喷泉控制系统程序设计3

课程设计任务书学院

机械工程学院

专业

机械设计制造及其自动化学生姓名

班级学号课程设计题目喷泉控制系统程序设计（三）实践教课要求与任务:1.设计内容：1）喷泉控制要求为“A、B、D同时旋转并喷水12秒—B、D、C同时摇动并喷14秒—A、D、E同时旋转并喷10秒—A、C、D同时摇动并喷7秒--2秒后再循环”）每个喷头工作时，都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔循环发光。3）喷泉能够实现手动、单周期、连续三种操作方式。）入选择连续时，要求循环20次后停止循环，发出声光中断报警，按停止按钮停止报警。设计要求：1）画出端子分派图温次序功能图2）设计并调试PLC控制梯形图3）设计说明书工作计划与进度安排:1）理解题目要求，查阅资料，确立设计方案1天2）PLC梯形图设计与调试4天3）说明书撰写1天4）辩论1天指导教师：陈白宁专业负责人：陈白宁学院教课副院长：王海2012年11月27日2012年11月27日201年代日序言动控制技术的研究有益于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动控制是工程科学的一个分支。它波及利用反应原理的对动向系统的自动影响，以使得输出值靠近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。我们今日称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。喷泉是人工环境中最富裕生命力的喷泉,它拥有分开空间、增添层次、净化空气美化环境的作用,拥有美化环境的功能，经常赢得赏析者的喜欢。喷泉水景初次在我国兴建是18世纪中期，北京圆明园(别名长春园)中的“西洋楼”建筑提高到高处的蓄水池里，而后经过管道供应喷泉。近代，国内外跟着城市和工业的发展，改良城市环境，兴建自然景观日趋增加。因此水景的艺术形式和规模都有很大发展。现在喷泉工程和高新技术的联合正是历史发展的必定趋向，因为喷泉工程中采纳了大批的高新技术，进而使喷泉成效更为绚烂多彩，婀娜多姿，令人心旷神怡、恋恋不舍。本次课程设计的目的是掌握机电传动控制系统的基来源理、PLC控制电路的设计方法以及继电器—接触器控制电路的PLC改造方法。掌握机电传动控制系统中继电器—接触器控制和PLC控制的基来源理、设计方法及二者的关系。掌握常用电器元件的选择方法。具备必定的控制电路的剖析能力与设计能力。PLC即可编程控制器，是以计算机计数为基础的新式工业控制器。其特色是：靠谱性高、抗扰乱能力强、功能完美、适用性强、易学易用、保护方便、体积小、能耗低。并且宽泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。目录序言.....................................................错误!不决义书签。1课程设计的任务和要求...................................错误!不决义书签。设计内容..............................................错误!不决义书签。设计要求..............................................错误!不决义书签。2整体设计...............................................错误!不决义书签。PLC选型..............................................错误!不决义书签。端子分派...............................................错误!不决义书签。I/O分派图............................................错误!不决义书签。3程序设计...............................................错误!不决义书签。设计思想.............................................错误!不决义书签。喷泉控制台.............................................错误!不决义书签。次序功能图............................................错误!不决义书签。PLC梯形图.............................................错误!不决义书签。4程序调试说明及改良方法.................................错误!不决义书签。程序说明..............................................错误!不决义书签。改良方法..............................................错误!不决义书签。5电器元件的选择.........................................错误!不决义书签。结束语...................................................错误!不决义书签。参照文件.................................................错误!不决义书签。课程设计的任务和要求设计内容：1）喷泉控制要求为“A、B、D同时旋转并喷水12秒—B、D、C同时摇动并喷14秒—A、D、E同时旋转并喷10秒—A、C、D同时摇动并喷7秒--2秒后再循环”）每个喷头工作时，都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔循环发光。3）喷泉能够实现手动、单周期、连续三种操作方式。）入选择连续时，要求循环20次后停止循环，发出声光中断报警，按停止按钮停止报警。设计要求：1）画出端子分派图温次序功能图2）设计并调试PLC控制梯形图）设计说明书整体设计PLC选型采纳规模适合的PLCPLC规模的大小是用输入输出（I/O）点数来权衡的，也就是选择适合I/O点数的PLC。所以在采纳PLC时，第一应付与PLC相连的所有输入，输出装置进行统计，并划分输出的性质及所需电压，电流的大小和种类。确立所有的I/O点数，再加上10%~15%的备用量，用来输出的扩展。这样就能够计算出系统需要的总I/O点数，作为输入输出点数估量数据。本次喷泉系统设计共有输入输出点72个，所有为开关量，此中输入点30个，输出点42个。确立内存容量的大小小内存器容量是可编程序控制器自己能供应的硬件储存单元大小，程序容量是储存器顶用户应用项目使用的储存单元的大小，所以程序容量小于储存器容量。一般用户程序区的内存容量与开关量I/O点数以及用户程序的编写质量等相关。设计阶段，因为用户应用程序还未编制，所以，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试以后才知道。为了设计选型时能对程序容量有必定估量，往常采纳储存器容量的估量来代替。估量时，可用经验公式：总储存字数＝开关量I/O点数*（150~200）计算后还能够考虑10%~25%的储存余量。因为科技的飞快发展PLC的内存的大小足够我们设计的喷泉使用，所以能够不考虑在内。控制功能的选择简单PLC的运算功能包含逻辑运算、计时和计数功能；一般PLC的运算功能还包含数据移位、比较等运算功能；较复杂运算功能有代数运算、数据传递等；大型PLC中还有模拟量的PID运算和其余高级运算功能。机型的选择(1)PLC的种类PLC按构造分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，往常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型PLC的I/O点数固定，所以用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC供应多种I/O卡件或插卡，所以用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵巧，一般用于大中型控制系统。(2)输入输出模块的选择输入输出模块的选择应试虑与应用要求的一致。比如对输入模块，应试虑信号电平、信号传输距离、信号隔绝、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应试虑采纳的输出模块种类，往常继电器输出模块拥有价钱低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特色；经济性的考虑选择PLC时，应试虑性能价钱比。考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等要素，进行比较和兼备，最后选出较满意的产品。输入输出点数对价钱有直接影响，所以应当选择适合点数的PLC。应选择西门子S7-200系列作为此喷泉控制的主机。采纳CPU226/AC/DC/继电器，其基本参数以下：本机数字输入：24路数字输入本机数字输出：16路数字输出内部储存器：256位准时器总数：25准时器计数器总数：256计数器电源同意范围:AC85~264V输入电流仅CPU/最大负载:35/100mA，AC240V电源范围;~电流限制:约1.5A因为该系统要求42个输出点，S7—200CPU226不可以知足要求，所以采纳

2个

EM223(16I/16Q)

扩展输入输出点数。CPU总

I/O

点数为

88点，系统要求的

I/O

总点数为

72点。CPU总点数（—）系统要求的I/O

总点数。总输入

30个，输出

42个。端子分派表PLC端子子分派图输入输出启动C旋转A喷水C绿灯停止E旋转A旋转C黄灯单周期A左摆A左摆C蓝灯连续B左摆A右摆D喷水手动C左摆A红灯D旋转A左限位D左摆A绿灯D左摆A右限位A右摆A黄灯D右摆B左限位B右摆A蓝灯D红灯B右限位C右摆B喷水D绿灯C左限位D右摆B旋转D黄灯C右限位A喷水B左摆D蓝灯D左限位B喷水B右摆E喷水D右限位C喷水B红灯E旋转A旋转D喷水B绿灯E左摆B旋转E喷水B黄灯E右摆B蓝灯E红灯C喷水E绿灯C旋转E黄灯C左摆E蓝灯C右摆声报警C红灯光报警I/O分派图图I/0分派图程序设计设计思想主程序设计：本程序设计需两个子程序：手动子程序，自动子程序。按手动按钮进下手动程序。每一步动作都需要手动按钮操作才能实现。按单周期按钮,或连续按钮进入自动程序。若为单周期工作一周期后回原点,若为连续则连续工作20次后声光报警。手动程序设计按下手动按钮进下手动程序。分别控制A、B、D、E的旋转，分别控制A、B、C、D的左摆，分别控制A、B、C、D的右摆，—分别控制A、B、C、D、E喷头的喷水。每个喷头工作时，4个彩灯循环发光。自动程序设计依据要求：A、B、D同时旋转并喷水12秒—B、D、C同时摇动并喷14秒—A、D、E同时旋转并喷10秒—A、C、B同时摇动并喷7秒--2秒后再循环。此过程需要5个准时器，T37、T38、T39、T40、T41。每个喷头工作时，都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔循环发光。5个喷头则需要20个彩灯。需加20个准时器来控制每个喷头工作时，使得与其相对应的4个彩灯循环亮。入选择连续时，要求循环20次后停止循环，发出声光中断报警，按停止按钮停止报警。此处加入一个计数器C1计数20次后控制声光报警。按下停止声光报警，返回原点。喷泉控制台图喷泉控制台次序功能图图次序功能图PLC梯形图主程序自动程序手动程序图程序梯形图程序调试说明及改良方法程序说明是在S7—200仿真软件达成的。将梯形图导入后，增添2个EM223(16I/16Q)。按下单周期或许连续按钮，进入自动程序，手动控制A、B、C、D的左右限位开关。并且每个喷头工作时会陪伴着其相应的四彩灯会循环亮。若选择单周期，则自动程序运转一个周期后回到原点；若选择连续，则连续运转20次后声光报警。按下手动按钮，进下手动程序，需手动控制喷头工作开关和限位开关。并且每个喷头工作时，其相对应的四个彩灯会循环亮。改良方法经仿真调试后，发现手动程序中每次操作限位开关都很麻烦，能够选择几个喷头采纳相同的限位方式，只用两个限位开关，控制他们同时左摆右摆。电器元件的选择电机选型依据喷泉控制要求，可选三相沟通异步电动机，喷头的左右摇动经过电机的正反转实现。电机中要有热继电器FR,刀开关，熔断器FU。选择电机的依照和指标有：电动机的工作方式，功率，转速，以及其安装尺寸等。依据此题要求可选择三相沟通异步电动机，其型号为Y132M1—6。熔断器选型熔断器主假如电源与用电设施的隔走开关，主假如对电机进行短路保护。依据题目采纳插刀型NH一般熔断器gG-gL。型号：NH000。刀开关选型机选型可配用HH15系列熔断器式隔走开关。型号：HH15-63。热继电器FR选型控制电路温度的变化控制的继电器利用电流的热效应进行控制，主假如保护电机的过载。依据电机参数，热继电器选型为NR2-94G/Z23-80A结束语此次喷泉课设，以可编程控制器为基础，对喷泉基本流程进行详尽的认识以及对喷泉控制系统的自动化控制进行设计的。在整个设计过程中自我学习、向别人学习的前提下，深入地认识电气控制系统各方面的知识，娴熟地掌握了PLC控制技术的各个方面的理论知识及其应用，渐渐提高对电气控制系统进行设计的实质工作能力，懂得了运用理论知识与实质状况相联合。经过实质应用增添了对更多型号PLC的认识，此后不论是那种型号系列的PLC，学习起来会更简单调些。还有就是PLC