學號：1350803111
《電氣控制與plc技術》
課程設計
（2013級本科）
題目：基於s7-200plc的噴泉控制系統設計
系（部）院 ： 物理與機電工程學院
專業 ： 電氣工程及其自動化
作者姓名
指導教師職稱： 助教
完成日期： 2 0 1 5 年 6 月 12日
《電氣控制與plc技術》課程設計任務書
目錄第一章緒論 2
1.1 噴泉的歷史 2
1.2 噴泉的現狀 2
1.3 設計目的 2
第二章設計任務及要求 2
2.1 設計任務 2
2.1.1任務描述 2
2.1.2控制任務和要求2
2.2 設計任務及要求 2
第三章系統硬體設計 2
3.4 plc硬體的選型 2
3.4.1 plc的基本工作方式 2
3.5 系統接線圖 2
第四章控制系統設計 2
4.1 控制程式流程圖設計 2
4.2.1 花樣一時序圖 2
4.2.2 花樣二時序圖 2
4.2.3 花樣三時序圖 2
4.2.4 花樣四時序圖 2
第五章軟體系統設定 2
5.1 系統梯形圖 2
第六章系統除錯與結果分析 2
6.1 除錯結果分析 2
6.1.1花樣選擇開關在位置1時 2
6.1.2花樣選擇開關在位置2時 2
6.1.3花樣選擇開關在位置3時 2
6.1.4花樣選擇開關在位置4時 2
參考文獻 2
早在我國漢代的上林苑中，就有"銅龍吐水"，這就是一種人工的噴泉，可見噴泉應用於園林已有二千餘年的歷史了。古代在噴泉的製作上主要利用自然整體結構，加之人工修改而成。
現代城市中設定的噴泉已十分先進、靈活多變，花樣翻新，可大可小，可高可低，噴射出的水，大者如珠，小者如霧，隨著噴泉構築物的形式、大小及水壓等而產生高低不同、水態各異，形式多樣的噴泉。
當今噴泉工程和高新技術的結合正是歷史發展的必然，由於噴泉工程中採用了大量的高新技術，從而使噴泉效果更加絢麗多彩，婀娜多姿，令人賞心悅。
通過對基於s7-200plc自動噴泉控制系統的工作原理的分析、系統設計、程式設計、及上機除錯工作的實踐，了解電器控制系統的一般設計思路，熟悉和掌握外圍電路系統和軟體設計的方法，並掌握利用pc對plc工作狀況進行監控的方法
某廣場的噴泉如圖所示，4號為中間噴頭，3號為內環狀噴頭，2號為1次外環狀噴頭，1號為外環裝噴頭。
圖2.1 某廣場噴泉結構圖
2.1.2控制任務和要求
（1）按下啟動按鈕，噴泉控制裝置開始工作，按下停止按鈕，噴泉控制裝置停止工作。
（2）噴泉的工作方式由花樣選擇開關和單步、連續開關決定。
（3）當單步、連續開關在單步控制時，噴泉只能按照花樣選擇開關設定的方式執行乙個迴圈。
（4）花樣選擇開關用於選擇噴泉的噴水花樣，現考慮4種噴水花樣。
花樣選擇開關在位置1時，按下啟動按鈕後，4號噴頭噴水，延遲2s後，3號噴頭噴水，再延遲2s後，2號噴頭噴水，又延遲2s後，1號噴頭噴水，18s後停止，如果為單步工作方式，則停下來。如果為連續工作方式，則繼續迴圈下去。
花樣選擇開關在位置2時，按下啟動按鈕後，1號噴頭噴水，延遲2s後，2號噴頭噴水，再延遲2s後，3號噴頭噴水，又延遲2s後，4號噴頭噴水。30s後停止，如果為單步工作方式，則停下來。如果為連續工作方式，則繼續迴圈下去。
花樣選擇開關在位置3時，按下啟動按鈕後，1號、3號噴頭同時噴水，延遲3s後，2號、4號噴頭同時噴水，1號、3號噴頭停止噴水。如此交替15s後，4組噴頭全噴水，30s後停止，如果為單步工作方式，則停下來。如果為連續工作方式，則繼續迴圈下去。
花樣選擇開關在位置4時，按下啟動按鈕後，按照1-2-3-4的順序，以此間隔2s噴水，然後一起噴水。30s後，按照1-2-3-4的順序，分別延遲2s依次停止噴水。再經1s延遲時，按照4-3-2-1的順序，依次間隔2s噴水，然後一起噴水。
30s後停止。如果為單步工作方式，則停下來。如果為連續工作方式，則繼續迴圈下去。
1 完整的設計任務書
2 正確地程式設計元件的位址分配
3 畫出輸入、輸出接線圖及相關的圖紙
4 設計梯形圖控制程式
5 設計操作控制面板，編制系統的操作說明
6 編制系統的除錯說明及注意事項。
3.1 系統組成圖
圖3.1 系統組成圖
3.2系統設計步驟
1 深入了解和分析花式噴泉的工藝條件和控制要求。
2 確定i/o裝置。根據花式噴泉控制系統的功能要求，確定系統所需的輸入、輸出裝置。常用的輸入裝置有按鈕、選擇開關等，常用的輸出裝置有指示燈等。
3 根據i/o點數選擇合適的plc型別。
4 分配i/o點，分配plc的輸入輸出點，編制出輸入輸出分配表或輸入輸出端子的接線圖。
5 設計花式噴泉系統的梯形圖程式，根據工作要求設計出周密完整的梯形圖。
6 程式，這是整個花式噴泉系統設計的核心工作。
7 將程式輸入plc進行軟體測試，查詢錯誤，使系統程式更加完善。
3.3plc的i/o分配表
根據系統要求所選擇的i/o功能分布表如表3.1所示
表3.1 i/o功能分配表
可程式設計控制器是是一種數字運算操作的電子系統，專業在工業環境下應用而設計。它利用可程式設計序的儲存器,用來在其內部儲存執行邏輯運算等操作的指令，並通過數字式、模擬式的輸入和輸出，來控制各型別的機械或生產的過程。
plc採用「順序掃瞄，不斷迴圈」的工作方式
（1）每次掃瞄過程。集中對輸入訊號進行取樣。集中對輸出訊號進行重新整理。
（2）輸入重新整理過程。當輸入埠關閉時,程式在進行執行階段時,輸入端有新狀態，新狀態不能被讀入。只有程式進行下一次掃瞄時，新狀態才被讀入。
（3）乙個掃瞄週期分為輸入取樣，程式執行，輸出重新整理。
（4）元件印象暫存器的內容是隨著程式的執行變化而變化的。
（5）掃瞄週期的長短由三條決定。cpu執行指令的速度；指令本身占有的時間；指令條數。
（6）由於採用集中取樣，集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯後的現象，即輸入/輸出響應延遲。
圖3.2 系統i/o接線圖
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