【正文】 ，簡稱 plc。它在集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制設(shè)備。具有 、抗干擾能力強(qiáng) 、安裝容易 、通用性好 、成功率高 、重量輕、功耗底等特點(diǎn)。具有功能強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的支柱產(chǎn)品。與繼電——觸發(fā)器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠。價(jià)格上能與繼電 ——接觸器控制系統(tǒng)競爭；易于在現(xiàn)場(chǎng)變更程序；便于使用、維修、維護(hù)；能直接推動(dòng)電磁閥、接觸器與之相當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央執(zhí)行機(jī)構(gòu)。因此，進(jìn)行花式噴泉的 plc 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以推動(dòng)噴泉行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大 plc 在自動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究的價(jià)值。 畢業(yè)設(shè)計(jì)4 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容本設(shè)計(jì)將在以下幾個(gè)方面對(duì)花式噴泉的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和論證。（1）花式噴泉類型的選擇。綜合花式噴泉的類別和各類的特點(diǎn)和要求，在本課題中主要研究能有三種噴水花樣可供選擇；能夠控制每環(huán)噴水管噴水的高度；噴水時(shí)要有燈光顯示；可以根據(jù)不同的季節(jié)、不同的場(chǎng)合可改變噴泉水的花樣。將各種水型及燈光，按照預(yù)先設(shè)定的排列組合進(jìn)行控制程序的設(shè)計(jì)，通過計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序發(fā)出控制信號(hào)，使水型及燈光有各種各樣的變化。（2）花式噴泉硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本課題設(shè)計(jì)的花式噴泉要求運(yùn)行速度準(zhǔn)確度高，在花式噴泉的格層檢測(cè)系統(tǒng)中選用在工業(yè)自動(dòng)控制上大量運(yùn)用的具有檢測(cè)精度高、壽命長、穩(wěn)定性能好的接近傳感器，運(yùn)用感應(yīng)器的開關(guān)量信號(hào)輸入給 plc來實(shí)現(xiàn)控制。由于本課題目具體需求在硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中主要考慮了花式噴泉的經(jīng)濟(jì)實(shí)用、穩(wěn)定、靈活、美觀的需要。（3）花式噴泉控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)中選用了目前運(yùn)用最多的 plc 編程語言梯形圖，梯形圖的編程能直觀明了的設(shè)計(jì)花式噴泉控制的要求，梯形圖的編寫運(yùn)用 swopcfxgp/winc 編程軟件，此軟件支持全部的三菱 fx 系列的 plc，并且具有強(qiáng)大的診斷功能，能更快的查找出故障的原因，從而大大縮短了維修時(shí)間。 課題設(shè)計(jì)的目的和意義隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入個(gè)嶄新的時(shí)代，其應(yīng)用越來越廣。而隨著我國城市化進(jìn)程的加快和人口大量集聚，環(huán)境越來越重要，好的環(huán)境能使心身愉快，做事效率提高。其中噴泉可以濕潤周圍空氣，減少塵埃，降低氣溫。噴泉的細(xì)小水珠同空氣分子撞擊，能產(chǎn)生大量的負(fù)氧離子，有益于改善社區(qū)面貌和增進(jìn)居民身心健康。第二章 系統(tǒng)控制方案的確定 畢業(yè)設(shè)計(jì)5 花式噴泉的概述噴泉是一種將水或其他液體經(jīng)過一定壓力通過噴頭灑出來具有一定形狀的組合體，提供水壓的一般為水泵?，F(xiàn)代城市中的噴泉形式已十分豐富。隨著構(gòu)筑物的大小及水壓等的變化，噴泉或高或低、或珠或霧，精彩紛呈。可分為以下 7 種：（1）普通噴泉：只有簡單的幾種固定水型及燈光，隨著電源的開閉而控制噴泉的運(yùn)行、水型和燈光的變化。（2）程控噴泉：將各種水型及燈光，按照預(yù)先設(shè)定的排列組合進(jìn)行控制程序的設(shè)計(jì)，通過計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序發(fā)出控制信號(hào)，使水型及燈光有各種各樣的變化。（3）音樂噴泉：在程序控制噴泉的基礎(chǔ)上加入了音樂控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)通過對(duì)音頻及 MIDI 信號(hào)的識(shí)別，進(jìn)行譯碼和編碼，最終將信號(hào)輸出到控制系統(tǒng)，使噴泉的造型及燈光的變化與音樂保持同步。（4）水幕激光噴泉：將激光器發(fā)出的激光束射在水幕噴頭的水幕上，激光束由激光控制系統(tǒng)編程控制，可發(fā)出多種多樣的圖案及色彩，照射在晶瑩透明的水膜上，形成斑斕奪目的起義效果。（5）水珍珠噴泉：利用特殊音波將水變成球體的噴水裝置和全頻高速閃光燈的視覺圖像效果的產(chǎn)品組成。（6）游戲噴泉：又稱感應(yīng)泉，噴泉水柱根據(jù)游人的動(dòng)作產(chǎn)生反應(yīng)，而且這種應(yīng)具有不確定性，是一種互動(dòng)式噴泉，增強(qiáng)了娛樂氛圍。（7）跳跳噴泉：又名光亮泉。是一種高科技水景藝術(shù)，水形似根根晶瑩透徹地冰柱，一串串飛向空中，輕舞飛揚(yáng)。 采用 PLC 控制花式噴泉的優(yōu)點(diǎn) （1）控制方式上看：PLC 軟接線，只需改變控制程序就可輕易改變邏輯或增加功能。 （2）工作方式看：PLC 串行工作，不受制約。（3）控制速度上看：PLC 通過半導(dǎo)體來控制，速度很快，無觸點(diǎn)，顧而五抖動(dòng)一說。（4）定時(shí)、計(jì)數(shù)看：PLC 時(shí)鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時(shí)范圍寬，有記憶功能。 畢業(yè)設(shè)計(jì)6（5）可靠、維護(hù)看：PLC 無觸點(diǎn)，壽命長，且有自我診斷功能，對(duì)程序執(zhí)行的監(jiān)控功能，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)方便。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟在花式噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中主要考慮以下幾點(diǎn)：（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 設(shè)備。根據(jù)花式噴泉控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)等，常用的輸出設(shè)備有指示燈等。（3）根據(jù) I/O 點(diǎn)數(shù)選擇合適的 PLC 類型。（4）分配 I/O 點(diǎn)，分配 PLC 的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入輸出分配表或輸入輸出端子 的接線圖。（5）設(shè)計(jì)花式噴泉系統(tǒng)的梯形圖程序，根據(jù)工作要求設(shè)計(jì)出周密完整的梯形圖（6）程序，這是整個(gè)花式噴泉系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作。（7）將程序輸入 PLC 進(jìn)行軟件測(cè)試，查找錯(cuò)誤，使系統(tǒng)程序更加完善。 系統(tǒng)控制方案花式噴泉系統(tǒng)的控制要求如下：（1）2 均為外環(huán)形狀的噴水管，3 為內(nèi)環(huán)形狀的噴水管，4 為星形噴水管。燈光系統(tǒng)由三條支路組成，分別為綠色燈支路（在 1,2 之間） 、黃色燈支路（在2,3 之間）紅色燈支路（在 3,4 之間） 。（2）該噴泉共有三種花樣可供選擇。按下啟動(dòng)按鈕，噴泉即開始工作，按下停止按鈕，則停止噴水。噴泉的工作方式（即噴水花樣）由選擇開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。（3）該花式噴泉有四種噴水花樣可供選擇： 1 時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后，4,3,2 間隔兩秒依次噴水，一起工作 18 秒后，如果為單步工作方式，則停下來。如果為連續(xù)工作方式，則繼續(xù)循環(huán)下去。 2 時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后，1,2,3,4 間隔兩秒依次噴水，一起工作 30 秒后，如果為單步工作方式，則停下來。如果為連續(xù)工作方式 畢業(yè)設(shè)計(jì)7，則繼續(xù)循環(huán)下去。 3 時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后，1，3 同時(shí)噴水，延時(shí) 3 秒后 2，4 噴水，1，3 停止噴水。交替運(yùn)行 15 秒后，1,2,3,4 全噴水，30 秒后，如果為單步工作方式，則停下來。如果為連續(xù)工作方式 ，則繼續(xù)循環(huán)下去。 4 時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后，1,2,3,4 間隔兩秒依次噴水，一起工作 30 秒后，1，2，3，4， ，分別延時(shí) 2 秒，依次停止噴水。再經(jīng) 1秒延時(shí)按照 4，3，2， ，1，依次間隔 2 秒噴水，然后一起噴水。30 秒后停止。如果為單步工作方式，則停下來。如果為連續(xù)工作方式 ，則繼續(xù)循環(huán)下去。 （5）燈光系統(tǒng)的控制：由 PLC 的 X5 輸入端為燈光系統(tǒng)控制的選擇按鈕，當(dāng)需要燈光配合時(shí)，接通 X5 輸入端。此時(shí)可實(shí)現(xiàn)三路燈光的控制，即 3,4 任意一層噴水時(shí)，紅色燈亮；2 噴水時(shí)，黃色燈亮；所有的噴頭噴水時(shí)，綠色燈亮?；ㄊ絿娙厥疽鈭D如圖 21 所示： 花式噴泉控制系統(tǒng)的原理圖在噴泉中，通過按鈕開關(guān)信號(hào)來控制 PLC：因?yàn)橛?4 層噴水，因此用了 1個(gè)變頻器控制 4 個(gè)水泵?；ㄊ絿娙刂葡到y(tǒng)的原理如圖 22 所示： 畢業(yè)設(shè)計(jì)8第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 可編程控制器（PLC）的選擇 PLC 概述可編程控制器，英文稱 Progammable Controller,簡稱 PLC，本課題中用PLC 作為它的簡稱。 PLC 是用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電控制器。它源于繼電器