：通过PLC编程软件编写控制程序，实现不同效果的切换和同时运行。
控制程序应该能够根据设定的参数，按照一定的时间间隔和频率执行各个动作。
5.人机界面设计：设计一个用户友好的人机界面，用于设置不同的喷泉效果和参数。
可以使用触摸屏或者按键进行操作，方便用户进行控制和调整。
该毕业设计的实现过程如下：1.硬件组装：准备所需的各种硬件设备，包括水泵、喷嘴、灯光、PLC等。
将它们按照设计要求进行连接和安装。
2.PLC编程：使用PLC编程软件，根据设计要求，编写控制程序。
程序应该能够实现不同喷泉效果的切换和对喷泉的各种参数进行控制。
3.界面设计：设计一个人机界面，方便用户进行设置和操作。
界面应该直观易懂，能够清晰显示当前的喷泉效果和参数设置。
4.调试和测试：将硬件和软件进行调试和测试，确保系统能够正常工作并能够实现预期的效果。
5.优化和改进：根据实际的表现和用户反馈，对系统进行优化和改进。
可以增加新的喷泉效果，改善控制精度等。
总结：本毕业设计实现了一种基于PLC的花样喷泉控制系统，能够通过编程实现不同喷泉效果的控制。
花式喷泉的plc控制课程设计
花式喷泉的plc控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在喷泉控制中的应用。
2. 学生掌握花式喷泉的基本构成和运行机制，能够解释PLC控制喷泉的流程和逻辑。
3. 学生能够运用PLC编程软件进行基本的逻辑编程，实现对花式喷泉水流动作的控制。
技能目标：1. 学生能够通过小组合作，设计并实施一个简易的花式喷泉PLC控制方案。
2. 学生能够运用信息处理和问题解决技能，调试并优化PLC控制程序，解决喷泉控制中的问题。
3. 学生能够熟练使用PLC编程软件，进行程序的编写、下载和故障排查。
情感态度价值观目标：1. 学生通过实践活动，培养创新意识和工程设计能力，增强对工程技术学科的兴趣。
2. 学生在团队协作中学会沟通与交流，培养合作精神，提升团队解决问题的能力。
3. 学生通过学习PLC控制技术，增强对自动化技术的认识，激发对未来技术发展的探索欲望。
4. 学生能够意识到技术对环境和社会的潜在影响，形成负责任的技术使用态度。
二、教学内容1. PLC基础知识：介绍PLC的组成结构、工作原理、功能特点，重点讲解PLC 在工业控制中的应用。
相关教材章节：第一章“PLC概述”2. 花式喷泉原理：讲解喷泉的基本构成、水流动作原理和控制系统设计，分析PLC在喷泉控制中的关键作用。
相关教材章节：第三章“喷泉控制系统”3. PLC编程软件操作：教授PLC编程软件的使用方法，包括程序编写、下载、调试等基本操作。
相关教材章节：第二章“PLC编程软件及应用”4. PLC控制逻辑设计：引导学生学习逻辑控制设计方法，结合花式喷泉实例进行编程实践。
相关教材章节：第四章“PLC控制逻辑设计”5. 花式喷泉PLC控制方案设计：分组进行项目实践，设计并实施简易的花式喷泉PLC控制方案。
相关教材章节：第五章“PLC控制系统设计实例”6. 程序调试与优化：教授学生如何调试程序，解决控制过程中出现的问题，并进行优化。
基于PLC控制的花样喷泉的设计
基于PLC控制的花样喷泉的设计1. 引言花样喷泉作为一种具有艺术性和观赏性的水景装饰，已经广泛应用于公园、广场、商业中心等场所。
传统的花样喷泉控制方式多为人工操作，存在操作复杂、效果单一等问题。
为了提高花样喷泉的控制效果和观赏性，本文基于PLC控制技术进行了深入研究，并设计了一种基于PLC控制的花样喷泉系统。
2. PLC控制技术概述PLC（Programmable Logic Controller）是一种专门用于工业自动化领域中进行逻辑运算和执行控制任务的可编程逻辑控制器。
它具有可编程性、可扩展性和可靠性高等特点，被广泛应用于各个领域。
2.1 PLC系统结构一个典型的PLC系统由输入模块、处理器（CPU）、输出模块和通信模块组成。
输入模块用于接收外部信号输入，CPU负责处理逻辑运算，并根据程序要求输出信号通过输出模块实现对外部设备的控制。
2.2 PLC编程语言PLC编程语言主要包括梯形图（Ladder Diagram）、指令表（Instruction List）、功能块图（Function Block Diagram）和结构化文本（Structured Text）等。
梯形图是最常用的PLC编程语言，类似于电路图的形式，易于理解和编写。
3. 花样喷泉系统设计基于PLC控制技术的花样喷泉系统主要包括水泵控制、喷头控制和灯光控制三个部分。
3.1 水泵控制水泵是花样喷泉系统中最基本的组成部分，负责提供水源。
通过PLC 控制水泵的启停、流量和压力等参数，可以实现对水流量、高度和形状等方面的精确控制。
3.2 喷头控制喷头是花样喷泉中产生各种效果的关键部件。
通过PLC对各个喷头进行独立控制，可以实现不同高度、角度、方向和形状等多种效果。
同时，通过调节每个喷头之间的时间差，还可以实现多个喷头同时工作或交替工作。
3.3 灯光控制灯光是花样喷泉中提供视觉效果的重要组成部分。
通过PLC控制灯光的亮度、颜色和变化模式等参数，可以实现与喷水效果的协调和统一，提升整体观赏性。
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2．“单步/连续开关”在单步位置时，喷水池只运行一次循环；在连续位置时，喷水池运行一直继续下去。
3．方式选择开关用来选择喷水池的喷水花样，1～4号喷水管的工作方式选择如下：
①选择开关在位置“1”时。按下启动按钮后，4号喷水，延时2s后，3号也喷水，延时2s后，2号接着喷水，再延时2s，1号喷水，这样，一起喷水15s后停下。若在连续状态时，将继续循环下去。
[5] 于晓云，许连阁. 可编程控制技术应用—项目化教程［M］。北京：化学工业出版社，2011。
[6] 廖常初. PLC编程及应用[M]。北京：机械工业出版社，2005年。
[7] 胡学林. 可编程控制器应用技术[M]。北京：高等教育出版社，2001年。
[8] 三菱FX系列可编程序控制器编程手册[M]。三菱公司编，2001年。
下。若在连续状态时，将继续循环下去。
（3）选择开关在位置“3”时。按下启动按钮后，1、3号同时喷水，延时3s后，2、
4号喷水，1、3号接着喷水：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。
（4）选择开关在位置“4”时。按下启动按钮后，喷水池1~4号水管的工作顺序为：
（5）可靠、维护看：PLC无触点，寿命长，且有自我诊断功能，对程序执行的监控功能，现场调试和维护方便。
2.2系统设计的基本步骤
在花式喷泉控制系统的设计过程中主要考虑以下几点：
（1）深入了解和分析花式喷泉的工艺条件和控制要求。
（2）确定I/O设备。根据花式喷泉控制系统的功能要求，确定系统所需的输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关等，常用的输出设备有指示灯等。
[9] 三菱可编程序控制器应用101例[M]。三菱公司编, 1994年。
[10] 史宜巧，孙业明，景绍学. PLC技术及应用项目教程［M］。北京：机械工业出版社，2009。
教研室
意见
教研室主任：（签字）
年月日
ห้องสมุดไป่ตู้1 绪 论
1.1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。
1985年国际电子委员会（iec）对plc的定义如下：
Plc是自动控制技术，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种新型工业控制设备。具有1.可靠性高、抗干扰能力强2.设计、安装容易3.维修工作量少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，并已成为工业生产自动化的支柱产品。与继电——触发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、维修、维护；能直接推动电磁阀、接触器与之相当的执行机构；能向中央执行机构。
主要参考资料
[1] 史国生. 电气控制与可编程控制器技术［M］。北京：化学工业出版社，2012。
[2] 于广庆. 可编程控制器原理及系统设计［M］。北京：清华大学出版社，2004。
[3] 吴启红. 变频器、可编程控制器及触摸屏综合应用技术实操指导书（第二版）［M］。北京：机械工业出版社，2010。
[4] 史国生，鞠勇. 电气控制与可编程控制器技术实训教程［M］。北京：化学工业出版社，2010。
1→2→3→4按顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s，1、2、3和4号分别延时
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。
花式喷泉池示意图如图2-1所示：
2.4花式喷泉控制系统的原理图
（3）根据I/O点数选择合适的PLC类型。
（4）分配I/O点，分配PLC的输入输出点，编制出输入输出分配表或输入输出端子 的接线图。
（5）设计花式喷泉系统的梯形图程序，根据工作要求设计出周密完整的梯形图（6）程序，这是整个花式喷泉系统设计的核心工作。
（7）将程序输入PLC进行软件测试，查找错误，使系统程序更加完善。
（3）控制功能的选择
该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。根据本课题所设计控制的需求，主要介绍一下几种功能的选择。
1.控制功能
PLC主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需的控制功能，提高PLC的处理速度和节省存储器容量。
（1）输入输出（I/O）点数的估算
I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%~20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。
（2）存储器容量的估算
存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来代替。
PLC有丰富的指令系统，有各种各样的I/O接口、通信接口，有大容量的内存，有可靠的自身监控系统，因而具有以下基本的功能：
1.逻辑处理功能；
2.数据运算功能；
3.准确定时功能；
4.高速计数功能；
5.中断处理（可以实现各种内部中断）功能；
6.程序与数据存储功能；
7.联网通信功能；
8.自检测、自诊断功能。
在图1中，4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为一次外环形状喷水管，1为外环形状喷水管。
(a)花式喷水池演示示意图(b)操作控制开关面板图
图1花式喷水池示意图
二、任务
根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行自动喷泉的控制原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。
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经进入个崭新的时代，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。
2.3系统控制方案
花式喷泉系统的控制要求如下：
1、控制器电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置即开始工作。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。
2、“单步／连续”开关在单步位置时，喷水池只运行一次循环：在连续位置时，
喷水池运行一直继续下去。
3、方式选择开关用来选择喷水池的喷水花样，1～4号喷水管的工作方式选择如下
在喷泉中，通过按钮开关信号来控制PLC：因为有4层喷水，因此用了1个变频器控制4个水泵。花式喷泉控制系统的原理如图2-2所示：
3 系统硬件设计
3.1 可编程控制器（PLC）的选择
3.1.1 PLC概述
可编程控制器，英文称Progammable Controller,简称PLC，本课题中用PLC作为它的简称。PLC是用于工业现场的电控制器。它源于继电器控制技术，但基于电子计算机。它通过运行存储在其内存中的程序，把经输入电路的物理过程得到的输入信息，变换为所要求的输出信息，进而再通过输出电路的物理过程去实现对负载的控制。
《电气控制技术》课程设计说明书
自动喷泉PLC控制系统设计
学院：电气与信息工程学院
学生姓名：
指导教师：职称
专业：电气工程及其自动化
班级：
学号：
完成时间：
湖南工学院电气控制技术课程设计课题任务书
学院：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化
指导教师
学生姓名
丁望望
课题名称
自动喷泉PLC控制系统设计
内容及任务
2.编程功能
离线编程方式：PLC和编程器公用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，CPU对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程方式降低系统成本，但使用和调试不方便。在离线编程方式：CU和编程器有各自的CPU，主机CPU负载现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行。
④选择开关在位置“4”时。按下启动按钮后，喷水池1～4号喷水管的工作顺序为：
1→2→3→4号按顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s，1、2、3和4号分别延时2s停水，再延时1s，由4→3→2→1号反向顺序按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。
（1）选择开关在位置“1”时。按下启动按钮后，4号喷水，延时2s后，3号也
喷水，延时2s后，2号接着喷水，再延时2s，1号喷水，这样，一起喷水15s
后停下。若在连续状态时，将继续循环下去。
（2）选择开关在位置“2”时。按下启动按钮后，1号喷水，延时2s后，2号喷水，
3．方式选择开关用来选择喷水池的喷水花样，1～4号喷水管的工作方式选择如下：
①选择开关在位置“1”时。按下启动按钮后，4号喷水，延时2s后，3号也喷水，延时2s后，2号接着喷水，再延时2s，1号喷水，这样，一起喷水15s后停下。若在连续状态时，将继续循环下去。
[5] 于晓云，许连阁. 可编程控制技术应用—项目化教程［M］。北京：化学工业出版社，2011。
[6] 廖常初. PLC编程及应用[M]。北京：机械工业出版社，2005年。
[7] 胡学林. 可编程控制器应用技术[M]。北京：高等教育出版社，2001年。
[8] 三菱FX系列可编程序控制器编程手册[M]。三菱公司编，2001年。
下。若在连续状态时，将继续循环下去。
（3）选择开关在位置“3”时。按下启动按钮后，1、3号同时喷水，延时3s后，2、
4号喷水，1、3号接着喷水：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。
（4）选择开关在位置“4”时。按下启动按钮后，喷水池1~4号水管的工作顺序为：
（5）可靠、维护看：PLC无触点，寿命长，且有自我诊断功能，对程序执行的监控功能，现场调试和维护方便。
2.2系统设计的基本步骤
在花式喷泉控制系统的设计过程中主要考虑以下几点：
（1）深入了解和分析花式喷泉的工艺条件和控制要求。
（2）确定I/O设备。根据花式喷泉控制系统的功能要求，确定系统所需的输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关等，常用的输出设备有指示灯等。
[9] 三菱可编程序控制器应用101例[M]。三菱公司编, 1994年。
[10] 史宜巧，孙业明，景绍学. PLC技术及应用项目教程［M］。北京：机械工业出版社，2009。
教研室
意见
教研室主任：（签字）
年月日
ห้องสมุดไป่ตู้1 绪 论
1.1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。
1985年国际电子委员会（iec）对plc的定义如下：
Plc是自动控制技术，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种新型工业控制设备。具有1.可靠性高、抗干扰能力强2.设计、安装容易3.维修工作量少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，并已成为工业生产自动化的支柱产品。与继电——触发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、维修、维护；能直接推动电磁阀、接触器与之相当的执行机构；能向中央执行机构。
主要参考资料
[1] 史国生. 电气控制与可编程控制器技术［M］。北京：化学工业出版社，2012。
[2] 于广庆. 可编程控制器原理及系统设计［M］。北京：清华大学出版社，2004。
[3] 吴启红. 变频器、可编程控制器及触摸屏综合应用技术实操指导书（第二版）［M］。北京：机械工业出版社，2010。
[4] 史国生，鞠勇. 电气控制与可编程控制器技术实训教程［M］。北京：化学工业出版社，2010。
1→2→3→4按顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s，1、2、3和4号分别延时
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。
花式喷泉池示意图如图2-1所示：
2.4花式喷泉控制系统的原理图
（3）根据I/O点数选择合适的PLC类型。
（4）分配I/O点，分配PLC的输入输出点，编制出输入输出分配表或输入输出端子 的接线图。
（5）设计花式喷泉系统的梯形图程序，根据工作要求设计出周密完整的梯形图（6）程序，这是整个花式喷泉系统设计的核心工作。
（7）将程序输入PLC进行软件测试，查找错误，使系统程序更加完善。
（3）控制功能的选择
该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。根据本课题所设计控制的需求，主要介绍一下几种功能的选择。
1.控制功能
PLC主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需的控制功能，提高PLC的处理速度和节省存储器容量。
（1）输入输出（I/O）点数的估算
I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%~20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。
（2）存储器容量的估算
存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来代替。
PLC有丰富的指令系统，有各种各样的I/O接口、通信接口，有大容量的内存，有可靠的自身监控系统，因而具有以下基本的功能：
1.逻辑处理功能；
2.数据运算功能；
3.准确定时功能；
4.高速计数功能；
5.中断处理（可以实现各种内部中断）功能；
6.程序与数据存储功能；
7.联网通信功能；
8.自检测、自诊断功能。
在图1中，4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为一次外环形状喷水管，1为外环形状喷水管。
(a)花式喷水池演示示意图(b)操作控制开关面板图
图1花式喷水池示意图
二、任务
根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行自动喷泉的控制原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。
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经进入个崭新的时代，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。
2.3系统控制方案
花式喷泉系统的控制要求如下：
1、控制器电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置即开始工作。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。
2、“单步／连续”开关在单步位置时，喷水池只运行一次循环：在连续位置时，
喷水池运行一直继续下去。
3、方式选择开关用来选择喷水池的喷水花样，1～4号喷水管的工作方式选择如下
在喷泉中，通过按钮开关信号来控制PLC：因为有4层喷水，因此用了1个变频器控制4个水泵。花式喷泉控制系统的原理如图2-2所示：
3 系统硬件设计
3.1 可编程控制器（PLC）的选择
3.1.1 PLC概述
可编程控制器，英文称Progammable Controller,简称PLC，本课题中用PLC作为它的简称。PLC是用于工业现场的电控制器。它源于继电器控制技术，但基于电子计算机。它通过运行存储在其内存中的程序，把经输入电路的物理过程得到的输入信息，变换为所要求的输出信息，进而再通过输出电路的物理过程去实现对负载的控制。
《电气控制技术》课程设计说明书
自动喷泉PLC控制系统设计
学院：电气与信息工程学院
学生姓名：
指导教师：职称
专业：电气工程及其自动化
班级：
学号：
完成时间：
湖南工学院电气控制技术课程设计课题任务书
学院：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化
指导教师
学生姓名
丁望望
课题名称
自动喷泉PLC控制系统设计
内容及任务
2.编程功能
离线编程方式：PLC和编程器公用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，CPU对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程方式降低系统成本，但使用和调试不方便。在离线编程方式：CU和编程器有各自的CPU，主机CPU负载现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行。
④选择开关在位置“4”时。按下启动按钮后，喷水池1～4号喷水管的工作顺序为：
1→2→3→4号按顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s，1、2、3和4号分别延时2s停水，再延时1s，由4→3→2→1号反向顺序按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。
（1）选择开关在位置“1”时。按下启动按钮后，4号喷水，延时2s后，3号也
喷水，延时2s后，2号接着喷水，再延时2s，1号喷水，这样，一起喷水15s
后停下。若在连续状态时，将继续循环下去。
（2）选择开关在位置“2”时。按下启动按钮后，1号喷水，延时2s后，2号喷水，