花式噴泉的plc控制畢業(yè)設(shè)計(doc畢業(yè)設(shè)計論文)(編輯修改稿)
2025-07-25 01:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 設(shè)置了連續(xù)運行，當(dāng)按下啟動按鈕，接著選擇噴水花樣，系統(tǒng)處于連續(xù)運行狀態(tài)，直到按下停止按鈕，系統(tǒng)立即斷開電源，停止運行。第2章 方案分析方案1：使用單片機控制花式噴泉單片機的特點是控制性能和可靠性高，體積小、價格低、易于產(chǎn)品化。由于單片機具有良好的控制性能和靈活的嵌入品質(zhì)，近年來在智能儀表、機電一體化產(chǎn)品、實時工業(yè)控制家用電器等各個領(lǐng)域都獲得了極其廣泛的應(yīng)用?；ㄊ絿娙脑硎抢每刂破骺刂扑玫膰娝姆绞?，此方案采用AT80C51系列單片機作為主控制器來控制噴泉的噴水方式。單片機的成本較低，適合用于控制小型的花式噴泉。單片機通過控制步進電機來控制電磁閥,實現(xiàn)對噴頭流量的控制, 從而使噴泉水姿、燈光色彩產(chǎn)生變化。但采用單片機控制原理，是以可控硅作為功率開關(guān)元件，由于可控硅承受過電壓、過電流的能力較差，因而不能長時間運行。方案2：使用S7300PLC控制花式噴泉自20世紀(jì)60年代中期以來PLC產(chǎn)品在電力、冶金、化工等行業(yè)發(fā)揮了重大作用,尤其近20年來計算機和信息技術(shù)的飛速發(fā)展,不斷成倍擴大的功能和成倍降低的價格,使PLC、通訊聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、過程控制軟件都獲得了長足的進步,也使PLC的廣泛應(yīng)用成為可能。PLC的優(yōu)點很多，主要包括：編程方法簡單易學(xué)；功能強、性能價格比高；硬件配套齊全、用戶使用方便、適應(yīng)性強；可靠性高、抗干擾能力強；系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少；維修工作量低、維修方便；體積小、能耗低等。而且PLC在各個工業(yè)部門的應(yīng)用范圍都得到了擴展。此方案采用西門子300系列PLC作為主控制器。S7300PLC是中型的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7300PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。S7300PLC可提多種CPU可供選擇使用，并且體積小，功能強、可靠性高，靈活性強和可擴展性的特點通過改變噴泉的控制程序或改變方式選擇開關(guān)，就可以改變花式噴泉的噴水規(guī)律，從而變化出很多花樣，同時，PLC具有很強的自診斷功能，迅速方便的檢查出故障，縮短檢修時間，因而確保控制系統(tǒng)的可靠性，穩(wěn)定性?；诒驹O(shè)計的控制要求，可采用S7300系列的PLC來控制電磁閥，從而達到對噴頭流量的控制，產(chǎn)生各種方式的噴水花樣。方案3：使用S7200PLC控制花式噴泉本方案采用S7200PLC作為噴泉的主控制器來控制水泵的運行。S7200PLC是一種小型的PLC，它有5種CPU模塊，最多可以擴展7個擴展模塊，擴展到248點數(shù)字量I/O或者38路模擬量I/O，最多有30多KB的程序存儲空間和數(shù)據(jù)存儲空間。集成了6個有12種工作模式的高速計數(shù)器和兩點高速脈沖發(fā)生器、脈沖寬度調(diào)制器。本設(shè)計方案可以選擇S7200CPU226的PLC作為主控制器，該型號的PLC共14入10出24個I/O點。從I/O點分配方面來說很適合本設(shè)計的控制要求。但是這也限制了它以后的發(fā)展，在改變噴水方式的時候很不方便，因此不利于調(diào)整。通過以上3種控制方式的比較可以得知：使用單片機控制噴泉，控制方式簡單，成本低，但是由于其控制性能較差，容易出現(xiàn)故障，出現(xiàn)故障后檢修不方便，且受使用時間長短的限制。使用S7200PLC控制花式噴泉，控制性能好，適用性強，系統(tǒng)設(shè)計方便，編程簡單，但由于I/O數(shù)量的限制，改動不便。而使用S7300PLC控制花式噴泉，它具有S7200PLC和單片機所不具有的優(yōu)點，在改動的時候十分方便，支持長時間使用，并且控制性能更強于單片機和S7200PLC。三者相比較，使用S7300PLC來控制噴泉顯然要好于使用單片機控制和S7200控制，因此，本設(shè)計選取的方案為第二種，即使用S7300PLC作為噴泉的主控制器。方案1：三組噴頭交替噴水此方案使用的噴頭有三組，共12個噴頭，每組4個。三組噴頭組成一定的形狀，并在PLC的控制下交替噴水，具體情況見圖21。圖21三組噴頭示意圖噴泉共分為三組噴頭，通電后，在PLC的控制下，按12321的順序噴水，然后2同時噴水，接著3同時噴水，再接著3同時噴水，最后3一起噴水，如此循環(huán)。方案2：四組噴頭交替噴水此方案共四組噴頭，除1號噴頭以外，其余三組每組的4個噴頭都由環(huán)形管道連接，因此，每次噴水，同一組的噴頭是一起噴的，具體情況見圖22。圖22四組噴頭示意圖此種方案有三種噴水方式可供選擇。按下啟動按鈕以后，如選擇第一種花樣，以3同時噴，4同時噴的方式噴水；如選擇第二種花樣，則按1234的方式噴水；如選擇第三種，則按4321的方式噴水。并且按下自動運行按鈕以后，可以按設(shè)定的程序自動噴水。從以上2種噴水方案來看，都是很適合作為花式噴泉的噴水方式。但是，方案1中的噴水方式過于單調(diào)，只有一種方式。而方案2中一共有三種噴水方式可供選擇，按下啟動按鈕以后，再按下花樣選擇開關(guān)，噴泉則按選定的方式噴水，因此噴水的方式可以隨心所欲，較之方案一顯然更好。因此本設(shè)計選擇方案二作為噴泉的控制方案。（1）按下啟動按鈕，噴泉裝置開始工作，按下停止按鈕，噴泉控制裝置停止工作。按下自動運行按鈕，噴泉進入自動工作狀態(tài)，（2）噴泉噴水方式由花樣選擇開關(guān)決定，現(xiàn)考慮3種噴水花樣。（3）花樣選擇開關(guān)在位置1時，按下啟動按鈕后，3號噴頭
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