【正文】 朱錦濤 學(xué) 號 ： 1350253135 所 在 團(tuán) 隊(duì) ： 指導(dǎo)教師及職稱 ： 張剛講師 答辯委員會主任 ： 主 答 辯 人 ： 論文（設(shè)計(jì)）提交日期： 2021 年 1 月 19 日 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 獨(dú)創(chuàng)性聲明及使用授權(quán)聲明 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明： 本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)（論文）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 本人承擔(dān)本聲明的法律責(zé)任。有權(quán)將畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。有權(quán)將畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的標(biāo)題和摘要匯編出版。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者 簽名： 日期： 導(dǎo) 師 簽 名： 日期： 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué) 院 中文 摘要 在游客和居民如公園、廣 場、旅游景點(diǎn)以及許多著名的建筑經(jīng)常出沒的地方，往往建立一些噴泉供人娛樂和觀賞。隨著我國可編程控制器的飛速發(fā)展，對噴泉控制的要求也越來越高，使越來越多的需要可編程控制器實(shí)現(xiàn)控制部分。梯形圖編程的使用方法，讓設(shè)計(jì)清晰，易于編程。本設(shè)計(jì)是有關(guān)如何使用 PLC 來控制噴泉，產(chǎn)生各種款式，并給出了噴水圖案的花式噴泉、選擇西門子 PLC 作為控制器、五種噴型的 PLC 下的分布 I/ O 接口、外部接線圖的設(shè)計(jì)和 PLC 梯形圖的控制。噴泉 。花式噴泉的人工小氣候，在炎熱的夏天有加濕和冷卻效果 。人們經(jīng)?？吹桨凑找欢ǖ囊?guī)律改變的噴泉，景色迷人 ?；ㄊ絿娙梢愿鶕?jù)自己的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出各種花樣數(shù)，加上燈光，可以給人良 好的視覺享受。需要分配更多的保護(hù)電路 ?？蓱z的抗干擾能力 。為了有效地解決上述問題，以保證控制系統(tǒng)的正常操作， 我們就可以使用 PLC控制。 課題現(xiàn)狀 近年來，中國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，物質(zhì)生活水平的提高促使人們迫切追求更高的生活享受，所以大大小小的公園都在新的城市規(guī)劃中如雨后春筍般涌現(xiàn)，這其中將建立一些噴泉供人觀賞休閑。 PLC 控制 花式噴泉是作為一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者，以其簡便的操作方法和華麗的視覺效果受到人民的好評。進(jìn)一步熟悉編程指令的定時(shí)偏移的應(yīng)用，學(xué)習(xí)基本實(shí)驗(yàn)裝置和 PLC編程及其他集 成的應(yīng)用程序。 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué) 院 4 課題所用設(shè)備 花式噴泉由西門子編程軟件進(jìn)行 PLC編程的設(shè)計(jì)，采用 PLC，與按鈕、開關(guān)、電源電路、軟件和硬件的組合，以使系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)花模式噴泉的各種變化和控制模式。使用的范圍可以從替代中繼到更復(fù)雜的自動化控制的簡單的控制被覆蓋，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。噴泉是園林的重要組成部分。與此同時(shí)，噴泉還可以增加負(fù)離子含量的空氣，凈化空氣，增加空氣濕度，降低環(huán)境影響的溫度，故受到人們的喜愛。 （ 2）噴泉和雕塑的組合是 風(fēng)景 的組合物。 （ 4）自動控制噴泉利用電子 技術(shù) ， 根據(jù) 水、光、聲、色等設(shè)計(jì)過程控制，形成一個(gè)奇特的、不斷變化的環(huán)境。 噴泉噴嘴是噴泉藝術(shù)的 主要 工作 部件 。各種不同的噴嘴組合配置，可創(chuàng)造數(shù)千個(gè)水景，令人振奮、興奮、奇妙的藝術(shù)效果。按照水花形狀可以被歸類為蒲公英、 牽?；ā⒛⒐?、冰塔、尾巴等多種樣式。我國著名的噴泉像北京圓明園噴泉，現(xiàn)代的北京天安門廣場上的噴泉和國慶節(jié)在天安門廣場上的臨時(shí)噴泉都非常宏偉，換得了中國和外國游客的掌聲。在花園里的噴泉，通常用于園林綠化的需要，噴水裝置構(gòu)造江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué) 院 6 帶有裝飾。微小水滴的噴泉與空氣分子碰撞能產(chǎn)生大量的負(fù)氧離子。 噴泉是一種水或其他液體通過一定的壓力，通過噴頭的組合的形成一定形狀，提供水壓力通常為泵。隨著規(guī)模和水壓的變化，噴泉或高或低，或珍珠色或霧。一般用于早期的產(chǎn)品或僅用于裝飾噴泉，設(shè)計(jì)簡單，只有單個(gè)的效果。普通噴泉成本低，檔次低，效果并不理想，這是一般用在中小型噴泉。如果是一對 跳跳 泉，可實(shí)現(xiàn)跳短錯(cuò)位，讓人眼花繚亂。 （ 4）游戲 噴泉 是一個(gè)互動式噴泉，人們可以融進(jìn)各種噴泉活動，如通過彩虹形成的輸水隧道 彩虹飛渡迷宮；泉水迷宮組成的矩 陣 。通過觸摸水流改變其方向顏色，產(chǎn)生霧狀水、泡沫、甚至跳出球等獎品的噴泉，給人們帶來輕松的心情。 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué) 院 7 （ 5）水珍珠噴泉 利用特殊的聲波，水變成了球狀的噴淋裝置和全頻段的高速閃光視覺殘像的產(chǎn)品：海水珍珠可以在 1秒內(nèi)連續(xù)噴出 5060 珠，使用特殊的寬頻高速閃存水滴懸浮在中這一奇怪的景象。海水珍珠 是由普通水不同，它不僅是一個(gè)單獨(dú)的空間裝飾，而且在噴泉設(shè)施使用水的視覺、觸覺效果，給人們提供了藝術(shù)性和觀賞性。 （ 6） 跑泉 跑泉是布置在多個(gè)一線排列的噴嘴上，使用安裝在每個(gè)噴嘴噴泉 PLC 程序?qū)Ｓ秒姶砰y控制電磁閥的開關(guān)， 10 – 20個(gè)噴嘴電磁閥一起用水， 36的噴嘴為一個(gè)組，當(dāng)一組一組的噴嘴關(guān)閉，快速循環(huán)操作的運(yùn)行動態(tài)噴泉前形成噴嘴口。 （ 7） 搖擺 泉 搖擺泉泉一般由多個(gè)搖擺機(jī)和兩組噴射管和對稱的噴射管 上的噴嘴構(gòu)成，搖擺機(jī)通過控制兩組管的旋轉(zhuǎn)，對管水柱噴出有速度控制，形成如“翅膀”、 “喜洋洋”等水平、垂直和對角線、 33搖擺式噴泉，它讓人就像置身于虛幻的仙境，給人們心曠神怡的感覺。 圖 ，由 5種不同的水柱 構(gòu) 成 了噴泉 。 噴泉概況平面圖如圖 ： 圖 噴泉概況平面圖 該噴泉的回水池俯視圖為圓形，與噴泉噴射范圍俯視圖為同心圓，且半徑相等。 該回水池由 1個(gè)半徑為 100cm 的圓水池和 3個(gè)有效寬度為 50cm 的圓環(huán)水池組成，且 各個(gè)水池之間相通，連接池寬度為 50cm， 3個(gè)圓 環(huán)水池的半徑分別為 2m、 3m、 4m。 大水柱噴頭的內(nèi)徑 d=50mm，中水柱噴頭的內(nèi)徑 d=30mm，小水柱噴頭的內(nèi)徑 d=20mm，花朵噴泉和旋轉(zhuǎn)噴泉的內(nèi)徑 d=30mm。 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的控制功能 PLC控制花樣噴泉運(yùn)行要求 （ 1）按下啟動按鈕，噴泉 進(jìn)入 運(yùn)行等待狀態(tài)。在連續(xù)操作中，水的噴霧圖案將繼續(xù)流通，在單一步驟的操作中，水的噴霧圖案僅運(yùn)行一個(gè)周期。 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué) 院 10 噴泉的運(yùn)行流程圖 噴泉的運(yùn)行 流程 如圖 ： 圖 噴泉的運(yùn)行流程圖 花樣一：大水柱噴射 花樣二：中水柱噴射 花樣三：大水柱、小水柱和花朵式水柱噴射 花樣四：中水柱和旋轉(zhuǎn)式水柱噴射 花樣五：大水柱和中水柱噴射 花樣六：小水柱、花朵式水柱和旋轉(zhuǎn) 式水柱噴射 花樣七：中水柱和花朵式水柱噴射 花樣八：所有 水柱 噴射 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué) 院 11 噴泉的運(yùn)行過程 按下啟動按鈕，首先大水柱 開始噴射 ，直射天空； 6s 后，大水柱消失，緊接著中水柱繼續(xù)噴射 ；最后所有水柱噴泉一齊迸發(fā)。當(dāng) 選擇循環(huán)模式 ，花樣選擇開關(guān)置于 1時(shí)， 其噴泉水柱的動作順序如下： 1→2→ （ 1+3+4） → （ 2+5） → （ 1+2） → （ 2+3+4）→ （ 2+4） → （ 1+2+3+4+5） →1 ，周而復(fù)始，直到按下停止按鈕，水柱噴泉才停止工作；當(dāng)選擇單步模式時(shí) ，噴泉水柱的動 作只運(yùn)行一個(gè)循環(huán)。 花樣選擇開關(guān)置于 3時(shí)， 其噴泉水柱的動作順序如下： 1→2→ （ 1+3+4） → （ 1+2） →（ 2+5） → （ 2+3+4） → （ 2+4） → （ 1+2+3+4+5） →1 。 其中 1代表大水柱， 2代表中水柱， 3代表小水柱， 4代表花朵式水柱， 5代表旋轉(zhuǎn)式水柱。它利用微處理器的優(yōu)勢不只是能夠滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)控制的要求，還要考慮現(xiàn)場的電 氣操作和維護(hù)人員的技能和習(xí)慣，放棄表達(dá)普通計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)編程語言形式，是一種獨(dú)特的形式其下面的繼電器梯形圖基于圖像的編程語言和模塊化軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序編制清晰、直觀、易學(xué)、調(diào)試和檢查故障都非常方便。 PLC 的應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個(gè)國家先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。 第二階段： 集成電路 技術(shù) 集成電路技術(shù)的 發(fā)展 以及微處理器的產(chǎn)生促使 PLC 技術(shù)得到了較大發(fā)展。 PLC的硬件系統(tǒng)由微處理器（ CPU），存儲器（ ROM， EPROM），輸入輸出（ I/ O）部分，功率器件，編程器， I / O 擴(kuò)展單元和其他外圍設(shè)備。 PLC 軟件系統(tǒng)是各種程序，用于由 PLC 的集合，通?？煞譃橄到y(tǒng)程序和用戶程序兩個(gè)部分。用戶程序是由用戶根據(jù)該程序的控制需要寫入。 PLC 硬件結(jié)構(gòu)簡圖如圖 ： 圖 PLC硬件結(jié)構(gòu)圖 按照 PLC 的硬件結(jié)構(gòu)， PLC可以分為整體固定 I/O式 PLC、基本單元加擴(kuò)展式 PLC、集成式 PLC、模塊式 PLC、分布式 PLC5 類。 所 謂的 PLC 規(guī)模最多指 PLC可以控制的 I / O 點(diǎn)和用戶程序存儲容量的最大數(shù)量。同樣地， I / O的數(shù)目的增加，以確保使用性能， CPU的處理速度也應(yīng)提高，用戶程序存儲器容量也增大，以及其他功能將得到加強(qiáng)。因此，它可以反映不同類型的 PLC 之間的性能差異。 （ 1）小型 PLC 根據(jù)通常習(xí)慣， 可 控制的最大 I/O點(diǎn)數(shù)小于 256點(diǎn)的 PLC 稱為“小型 PLC”。 小型 PLC 的主要特點(diǎn)是 體積 小、價(jià)格便宜，適用于機(jī)電一體化設(shè)備或自動化儀器儀表的單機(jī)控制，它是 PLC 應(yīng)用最多的品種。 中型 PLC 一般采用模塊式結(jié)構(gòu)，性 能差距大；存儲器的容量正常在 16000 步以上；輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器等數(shù)量較多；應(yīng)用指令、功能模塊的數(shù)量大大增多，通信能力也隨之增強(qiáng)。 （ 3）大型 PLC 可以控制的最大 I/O 點(diǎn)數(shù)在 1024 以上的 PLC稱為“大型 PLC”。 大型 PLC 還具有構(gòu)成多 CPU系統(tǒng) 、冗余系統(tǒng)的功能，可以適應(yīng)高速、高可靠要求的控制場合。隨后日本、德國、法國也相繼進(jìn)行開發(fā)、研制，這些廠家大多已成為國際上主要的 PLC 生產(chǎn)廠家。 20 世紀(jì) 80 年代中后期， 國內(nèi)一度出現(xiàn)了技術(shù)引進(jìn)的熱潮，當(dāng)時(shí)幾乎引進(jìn)了國外所有著名公司的 PLC生產(chǎn)技術(shù)并進(jìn)行合作生產(chǎn)和銷售。使用的范圍可以從替代繼電器到更復(fù)雜的自動化控制簡單的控制覆蓋，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。其他廠商的 PLC模擬量模塊 A / D， D /A也有 MS類的轉(zhuǎn)化率，不具備必要的條件和 S7200 PLC模擬量模塊的價(jià)格為 300元，為同類最低，因此它具有良好的性能價(jià)格比 。 （ 3）輸入 /輸出點(diǎn)，響應(yīng)速度快