喷泉控制系统程序设计
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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。
花式喷泉plc控制程序设计与解析喷泉作为古典建筑中的一种重要装饰,可以让它所在的环境更加充满活力、精致、优雅。
喷泉的控制程序一般采用PLC(可编程控制器)来进行编写。
PLC可以实现高精度、高可靠性的控制,被广泛应用在喷泉景观工程中。
本文旨在介绍基于PLC编程的花式喷泉控制系统设计与解析。
首先,介绍基础知识,包括基础控制原理、PLC编程环境及相关组件、喷泉控制系统分类;其次,讨论具体项目,包括花式喷泉控制系统的概况、设计思路及实现方法以及花式喷泉的原理及控制系统的控制方式、控制程序的设计与解析;最后,通过案例分析和实验研究,对花式喷泉控制系统进行总结,提出不足之处,并提出一些建议。
首先,基础控制原理及PLC编程环境是控制花式喷泉的基础。
控制技术主要包括闭环控制和开环控制两类。
闭环控制是将输出状态反馈给输入端,以达到预期的输出目标,而开环控制只采用输入端或者某种外部信息,来控制输出的某种状态,不具有反馈作用。
PLC控制器可以在PC控制环境下编程,控制环境可以是Windows或者Linux、控制组件可以是专用硬件或者视觉化软件。
其次,讨论花式喷泉控制系统设计思路及实现方法。
花式喷泉控制系统设计主要考虑到系统的安全性和可靠性,确定系统拓扑结构,并分析喷泉控制过程及PLC控制程序设计要求。
花式喷泉从上到下分成三部分:水泵系统、控制系统和喷头系统,控制系统采用PLC编程技术,可以实现对喷头的高精度控制。
PLC控制程序根据喷泉的控制要求,编写各个控制段(信号采集、数据处理、控制输出等)的指令,以及基本的调试。
最后,通过案例分析和实验研究,对花式喷泉控制系统进行总结,提出不足之处,并提出一些建议。
不足之处主要在于PLC编程环境的复杂性、喷泉原理的难以理解,以及控制程序的设计中控制参数的选择需要经过大量的试验和调整。
建议上,可以加强对喷泉设计及控制原理的学习,提高编程环境的可操作性;通过实验研究,确定控制参数;控制程序应做到简洁、易于理解;系统安装及调试时应结合实际情况,进行微调。
喷泉控制系统的工作流程图
由下面的流程图2-3可知:先按下启动按钮,旁边的两个小喷头就开始喷水,同时第一层的喷头也开始喷水,延时3s后,第二层的喷头开始喷水,延时3s后,第三层的喷头开始喷水,延时3s后,第四层的喷头开始喷水,延时3s后,第一层和第二层的喷头开始喷水,延时5s后,第三层和第四层的喷头开始喷水,延时5s后,第一层、第二层、第三层、第四层的喷头都开始喷水,延时4s后,第一层的喷头停喷,延时5s后,第二层的喷头停喷,延时5s后,第三层的喷头停喷,延时5s后,由此进行一个小循环系统:第一层和第三层的喷头开始喷水,延时8s后,第一层和第三层的喷头开始喷水,如此循环3次。
再重新开始重复上述动作,直至拨下启动按钮,结束完一个程序,所有的喷头都停止工作。
是
在构思水景时,要把保持水质作为主要的设计依据。
很简单,水景一旦污染,将立即失去景观价值。
在设计时就必须考虑水质的保持及排水专用器材。
水系的设计时刻离不开安全二字。
例如水中动力、照明的供电安全、铺装面的防滑防跌、喷流的速度、噪音等,都需要认真思考解决。
要有为管养服务的思想。
水景保持的关键是管养,只有管养到位才能最终体现水景的效果。
因地制宜设计水景。
水是离不开容器的,因此水景的设计不是孤立的,其形成是有一定条件的,离不开其存在的环境。
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音乐喷泉控制系统设计与应用PLC(可编程逻辑控制器)是一种常用于工业自动化控制领域的设备。
在喷泉控制领域,PLC可以用于设计和控制音乐喷泉系统,实现喷泉的灯光、音乐和水流的统一协调。
本文将介绍PLC音乐喷泉控制系统的设计原理和应用。
一、设计原理PLC音乐喷泉控制系统的设计原理是利用PLC控制器对灯光、音乐和水流进行协调控制。
系统通过采集传感器的信号,实现对水泵、喷头、喷嘴等设备的控制。
同时,通过与音频设备的连接,将音乐和灯光效果与喷泉的动作相结合,形成一种视听的享受。
以下是PLC音乐喷泉控制系统的设计要点:1. 传感器信号采集:通过安装传感器,如液位传感器、温度传感器等,将喷泉的水位、温度等信息反馈给PLC控制器。
2. 控制逻辑设计:根据需求设置PLC的控制逻辑,包括启动喷泉、关闭喷泉、调节水流、调节灯光等。
可以通过编程软件对PLC进行逻辑程序的编写。
3. 信号输出控制:利用PLC的输出口控制喷泉设备,如水泵、喷头、灯光等。
通过控制PLC的输出信号,控制喷泉设备的开关状态和工作模式。
4. 音乐与灯光控制:通过与音频设备和灯光设备的连接,实现将音乐和灯光效果与喷泉的动作同步。
可以通过PLC控制器控制灯光的颜色、变化模式等。
二、应用场景PLC音乐喷泉控制系统广泛应用于公园、游乐场、广场等场所。
以下是PLC音乐喷泉控制系统的一些应用示例:1. 公园音乐喷泉:在公园中建立一个音乐喷泉,通过PLC控制器实现音乐、灯光和水流的协调控制。
游客可以欣赏到音乐与水流的完美结合,带来视听的享受。
2. 游乐场儿童喷泉:儿童喷泉经常使用PLC音乐喷泉控制系统进行控制。
通过PLC控制器实现定时、循环等操作,使儿童喷泉更加有趣。
3. 城市广场喷泉:在城市广场中建立一个大型喷泉,通过PLC控制器实现多个喷泉设备的协调控制。
可以根据特定的音乐、灯光效果,打造出独特的喷泉景观。
4. 酒店室内喷泉:在酒店大堂或室内空间设置一个小型喷泉,通过PLC控制器实现音乐和灯光与喷泉动作的同步。
花式喷泉plc控制程序设计与解析花式喷泉制作及控制由程序控制器(PLC)提供指令支持,可以快速高效地实现可靠的花式喷泉控制,使用的程序控制器的主要原理是使用功能型组件,变频器,执行器这样的自动控制元件,结合现场总线技术,将这些组件有机地连接起来,形成一个完全自动化的系统,实现喷泉的控制。
本文将介绍花式喷泉PLC控制程序的设计与解析。
总体而言,PLC控制程序的设计主要围绕如下几个方面:首先是电源系统设计,其包括PLC的继电器电源、输出系统电源、连接系统电源等;其次是控制器结构设计,包括主从结构、机床控制结构等;最后是程序设计,一般采用梯形图和LD(梯形语言)编程语言来进行设计。
首先,PLC电源系统设计应原则上以稳定性、可靠性、安全性为基本准则,采用双拽双送的设计,将PLC的常用电源拉开,另外要注意维护电源的高效性和正确稳定的供电电压。
其次,PLC控制器结构设计是非常重要的,需要解决系统自动化的问题和机床的控制问题,采用合理的控制结构,将机床的部分功能注入PLC,以实现自动控制,同时PLC还可以控制传感器和执行器,实现变频运转。
最后,PLC程序设计首先需要明确控制需求、控制器结构和控制步骤,然后确定输入输出信号,并按照明确的步骤编写PLC控制程序,这是一个比较耗时的过程。
此外,PLC控制程序设计要考虑到实际应用中的多变情况,灵活应对各种可能出现的异常情况,确保系统的稳定性和可靠性。
在设计完PLC程序之后,为了确保程序的正确性和精确性,还要进行程序校验,使用PLC仿真器来模拟实际情况,进行测试,确保程序逻辑的正确性和逻辑控制的可靠性。
综上所述,花式喷泉PLC控制程序的设计与解析分为电源系统设计、控制器结构设计和程序设计三个部分,整体来说,在设计PLC控制程序时,要考虑到实际应用的复杂性,灵活应对各种可能出现的异常情况,确保系统的稳定性和可靠性,最后需要进行程序校验,以保证PLC控制程序的正确性。
花式喷泉PLC控制程序设计与解析是一个比较复杂的过程,但是有了正确的方法和技巧,可以节省大量的时间和精力,实现可靠、高效的花式喷泉控制。
PLC控制下的音乐喷泉系统设计音乐喷泉系统是一种通过控制水流和音乐的组合,以创造令人惊叹的视觉效果的艺术装置。
在PLC(可编程逻辑控制器)的控制下,音乐喷泉系统的设计需要考虑到水流、音乐和灯光的协调。
首先,在设计音乐喷泉系统时,需要考虑到水泵、喷头和水池的布局。
水泵负责通过管道将水从水池抽出,并提供足够的压力使水能够通过喷头喷射出来。
喷头的设计需要考虑到不同的喷射效果,如水柱、水雾和雾幕等。
此外,还需要考虑喷头的数量和布局,以获得各种独特的水流形状。
水池的设计需要适应喷头和水泵的操作,并提供充足的空间以容纳喷射出的水。
其次,音乐是音乐喷泉系统的关键元素之一。
在PLC的控制下,可以根据音乐的节奏和节拍来调整喷泉的水流和高度。
这需要在喷头和水泵之间安装电子阀门,并通过PLC控制电子阀门的开启和关闭,以控制水流量。
根据音乐的音调和速度变化,还可以调整每个喷头的水流形状和方向,以创造出独特的视觉效果。
除了水流,还可以通过PLC控制灯光的颜色和变化,以进一步增强音乐喷泉的效果。
第三,PLC的程序设计是音乐喷泉系统设计中不可或缺的一步。
PLC可以根据预设的程序来控制水泵、喷头和灯光的操作。
程序设计需要考虑到音乐的节奏和节拍,根据不同的音调和速度变化来调整喷泉的水流和灯光。
在设计程序时,还需要考虑到安全性和稳定性,以确保音乐喷泉系统的正常运行和使用。
这包括故障检测和报警功能,并根据需要进行相应的自动切换和修复。
最后,在音乐喷泉系统设计中,还需要考虑到维护和保养的问题。
定期维护和检查是确保音乐喷泉系统长时间稳定运行的关键。
维护人员应定期检查水泵、喷头和灯光的工作状态,及时更换损坏的部件,并清洁管道和过滤器,以保持水的清洁。
此外,还需定期检查PLC的控制系统,确保其正常运行,并进行必要的更新和升级。
综上所述,PLC控制下的音乐喷泉系统设计是一个综合考虑水流、音乐和灯光的复杂过程。
合理布局水泵、喷头和水池,通过PLC程序设计实现音乐与水流、灯光的协调是设计的关键。
音乐喷泉控制系统的PLC程序设计摘要:本音乐喷泉控制系统是《高级维修电工技术训练》中的一个训练项目,也是高级维修电工职业资格考核项目之一,论文从系统控制要求,i/o分派,程序设计和程序设计中的注意事项等方面做了详细论述,对教师的教学和学生的考工有必然的实践指导意义。
同时相关的高级维修电工职业资格考核操作题也可以类似的编程思路和编程方式来实现。
关键词:音乐喷泉控制系统控制要求状态转移图(sfc)程序设计1、引言随着人民生活水平的提高,城市环境建设日益得到政府和人民的重视。
喷泉作为一种观赏性较高的艺术水景,不断地出现在城市广场、居民小区、公园、景区等场所。
它不仅可以增加周围空气的湿度,减少空气当中的尘埃,降低空气温度,更为人们生活增添了不少的生活情趣。
音乐喷泉控制系统能自动且连续的根据音乐的音调改变其形态和灯光,呈现丰富多彩的花型和灯光变化,从而给予观赏者完美的视觉享受。
由可编程序控制器plc控制的音乐喷泉,在软件和硬件上均可达到该控制系统的要求。
2、音乐喷泉控制系统控制要求音乐喷泉控制系统的控制要求多种多样,本控制系统是《高级维修电工专业技能训练》中的一个训练项目,其控制系统构成及控制要求如下:该音乐喷泉控制系统由主喷头,副喷头,主激光灯b,红色灯d,绿色灯e构成。
其控制要求:无音乐时,所有喷头和灯可单独控制;当音乐为高音时,接通高压泵,同时b、d组灯亮;当音乐为低音时,接通低压泵,同时b、e组灯亮;当音乐为中音时,接通中压泵,同时b、d、e三组灯亮。
3、音乐喷泉控制系统解读初看该控制系统的控制要求,感觉其控制比较简单。
当输入信号为高音时,其输出高压泵、b、d灯;当输入信号为低音时,输出低压泵、b、e灯;当输入信号为中音时,输出中压泵、b、d、e灯。
只需要单流程状态转移图就可实现。
加入启动按钮,该系统其i/o 需要输入信号四个,输出信号6个就可实现控制要求。
但仔细看来,其中还有一个控制要求:无音乐时,所有喷头和灯可单独控制。
PLC音乐喷泉控制系统设计方案一、引言PLC音乐喷泉控制系统是一种将音乐与喷泉灯光、水泵运转进行同步控制的自动化系统。
通过使用可编程逻辑控制器(PLC),可以实现对喷泉的各项参数进行精确控制,包括喷水高度、喷水方向、灯光颜色和亮度等等。
本文将详细介绍PLC音乐喷泉控制系统的整体设计方案。
二、系统架构1. 系统硬件组成PLC音乐喷泉控制系统的主要硬件组成包括可编程逻辑控制器(PLC)、音频播放器、音频放大器、喷泉泵、灯光控制模块等。
2. 系统软件组成系统软件主要包括PLC程序、音乐播放控制软件和灯光控制软件等。
三、系统功能需求1. 音乐与喷泉的同步控制系统能够实现音乐与喷泉的同步控制,根据音乐的节奏和变化,控制喷泉的喷水高度和喷水方向,以营造出与音乐相协调的视听效果。
2. 灯光控制系统能够根据音乐的节奏和变化,控制喷泉灯光的颜色和亮度,以增强喷泉的视觉效果。
3. 参数调整系统提供参数调整功能,用户可以根据需要对喷水高度、喷水方向、灯光颜色和亮度等进行调整,以满足不同需求。
4. 自动化运行系统能够实现自动化运行,一旦设置好参数和音乐选择后,系统能够按照预设方案自动运行,无需进行人工干预。
四、PLC程序设计PLC程序设计是PLC音乐喷泉控制系统的核心部分。
主要包括以下几个模块:1. 输入模块输入模块负责接收各个传感器的信号,包括音频信号、灯光信号和喷泉水流信号等。
2. 控制模块控制模块根据输入的信号进行逻辑运算,控制喷泉的运转和灯光的变化。
3. 输出模块输出模块负责向喷泉泵和灯光控制模块发送控制指令,实现对喷泉的控制。
4. 参数模块参数模块负责记录和存储用户设置的参数,包括喷水高度、喷水方向、灯光颜色和亮度等。
五、系统运行流程1. 初始化启动系统后,首先进行初始化操作,读取参数模块中的参数,并根据参数进行相应设置。
2. 音乐播放控制音乐播放控制模块根据用户选择和输入的音频信号,控制音乐的播放和停止。
3. 输入信号处理输入模块接收到来自传感器的信号后,对信号进行处理,包括音频信号的采样和灯光信号的分析。
关于音乐喷泉控制的PLC程序设计
09电气自动化专科
秦峰
一、设计目的
掌握位右移指令的使用及变成方法。
二、设计设备
三、面板图
四、控制要求
1、置位开关SD为ON时,LED指示灯依次循环显示1→2→3…→8→1、2→3、4→5、6→7、8→1、
2、3→4、5、6→7、8→1→2…,模拟当前喷泉“水流”状态。
2置位启动开关SD为OFF时,LED指示灯停止显示,系统停止工作。
五、功能指令使用及程序流程图
1、位右移指令使用
X000 [S] [D] [n1] [n2]
[SFTR X000 M0 K16 K1] 指令解读:对于n1(移位寄存器的长度)的位元件进行n2的右移动指令;当采用脉冲执行型指令时,驱动输入每一次由OFF→ON变化时,执行n2位移位。
2、程序流程图
六、端口分配及接线图
1、I/O端口分配功能表
2、控制接线图
七、操作步骤
1、按控制接线图连接控制回路;
2、将编译无误的控制程序下载至PLC中,并将模式选择开关拨至RUN 状态;
3、拨动启动开关SD为ON状态,观察并记录喷泉“水流”状态;
4、尝试编译新的控制程序,实现不同于示例程序的控制效果。
八、设计总结
尝试分析整套系统的工作过程;
尝试用其他不同于示例程序所用令编译新程序,实现新的控制过程。
音乐喷泉PLC控制系统设计方案目标与范围音乐喷泉,这个时下流行的城市景观,不仅仅是为了美化环境,更是给人们带来一种独特的视听享受。
为了实现这一目标,我们需要设计一个高效的PLC控制系统。
这个系统不仅要让水流、灯光和音乐完美配合,还得保证稳定性和可扩展性。
我们的目标是创造出一个操作简单、功能智能的控制系统,能够应对各种场合和主题的喷泉表演。
组织现状与需求分析在着手设计之前,先了解我们所面对的环境和需求是非常重要的。
想象一下,我们在某个城市的公共广场,眼前的喷泉系统早已过时,控制方式也十分单一,根本无法满足现代人对美的追求。
现在的系统只能通过简单的开关来控制水流,灯光和音乐却没法实现同步,显得十分乏味。
用户的需求主要有:1. 能够随意切换多种音乐和灯光效果。
2. 具备程序化控制功能,能够定时自动运行。
3. 界面友好,方便那些非专业人员使用。
4. 系统维护方便,后期可以轻松升级和扩展。
实施步骤与操作指南设计方案概述音乐喷泉PLC控制系统的核心是PLC(可编程逻辑控制器),它将负责整个喷泉的水流、灯光和音乐控制。
整个系统将划分为几个模块,包括水泵控制、灯光控制和音频播放,每个模块都通过PLC进行协调。
设备选型1. PLC设备:选用西门子S7-1200系列,因其扩展性和稳定性都不错。
2. 水泵:选择变频调速泵,能根据不同效果调节水流。
3. 灯光设备:LED彩灯,能制造出各种颜色和效果变化。
4. 音频设备:高保真音响,确保音乐播放清晰动听。
系统架构1. PLC控制器:作为系统的“大脑”,负责接收操作指令并控制各个模块。
2. 水泵控制模块:通过继电器来控制水泵的开关,并调节水流。
3. 灯光控制模块:通过DMX512协议来控制LED灯的颜色和亮度,创造出不同的视觉效果。
4. 音频播放模块:与PLC联动,保证音乐、喷泉和灯光的完美同步。
具体实施步骤- 系统搭建:在广场设置控制柜,安装PLC及相关模块,确保电源和信号线连接无误。
基于PLC的音乐喷泉控制系统设计及实现音乐喷泉是一种集音乐与喷泉表演于一体的艺术形式,通过喷泉的喷射、舞动和灯光的变化,配合音乐的节奏和旋律,为观众创造出美妙的视听享受。
为了实现精确的控制和协调的表演,基于PLC的音乐喷泉控制系统应运而生。
本文将详细介绍PLC控制器在音乐喷泉中的设计及实现。
1. 系统概述基于PLC的音乐喷泉控制系统是通过PLC控制器实现对音乐喷泉的喷射、灯光、音乐等各个元素的精确控制和协调。
该系统具备以下功能:- 音乐播放控制:通过PLC控制器连接音乐播放设备,实现对音乐的播放控制,确保音乐与喷泉表演的协调统一。
- 喷泉喷射控制:利用PLC控制器控制电磁阀、水泵等装置,实现对各个喷泉口的喷射时间和水流量的精确控制,从而形成不同形状和高度的喷泉效果。
- 灯光控制:通过PLC控制器连接灯光设备,可以实现对喷泉灯光的颜色、亮度、闪烁效果的精确控制,增强艺术表现力。
- 故障告警处理:通过PLC控制器对各个传感器进行监测,一旦发生故障或异常情况,系统能够及时发出告警信号,并采取相应的措施进行处理。
2. 系统设计2.1 系统架构设计基于PLC的音乐喷泉控制系统的架构包括PLC控制器、音频控制模块、喷泉控制模块、灯光控制模块、传感器模块等多个部分。
PLC控制器作为核心控制单元,负责系统整体的控制和协调。
2.2 PLC程序设计PLC的程序设计是整个控制系统的关键部分。
根据实际需求,我们可以采用Ladder Diagram(梯形图)等编程语言进行程序设计。
程序设计中需要考虑以下几个方面:- 音乐控制:根据输入音乐信号的节奏和旋律,设置相应的定时器和计数器,实现音乐与其他控制元素的协调。
- 喷泉控制:根据喷泉的设计需求,设置相应的输出口控制喷泉的喷射时间和水流量,通过PLC的模拟输出实现连续调节。
- 灯光控制:通过PLC的数字输出控制灯光的开关、颜色、亮度等参数,实现灯光与音乐喷泉的协调变化。
3. 系统实现3.1 硬件实现在基于PLC的音乐喷泉控制系统中,需要选择适合的PLC控制器、音频设备、喷泉设备、灯光设备以及传感器。
花式喷泉的PLC控制设计说明花式喷泉是一种在水池或广场中使用水泵和喷水器来形成各种美丽形状和流动效果的装置。
PLC(可编程逻辑控制器)是一种用于自动化控制系统的计算机硬件设备,它可以根据预设的程序和逻辑规则控制各种电气和机械设备的操作。
设计一套PLC控制系统,可以实现对花式喷泉的喷水动作、流动效果、时间间隔和水量的控制。
以下是一个设计说明,具体包括PLC硬件选型、程序设计和控制逻辑。
1.系统元件选择:-PLC控制器:选择适用于花式喷泉控制的PLC控制器,具备足够的输入输出端口,能够满足控制需求。
-传感器:采用液位传感器、压力传感器等,用于监测水位、水压等参数,并将数据传输给PLC进行处理。
-执行器:选择适合的电磁阀、电动机和水泵等执行器,以实现控制动作。
2.硬件布线与连接:-将PLC控制器与传感器和执行器进行连接,确保信号传输正常。
-将电源与PLC和执行器进行连接,以确保电器设备正常工作。
3.PLC程序设计:-根据设计需求和技术要求,根据实际情况编写PLC的程序代码。
-设定喷水动作的类型和时间间隔,以及流动效果的参数设置。
-设置传感器和执行器的输入输出端口,并进行逻辑编程,实现控制动作的自动化。
4.控制逻辑设计:-设计喷水的动作类型和时间间隔,在程序中设定相关的时间控制代码。
-设定不同喷水器的水量和喷射形状,以实现花式喷泉的各种效果。
-根据传感器的数据进行反馈控制,保证水位、水压等参数在合理范围内。
5.性能测试和调优:-在系统硬件布线和程序编写完成后,进行系统性能测试,检查是否满足设计要求。
-根据实际情况和测试结果,对程序进行调优,以提高系统的稳定性和性能。
综上所述,设计一套PLC控制系统,可以实现对花式喷泉的喷水动作、流动效果、时间间隔和水量的控制。
通过选择适当的PLC控制器和执行器,进行硬件布线与连接,编写PLC程序设计和控制逻辑,最终可以实现花式喷泉的自动化控制,为人们带来美妙的喷泉视觉享受。
课程设计任务书前言动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。
自动控制是工程科学的一个分支。
它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响,以使得输出值接近我们想要的值。
从方法的角度看,它以数学的系统理论为基础。
我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。
喷泉是人工环境中最富有生命力的喷泉,它具有分隔空间、增加层次、净化空气美化环境的作用, 具有美化环境的功能,常常博得观赏者的喜爱。
喷泉水景首次在我国兴建是18世纪中期,北京圆明园(又名长春园)中的“西洋楼”建筑提升到高处的蓄水池里,然后通过管道供给喷泉。
近代,国内外随着城市和工业的发展,改善城市环境,兴建自然景观日益增多。
因而水景的艺术形式和规模都有很大发展。
当今喷泉工程和高新技术的结合正是历史发展的必然趋势,由于喷泉工程中采用了大量的高新技术,从而使喷泉效果更加绚丽多彩,婀娜多姿,令人赏心悦目、流连忘返。
本次课程设计的目的是掌握机电传动控制系统的基本原理、PLC 控制电路的设计方法以及继电器—接触器控制电路的PLC改造方法。
掌握机电传动控制系统中继电器—接触器控制和PLC控制的基本原理、设计方法及两者的关系。
掌握常用电器元件的选择方法。
具备一定的控制电路的分析能力与设计能力。
PLC即可编程控制器,是以计算机计数为基础的新型工业控制器。
其特点是:可靠性高、抗干扰能力强、功能完善、实用性强、易学易用、维护方便、体积小、能耗低。
而且广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。
目录前言 (2)1 课程设计的任务和要求 (4)1.1 设计内容 (4)1.2 设计要求 (4)2 总体设计 (5)2.1 PLC选型 (5)2.2PLC端子分配 (7)2.3 I/O分配图 (8)3 程序设计 (9)3.1 设计思想 (9)3.2喷泉控制台 (10)3.3 顺序功能图 (11)3.4 PLC梯形图 (12)4 程序调试说明及改进方法 (31)4.1 程序说明 (31)4.2 改进方法 (31)5 电器元件的选择 (32)结束语 (33)参考文献 (34)1 课程设计的任务和要求1.1 设计内容:1)喷泉控制要求为“A、B、D同时旋转并喷水12秒—B、D、C同时摆动并喷14秒—A、D、E同时旋转并喷10秒—A、C、D同时摆动并喷7秒--2秒后再循环”2)每个喷头工作时,都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔0.1s循环发光。
3)喷泉可以实现手动、单周期、连续三种操作方式。
4)当选择连续时,要求循环20次后终止循环,发出声光间断报警,按停止按钮终止报警。
1.2 设计要求:1)画出端子分配图和顺序功能图2)设计并调试PLC控制梯形图3)设计说明书2 总体设计2.1 PLC选型2.1.1 选用规模合适的PLCPLC规模的大小是用输入输出(I/O)点数来衡量的,也就是选择合适I/O 点数的PLC。
因此在选用PLC时,首先应对与PLC相连的全部输入,输出装置进行统计,并区分输出的性质及所需电压,电流的大小和种类。
确定全部的I/O点数,再加上10%~15%的备用量,用来输出的扩展。
这样就可以计算出系统需要的总I/O点数,作为输入输出点数估算数据。
本次喷泉系统设计共有输入输出点72个,全部为开关量,其中输入点30个,输出点42个。
2.1.2 确定内存容量的大小小内存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。
一般用户程序区的内存容量与开关量I/O点数以及用户程序的编写质量等有关。
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替代。
估算时,可用经验公式:总存储字数=开关量I/O点数*(150~200)计算后还可以考虑10%~25%的存储余量。
由于科技的飞速发展PLC的内存的大小足够我们设计的喷泉使用,所以可以不考虑在内。
2.1.3 控制功能的选择简单PLC的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能;普通PLC的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能;较复杂运算功能有代数运算、数据传送等;大型PLC中还有模拟量的PID运算和其他高级运算功能。
2.1.4 机型的选择(1)PLC的类型PLC按结构分为整体型和模块型两类,按应用环境分为现场安装和控制室安装两类;按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。
从应用角度出发,通常可按控制功能或输入输出点数选型。
整体型PLC的I/O点数固定,因此用户选择的余地较小,用于小型控制系统;模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡,因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数,功能扩展方便灵活,一般用于大中型控制系统。
(2)输入输出模块的选择输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。
例如对输入模块,应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。
对输出模块,应考虑选用的输出模块类型,通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点;2.1.5 经济性的考虑选择PLC时,应考虑性能价格比。
考虑经济性时,应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素,进行比较和兼顾,最终选出较满意的产品。
输入输出点数对价格有直接影响,所以应该选择合适点数的PLC。
故选择西门子S7-200系列作为此喷泉控制的主机。
选用CPU226/AC/DC/继电器,其基本参数如下:本机数字输入:24路数字输入本机数字输出:16路数字输出内部存储器:256位定时器总数:25定时器计数器总数:256计数器电源允许范围:AC85~264V输入电流仅CPU/最大负载:35/100mA,AC 240V电源范围;DC20.4~28.8V电流限制:约1.5A由于该系统要求42个输出点,S7—200 CPU226不能满足要求,因此采用2个EM223(16I/16Q)扩展输入输出点数。
CPU总I/O点数为88点,系统要求的I/O总点数为72点。
CPU总点数(1.1—1.3)系统要求的I/O总点数。
总输入30个,输出42个。
2.2PLC端子分配表2.1 PLC端子子分配图2.3 I/O分配图图2.1 I/0分配图3 程序设计3.1 设计思想3.1.1 主程序设计:本程序设计需两个子程序:手动子程序,自动子程序。
按手动按钮I0.4进入手动程序。
每一步动作都需要手动按钮操作才能实现。
按单周期按钮I0.2,或连续按钮I0.3进入自动程序。
若为单周期工作一周期后回原点,若为连续则连续工作20次后声光报警。
3.1.2 手动程序设计按下手动按钮I0.4进入手动程序。
I1.5-I2.0分别控制A、B、D、E的旋转,I2.1-I2.4分别控制A、B、C、D的左摆,I2.5-I3.0分别控制A、B、C、D的右摆,I3.1—I3.5分别控制A、B、C、D、E喷头的喷水。
每个喷头工作时,4个彩灯循环发光。
3.1.3 自动程序设计根据要求:A、B、D同时旋转并喷水12秒—B、D、C同时摆动并喷14秒—A、D、E同时旋转并喷10秒—A、C、B同时摆动并喷7秒--2秒后再循环。
此过程需要5个定时器,T37、T38、T39、T40、T41。
每个喷头工作时,都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔0.1s循环发光。
5个喷头则需要20个彩灯。
需加20个定时器来控制每个喷头工作时,使得与其相对应的4个彩灯循环亮。
当选择连续时,要求循环20次后终止循环,发出声光间断报警,按停止按钮终止报警。
此处加入一个计数器C1计数20次后控制声光报警。
按下I0.1停止声光报警,返回原点。
3.2喷泉控制台图3.1 喷泉控制台3.3 顺序功能图图3.2 顺序功能图3.4 PLC梯形图3.4.1 主程序3.4.2自动程序3.4.3 手动程序图3.3 程序梯形图4 程序调试说明及改进方法4.1 程序说明是在S7—200仿真软件完成的。
将梯形图导入后,增加2个EM223(16I/16Q)。
按下单周期I0.2或者连续按钮I0.3,进入自动程序,手动控制A、B、C、D的左右限位开关。
而且每个喷头工作时会伴随着其相应的四彩灯会循环亮。
若选择单周期,则自动程序运行一个周期后回到原点;若选择连续,则连续运行20次后声光报警。
按下手动按钮I1.0,进入手动程序,需手动控制喷头工作开关和限位开关。
并且每个喷头工作时,其相对应的四个彩灯会循环亮。
4.2 改进方法经仿真调试后,发现手动程序中每次操作限位开关都很麻烦,可以选择几个喷头采取同样的限位方式,只用两个限位开关,控制他们同时左摆右摆。
5 电器元件的选择5.1 电机选型根据喷泉控制要求,可选三相交流异步电动机,喷头的左右摆动通过电机的正反转实现。
电机中要有热继电器FR,刀开关,熔断器FU。
选择电机的依据和指标有:电动机的工作方式,功率,转速,以及其安装尺寸等。
根据本题要求可选择三相交流异步电动机,其型号为Y132M1—6。
5.2 熔断器选型熔断器主要是电源与用电设备的隔离开关,主要是对电机进行短路保护。
根据题目选用插刀型NH普通熔断器gG-gL。
型号:NH000。
5.3 刀开关选型机选型可配用HH15系列熔断器式隔离开关。
型号:HH15-63。
5.4 热继电器FR选型控制电路温度的变化控制的继电器利用电流的热效应进行控制,主要是保护电机的过载。
根据电机参数,热继电器选型为NR2-94G/Z 23-80A结束语此次喷泉课设,以可编程控制器为基础,对喷泉基本流程进行详细的了解以及对喷泉控制系统的自动化控制进行设计的。
在整个设计过程中自我学习、向他人学习的前提下,深入地了解电气控制系统各方面的知识,熟练地掌握了PLC控制技术的各个方面的理论知识及其应用,逐渐提高对电气控制系统进行设计的实际工作能力,懂得了运用理论知识与实际情况相结合。
通过实际应用增加了对更多型号PLC 的了解,以后不管是那种型号系列的PLC,学习起来会更简单一些。
还有就是PLC实际应用,这一次是结合实际的控制系统设计,要收集关于喷泉控制的资料,在这过程中也锻炼了自己的资料收集能力。
通过这次的实际应用设计,不断地提高了自己的综合能力。
同时也要感谢陈白宁老师的指导、同学的帮助,我受益匪浅,学到了不少PLC方面的知识。
并且让自己认识到,只有努力才有收获,积极的学习态度和不懈的努力是在以后工作中必不可少的。
想要做好就必须全身心地投入工作,充分地发挥自己能力,扩张思维能力,更好地展示自己的才华。
参考文献[1] 陈白宁段智敏刘文波《机电传动控制》东北大学出版社2002[2] 陈白宁《机电传动控制》课程设计指导书[3] 漆汉宏《PLC电气控制技术》机械工业出版社2007。