组态软件实现花式喷泉池设计

MCGS组态课程设计题目花式喷泉设计学号P*********姓名李林同组人吴宗俞张小芳陈燕云张芳张跳跳专业班级09级电气工程及其自动化一班学院电气工程学院指导教师王彩霞成绩组态软件实现花式喷水池控制专业：电气自动化姓名：李林指导教师：王彩霞摘要在游人和居民经常光顾的场所，如公园、广场、旅游景点及一些知名建筑前，经常会修建一些喷泉供人们休闲、观赏。

这些喷泉按一定的规律改变喷水式样，如果再与五颜六色的灯光相配合，在和谐优雅的音乐中，更使人心旷神怡，流连忘返。

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。

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。

本设计讲述的是如何用组态设计喷泉喷水方式，产生各样的样式，并给出了花式喷泉的喷水花样。

关键词: 花式喷泉，控制系统，组态软件ABSTRACTIn the visitors and residents often visit place, such as the park, square, tourist attractions and some well-known building before, often can build some fountain for people to the leisure, ornamental. Thefountain according to certain rules change water spray style, if again and colorful lights coordinates, elegant music in harmony, more make people relaxed and happy, to linger over. With the acceleration of urbanization, fancy fountain can in around people everywhere. Fancy fountain is a man-made microclimate, in the hot summer can rise to humidify and cooling effect; Also for oxygen filling water, to increase water self-purification capability, rise to prevent water black smelly role. Fancy fountain of operation flexibility is the key to quality evaluation fancy fountain, and the fancy of the control system and the fountain is closely linked. Fancy fountain can according to your own design, design out all kinds of things, add lighting, can give a person has a good visual enjoyment. This design is about how to use the configuration design way water fountain, which kinds of style, and gives the fancy fountain of hydraulic pattern.Key words: fancy fountain, control system, the configuration software目录第一章绪论 (6)1.1课题研究背景 (6)1.2花式喷泉的概述 (6)1.3课题设计的目的和意义 (7)第二章设计内容与要求 (8)2.1课程设计的内容 (8)2.1.1花式喷泉系统的设计要求与方案如下 (8)第三章MCGS中组态动画的设计 (10)3.1制作工程画面 (10)3.1.1新建工程及组态画面 (10)3.2变量的定义 (12)3.2.1系统变量分配 (12)3.3数据对象属性设置 (13)3.3.1变量的定义 (14)3.4 变量的连接 (15)3.4.1动画连接 (15)3.5喷泉控制系统的设计程序及结果分析 (16)3.5.1方式五的程序： (17)3.5.2方式五运行结果分析： (19)结论 (19)参考文献 (20)第一章绪论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。

基于MCGS组态软件的“花样喷泉”监控系统组员：刘小昌 20141497悦林 20141430仇娜 20141505李涛 20141515郭明锋 20141478一、设计目的及意义组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式（而不是编程方式）提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O设备，与高可靠的工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，进行系统集成。

通过课程设计，实际动手设计控制系统能够在以前基础上加深学生控制系统的设计方法、步骤及设计原则；巩固书本知识，并将其初步运用到实际中去；初步具有设计控制系统的能力，从而培养和提高学生的独立工作能力；培养学生查阅书籍、参考资料、上网查询信息的能力等，从而让学生在今后解决实际工程技术问题时能够有基础。

二、题目分析在游人和居民经常光顾的场所，如公园、广场、旅游景点及一些知名建筑前，经常会修建一些喷泉供人们休闲、观赏。

这些喷泉按一定的规律改变喷水式样，如果再与五颜六色的灯光相配合，在和谐优雅的音乐中，更使人心旷神怡，流连忘返。

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。

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。

本设计讲述的是如何用组态设计喷泉喷水方式，产生各样的样式，并给出了花式喷泉的喷水花样。

三、任务要求按要求设计MCGS脚本程序，选定分配变量，选定控制参数，设置动画属性，运行控制程序，调试程序，直到达到本项目具体的控制要求。

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。

组态王+软逻辑在喷泉水景中的应用随着中国国力不断的增强，人民生活水平的不断提高，现在在中国许多城市的广场上都能看到音乐喷泉。

音乐喷泉，顾名思义，就是指喷泉的水形根据播放音乐的旋律有规律的进行变化，在人的视觉和听觉上形成和谐的统一，使人在精神上有愉悦的感受。

音乐喷泉涉及到的专业非常的广泛，包括音乐分析、给排水、电气、通讯、和计算机自动控制。

所以说，音乐喷泉这个行业是一个综合性非常强的行业。

一个音乐喷泉工程的成功实施需要以上方面的专业人员紧密的配合才能完成。

以往的水景控制方案多是利用下位PLC编程进行控制，往往不能实现实时音乐与水景动作的紧密配合，PLC的编程方式也加大了使用者的日后维护难度。

在这样的一个行业背景下，我们亚控科技针对行业提出了组态王+软逻辑的行业解决方案，在天津水上公园的项目中获得了很好的控制效果。

得到了施工方的一致认可。

天津水上公园的水景工程总体控制点多达1400多点，如使用传统的PLC编程控制，不但编程量巨大，日后维护更新困难，而且很难做到整体与音乐协调配合。

相比PLC的控制方案，组态王+软逻辑的控制方式极好的解决了传统PLC 的诸多弊端，组态王友好的人机界面使得系统的操作更加便捷，更加人性化，音乐的分析更加直观；软逻辑的强大的编程语言及自定义C函数使得水景的逻辑控制的实现更加简洁。

PC机强大的运算处理功能使得音乐的分析更加专业。

该系统的特点是：复杂的音乐分析和水型设计由具有人机界面的组态王提供；下发控制指令至软逻辑，软逻辑对下发指令进行分析后，以10MS左右的执行频率通过总线对下位设备进行控制，以达到水景系统中的所要求的高速控制要求。

同传统PLC编程方式的优势比较：在该系统中继承了传统PLC编程中的一些优势，工程人员通过软逻辑的梯形图编程实现逻辑性、连续性较强的功能，如跑泉灯、火龙的跑动。

在此基础上，通过组态王的人机界面设定一些无规律，随意性强，逻辑关系凌乱的水型，以实现水型的艺术化，专业化。

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。

花式喷水池装置设计1． 花式喷水池示意图花式喷水池示意图图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，按下起动按钮，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）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”——按下起动按钮后，1号喷水，a ）花式喷水池喷嘴布局示意图b ）花式喷水池控制开关面板图延时2s，2号喷水，再延时2s，3号喷水，再延时2s，4号喷水，再延时2s，一起喷水，15s为一个循环。

b)选择开关在位置“2”——按下起动按钮后，4号喷水，延时2s，3号喷水，再延时2s，2号喷水，再延时2s，1号喷水，再延时2s，一起喷水，30s为一个循环。

c)选择开关在位置“3”——按下起动按钮后，1、3号同时喷水，延时2s后，2、4号同时喷水，1、3号停止喷水；交替运行5次后，再1～4号全部喷水，30s为一个循环。

d)选择开关在位置“4”——按下起动按钮后，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3s后，1、2、3和4号水管分别延时2s停水，再等待1s，由4→3→2→1反序分别延时2s喷水，然后再一起喷水，30s为一个循环。

（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，所有继电器、存储器均复位。

（5）灯光系统的控制：实现三路灯光的控制，即3,4任意一层喷水时，红色灯亮；2喷水时，黄色灯亮；所有的喷头喷水时，绿色灯亮组员：吴宗俞陈燕云张小芳张跳跳李林张芳。