发布时间 : 星期六 文章花样喷泉控制系统的设计更新完毕开始阅读
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维修电工论文
（国家职业资格Ⅱ级）
论文题目：花样喷泉控制系统的设计
姓 名： 葛 美 林 身份证号： 320911198910172565 准考证号： 所在省市： 江苏省盐城市
所在单位： 江苏省盐城技师学院
花样喷泉控制系统的设计
葛美林 盐城技师学院
摘 要：本文重点讨论了PLC在花样喷泉控制系统设计中的应用。使用PLC控制花样喷泉，具有使用方便，运行可靠，控制程序段设计简单等优点。用SFC方法编程，可以使设计思路清晰，编程方便。若需要改变喷水花样和喷水时间，设计方案不必作很大调整，只要把控制程序作相应的修改，即可实现控制目的。
关键词：PLC 花式喷泉 控制系统
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；若在夜晚配上各种颜色的灯光显示，则更加绚丽多彩。传统的喷泉控制一旦设计好控制电路，就不能随意改变喷水花样及喷水时间，若采用PLC控制，利用PLC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，就可以改变花样喷泉的喷水规则，从而变换出各种花样，以适应不同季节，不同场合的喷水要求。 1花样喷泉控制系统的介绍 1.1花样喷泉池示意图
花样喷泉池示意图，如图1所示。
图1 花样喷泉池示意图
1.2花样喷泉控制系统的原理图
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在喷泉中，通过按钮开关信号来控制PLC；电磁阀由PLC的输出信号控制；喷泉的四组喷水管由电磁阀控制开关。花样喷泉控制系统的原理图，如图2所示。
图2 花样喷泉控制系统的原理图
2花样喷泉系统控制方案
花样喷泉系统的控制要求如下：
（1）图1中1、2均为外环型状的喷水管，3为内环形状的喷水管4为星型喷水管。
灯光系统由三条支路组成，分别为绿色灯支路（在1、2之间）；黄色灯支路（在2、3之间）；红色灯支路（3、4之间）。
（2）按下启动按钮，喷泉开始工作；按下停止按钮，喷泉停止工作； （3）喷泉的工作方式由花样选择开关和单步/连续开关决定。 （4）当单步/连续开关在单步位置时，喷泉只能按照花样选择开关设定的方式，运行一个循环。
（5）花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样，考虑以下4种喷水花样： a.花样选择开关在位置1时，按下启动按钮后，4号喷头喷水，延时2S后，3号喷头喷水，在延时2S后，2号喷头喷水，又延时2S后，1号喷头喷水。18S后，如果为单步工作方式，则停下来；如果为连续工作方式，则继续循环下去。
b.花样选择开关在位置2时，按下启动按钮后，1号喷头喷水，延时2S后，2号喷头喷水，在延时2S后，3号喷头喷水，又延时2S后，4号喷头喷水。30S后，如果为单步工作方式，则停下来；如果为连续工作方式，则继续循环下去。
c.花样选择开关在位置3时，按下启动按钮后，1号和3号喷头喷水，延时3S后，2号和4号喷头喷水，同时1号和3号喷头停止喷水。如此交替运行15S后，4组喷头全部喷水，30S后，如果为单步工作方式，则停下来；如果为连续工作方式，则继续循环下去。
d.花样选择开关在位置4时，按下启动按钮后，按照1→ 2→ 3→ 4的
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顺序，依次间隔2S喷水，然后一起喷水。30S后，按照1→ 2→ 3→ 4的顺序，依次间隔2S停止喷水。在经1S延时，按照4→ 3→ 2→ 1的顺序，依次间隔2S喷水，然后一起喷水，30S后停止。如果为单步工作方式，则停下来；如果为连续工作方式，则继续循环下去。
（6）无论哪种花样喷泉，只要当3号或者4号任意一个喷水的时候，黄灯亮；当2号喷水的时候，红灯亮；当所有都喷水时，绿灯亮。 3系统设计
3.1系统设计的基本步骤
在花样喷泉控制系统的设计过程中主要考虑以下几点： （1）深入了解和分析花样喷泉的工艺条件和控制要求。
（2）确定I/O设备。根据花样喷泉的控制系统的功能要求，确定系统需的输入、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。
（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者输入输出端子的接线图。
（5）设计花样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程序，这是整个花样喷泉系统设计的核心工作。
（6）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。 3.2硬件设计 3.2.1PLC的选型
通过对输入/输出点的选择、对存储容量的选择、对I/O响应时间的选择以及输出负载的特点选性的分析。该控制系统选用德国西门子公司S7系列的PLC。它体积小，重量轻，使用寿命长，编程和维护方便，故障率低，通过扩展模块的连接，可以增加输入/输出点数。我设计的花样喷泉模型共有9个输入，7个输出，因此选用型号为S7-200的PLC。 3.2.2I/O分配表
根据系统的控制要求，确定PLC外部输入、输出地址分配，如表1所示。
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