电气控制技术课程设计说明书
动喷泉PLC控制系统设计
湖南工学院电气控制技术课程设计课题务书
学院：电气信息工程学院 专业：电气工程动化
指导教师
学生姓名
课题名称
动喷泉PLC控制系统设计
容务
目标
设计基PLC动喷泉控制系统许休闲广场景区游乐场里常喷水定规律喷水变化式样夜晚配种彩色灯光显示更加迷图1示花式喷水池采PLC控制较方便花式喷水时序确定前提通改变时序者改变控制开关改变控制方式达显现种复合状态求
图1中4中间喷水3环状喷水2次外环形状喷水1外环形状喷水
(a) 花式喷水池演示示意图 (b) 操作控制开关面板图
图1 花式喷水池示意图
二务
根控制求明确设计务拟定设计方案进度计划运学理知识进行动喷泉控制原理设计硬件系统设计软件系统设计创新设计提高理知识工程应力系统调试力分析问题解决问题力
容包括：
1 设计该系统电气控制硬件系统
2．PLC选择IOPLC元器件分配
3．选择电器元件编制元件目录表
4．设计该系统PLC控制梯形图
5．计算机绘制PLC控制电路图
6．进行系统调试实现动喷泉控制求
7 编写设计说明书
三求
某喷水池控制器需满足列求：
1．控制器电源开关接通启动钮喷水装置开始工作停止钮停止喷水工作方式选择开关单步连续开关决定
2．单步连续开关单步位置时喷水池运行次循环连续位置时喷水池运行直继续
3．方式选择开关选择喷水池喷水花样1～4号喷水工作方式选择：
①选择开关位置1时启动钮4号喷水延时2s3号喷水延时2s2号接着喷水延时2s1号喷水样起喷水15s停连续状态时继续循环
②选择开关位置2时启动钮1号喷水延时2s2号喷水延时2s3号接着喷水延时2s4号喷水样起喷水30s停连续状态时继续循环
③选择开关位置3时启动钮13号时喷水延时3s24号喷水13号停止喷水交运行5次1～4号全喷水30s停止连续状态时继续循环
④选择开关位置4时启动钮喷水池1～4号喷水工作序：
1→2→3→4号序延时2s喷水然起喷水30s1234号分延时2s停水延时1s4→3→2→1号反序2s序喷水起喷水30s停止连续状态时继续循环
4．什工作方式停止钮喷水池停止运行
参考资料
[1] 史国生 电气控制编程控制器技术［M］北京：化学工业出版社2012
[2] 广庆 编程控制器原理系统设计［M］北京：清华学出版社2004
[3] 吴启红 变频器编程控制器触摸屏综合应技术实操指导书（第二版）［M］北京：机械工业出版社2010
[4] 史国生鞠勇 电气控制编程控制器技术实训教程［M］北京：化学工业出版社2010
[5] 晓云许连阁 编程控制技术应—项目化教程［M］北京：化学工业出版社2011
[6] 廖常初 PLC编程应[M]北京：机械工业出版社2005年
[7] 胡学林 编程控制器应技术[M]北京：高等教育出版社2001年
[8] 三菱FX系列编程序控制器编程手册[M]三菱公司编2001年
[9] 三菱编程序控制器应101例[M]三菱公司编 1994年
[10] 史宜巧孙业明景绍学 PLC技术应项目教程［M］北京：机械工业出版社2009
教研室
意见
教研室：（签字）
年 月 日
摘
动喷泉年出现种园林建筑花式观赏相结合种产物着编程控制器国迅速发展花式喷泉控制求越越高越越控制部分需编程控制器实现
动喷泉PLC控制系统设计首先分析动喷泉工作原理控制求根工艺求统计动喷泉需输入输出端子中输入点8输出点4计12输入输出点根PLCIO点数存容量选型原选择三菱FX2N16MR继电器型PLC作动喷泉控制器时选择电器元件设计PLC外部接线图然利SFC（Sequential Function Chart序功图）图法设计动喷泉程序梯形图验证设计正确性运三菱GX Developer仿真软件进行程序仿真仿真结果证明设计够效保证动喷泉准确性快速性安全性满足工艺求具定应价值
关键词：喷泉编程控制器控制系统设计
目 录
1 绪 1
11 课题背景意义 1
12 喷泉控制现状 1
13 文容 2
2 动喷泉硬件设计 3
21 动喷泉设计求 3
22 IO点统计 3
221 输入点统计 3
222 输出点统计 4
23 PLC选型参数介绍 4
231 PLC介绍 4
232 PLC选择 4
233 PLCFX2N16MR参数介绍 5
24 IO总分配动喷泉PLC IO接线 5
241 PLCIO总分配 5
242 动喷泉PLC IO接线 6
3 动喷泉软件设计 7
31 编程方法选择 7
32 动喷泉工作流程图 7
33 动喷泉程序设计 8
4 系统调试 14
41 GX Developer介绍 14
42 程序调试程 14
结束语 16
参考文献 17
致 谢 18
附 录 梯形图 19
1 绪
11 课题背景意义
着国济高速发展微电子技术计算机技术动控制技术迅速发展交流变频调速技术已进入崭新时代应越越广着国城市化进程加快口量集聚环境越越重环境心身愉快做事效率提高中喷泉湿润周围空气减少尘埃降低气温喷泉细水珠空气分子撞击产生量负氧离子益改善社区面貌增进居民身心健康喷泉造景功娱乐功环保功认识提高开拓喷泉应范围：适宜喜庆节日型群众集会广场喷泉城市题雕塑喷泉水造型简捷明快庄重方予团结进取凝聚感受商业广场购物中心景点型激光彩色音乐喷泉动感十足水表演欢快跳跃抒情富诗意水舞蹈喷泉配水幕电影变幻穷绚丽姿视听效果河湖然水面喷水高度超百米高水柱喷泉雄伟壮观水造型成城市旅游景点特征喷泉进入住宅区建筑品雕塑相映相伴中老年喜爱幽静典雅风格适童嬉水趣味十足形式松弛舒适环境氛围愉悦感受商场酒楼里喷泉巧致调节室气候增添画意托型建筑物然形建成工瀑布溢水造景清新韵味感受喷泉电视转播厅型歌舞频频出现调谐水形烘托着演出效果精巧微型喷泉进入办公室居室室增添动态装饰喷泉艺术技术结合物建筑艺术园林艺术美术引伸文学文学艺术音乐艺术等蕴含喷泉设计创作中少成功作品注意喷泉设计风格周边环境建筑物风格协调致注意文文化心理方案设计关重成功起点
12 喷泉控制现状
喷泉方案制作短短年时间手工制图发展photo shop图片发展三维动画制作光盘描绘动态喷水方案计算机技术极丰富开拓思维空间快速直观便保存易修改优点快建设方接受成喷泉设计方案招投标必备容喷泉专产品设备断更新换代新材料新技术采环保型产品更加安全售服务周时喷泉良性发展提供技术支撑数喷泉美化环境外发挥良生态效应社会效益广告效应等间接济效益
13 文容
根生活中出现情况花式喷泉研究象结合量资料文献研究喷泉控制问题整理出套行性较高喷泉控制系统
系统研究容包括喷泉发展情况存系列问题喷泉控制系统组成IO点统计喷泉软件设计仿真调试等
设计说明书分4章第1章绪介绍动喷泉控制现状背景
意义第2章动喷泉硬件设计介绍动喷泉控制系统硬件设计写动喷泉工作原理IO点统计PLC选型PLC外部接线图设计第3章动喷泉软件设计介绍动喷泉流程图IO口总分配单独花样设计第4章系统调试介绍仿真软件调试结果
2 动喷泉硬件设计
21 动喷泉设计求
1．控制器电源开关接通启动钮喷水装置开始工作停止钮停止喷水工作方式选择开关单步连续开关决定
2．单步连续开关单步位置时喷水池运行次循环连续位置时喷水池运行直继续
3．方式选择开关选择喷水池喷水花样1～4号喷水工作方式选择：
①选择开关位置1时启动钮4号喷水延时2s3号喷水延时2s2号接着喷水延时2s1号喷水样起喷水15s停连续状态时继续循环
②选择开关位置2时启动钮1号喷水延时2s2号喷水延时2s3号接着喷水延时2s4号喷水样起喷水30s停连续状态时继续循环
③选择开关位置3时启动钮13号时喷水延时3s24号喷水13号停止喷水交运行5次1～4号全喷水30s停止连续状态时继续循环
④选择开关位置4时启动钮喷水池1～4号喷水工作序：
1→2→3→4号序延时2s喷水然起喷水30s1234号分延时2s停水延时1s4→3→2→1号反序2s序喷水起喷水30s停止连续状态时继续循环
4． 什工作方式停止钮喷水池停止运行
22 IO点统计
221 输入点统计
动喷泉设计需输入点分：启动钮占1输入点停止钮占1输入点连续钮占1输入点单步钮占1输入点工作方式1～4选择开关占4输入点统计8输入点具体输入点统计表1示
表1 输入点统计
序号
输入点
数量
1
启动钮SB0
1
2
停止钮SB1
1
3
连续钮SB2
1
4
单步钮SB3
1
5
工作方式1选择开关SA1
1
6
工作方式2选择开关SA2
1
7
工作方式3选择开关SA3
1
8
工作方式4选择开关SA4
1
总计
8
222 输出点统计
动喷泉设计需输出点分：输出点4喷头组成统计4输出点具体输出点统计表2示
表2 输出点统计
序号
输出点
数量
1
电磁阀线圈YA1
1
2
电磁阀线圈YA2
1
3
电磁阀线圈YA3
1
4
电磁阀线圈YA4
1
计
4
23 PLC选型参数介绍
231 PLC介绍
编程控制器(Programmable Controller)计算机家族中员工业控制应设计制造早期编程控制器称作编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC代继电器实现逻辑控制着技术发展种装置功已超逻辑控制范围天种装置称作编程控制器简称PC避免计算机(Personal Computer)简称混淆编程控制器简称PLCPLC1966年出现美国日德国编程控制器质量优良功强
232 PLC选择
根求确定8输入点4输出点考虑需留定余量选16点输出输入PLC开关量进行控制喷头开启关闭速度求高输出选触点继电器输出形式PLC考虑应灵活性控制力结合课程学三菱FX系列PLC综合素确定型号FX2N16MR001PLC
233 PLCFX2N16MR参数介绍
三菱PLC FX2N16MR系列FX系列PLC家族中先进系列技术指标具体参数
输入参数：输入点数8输入信号电压DC24V±10*2输入信号电流7mADC24V (X0105mADC24V)输入ON电流45mA(X01035mADC24V)输入OFF电流15mA输入响应时间约10ms
输出参数：输出类型继电器输出输出点数8外部电源AC250V DC30V回路绝缘机械隔离动作显示继电器线圈通电时LED亮灯负载DC5V 2mA响应时间约10ms
负载电阻负载时2A1点COM8A4点COM8A8点COM
负载感性负载时80VA
负载灯负载时100W
24 IO总分配动喷泉PLC IO接线
241 PLCIO总分配
通PLC选型知设计采三菱FX2N48MR继电器型PLC作动喷泉控制核心根IO点数统计知X0代表启动钮系统启动X1代表停止钮运行中系统停止X2代表连续钮连续工作X3代表单步钮单步运行X4～X7代表工作方式1～4输出接4电磁阀Y0～Y4分接电磁阀1～4综述PLCIO总分配表见表3示
表3 PLCIO总分配表
序号
名称
输入点
序号
名称
输出点
1
启动钮
X000
1
电磁阀YA1
Y000
2
停止钮
X001
2
电磁阀YA2
Y001
3
连续钮
X002
3
电磁阀YA3
Y002
4
单步钮
X003
4
电磁阀YA4
Y003
5
方式1选择开关SA1
X004
6
方式2选择开关SA2
X005
7
方式3选择开关SA3
X006
8
方式4选择开关SA4
X007
242 动喷泉PLC IO接线
PLC外部接线图8输入点4输出点组成动喷泉PLC外部接线图图1示
图1 PLC外部接线图
3 动喷泉软件设计
31 编程方法选择
（1）验法：PLC发展初期设计继电器电路图方法设计梯形图典型电路基础根控象控制系统具体求断修改完善梯形图时需次反复调试修改梯形图断增加中间编程元件辅助触点较满意结果种方法没普遍规律遵循具试探性意性结果惟设计时间设计质量设计者验关系种设计方法做验设计法较简单梯形图设计
（2）时序流程图法：时序流程图法首先画出控制系统时序图（某时间应该进行项控制控制时序图）根时序关系画出应控制务程序框图程序框图写成 PLC 程序时序流程图法适合时间基准控制系统编程方法动喷泉系统输出点时序图图9示
（3）逻辑代数法：电气控制线路逻辑代数应关系开关量控制程逻辑代数式 表示分析设计
基设计步骤：根控制求列出逻辑代数表达式逻辑代数式进行化简根化简逻辑代数表达式画梯形图
（4）序功图：序功图种新编程方法常编写开关量序控制类程序包括阔步路径转换三素提供种组织程序图形方法
（5）SFC图法：生产工艺预先规定序输入信号作根部状态时间序生产程中执行机构动秩序进行操作
综述通较知动喷泉设计采SFC图法作程序设计语言具读性易懂性够较直观展现程序功设计思路
32 动喷泉工作流程图
动喷泉设计跳转指令完成程循环程定时器定时实现喷头间运行通互锁实现单独工作方式运行会出现种方式运行情况通电进入工作状态启动钮喷泉装置进入准备工作状态回初始状态启动钮喷泉设定程序开始运行果停止钮系统停止运行果停止钮系统选择花样继续运行直停止钮动喷泉工作流程图图2示
图2 动喷泉工作流程图
33 动喷泉程序设计
系统总程序附录示样式工作程序示：
（1） 样式选择1：选择开关位置1时启动钮4号喷水延时2s3号喷水延时2s2号接着喷水延时2s1号喷水样起喷水15s停连续状态时继续循环样式选择1程序图3示
图3 样式选择1程序
（2）样式选择2：选择开关位置2时启动钮1号喷水延时2s2号喷水延时2s3号接着喷水延时2s4号喷水样起喷水30s停连续状态时继续循环样式选择2程序图4示
图4 样式选择2程序
（3）样式选择3：选择开关位置3时启动钮13号时喷水延时3s24号喷水13号停止喷水交运行5次1～4号全喷水30s停止连续状态时继续循环样式选择3程序图5示
图5 样式选择3程序
（4）样式选择4：选择开关位置4时启动钮喷水池1～4号喷水工作序：1→2→3→4号序延时2s喷水然起喷水30s1234号分延时2s停水延时1s4→3→2→1号反序2s序喷水起喷水30s停止连续状态时继续循环样式选择4程序图6示
图6 样式选择4程序
4 系统调试
41 GX Developer介绍
GX Developer三菱PLC编程软件具软件通化程序标准化等特点够利Windows优越性操作性更加优越操作方法简便易学易懂够操作员复杂系统情况够通简单设定编程控制器CPU连接通调试功实现程序仿真达相应目
课题采编程软件GX Developer编程软件具体操作方法：开软件GX Developer然开文件拉菜单栏里点击新建文件夹’选择FX2N’确定开绘制梯形图编程编程完进行程序转换然利GX Simulator进行程序仿真
印出结果明显动作软元件话框表示该软元件动作
42 程序调试程
（1） 循环调试：
循环钮SB2选择种样式调试结果：LED灯循环次全部熄灭然继续循环
（2） 单步调试：
单步钮SB3选择种样式调试结果：LED灯循环次全部熄灭
（3） 样式选择1调试：
样式1求启动钮4号喷水延时2s3号喷水延时2s2号接着喷水延时2s1号喷水样起喷水15s停连续状态时继续循环调试结果：Y4Y3Y2Y1先点亮时间间隔2s起亮15s停果选择循环模式重复结果
(4) 样式选择2调试：
样式2求启动钮1号喷水延时2s2号喷水延时2s3号接着喷水延时2s4号喷水样起喷水30s停连续状态时继续循环调试结果：Y1Y2Y3Y4先点亮时间间隔2s起亮30s熄灭果选择循环模式重复结果
（5） 样式选择3调试：
启动钮13号时喷水延时3s24号喷水13号停止喷水交运行5次1～4号全喷水30s停止连续状态时继续循环调试结果：Y1Y3时点亮3sY2Y4点亮Y1Y3熄灭样交5次Y1Y2Y3Y4起点亮30s熄灭果选择循环模式重复结果
（6） 样式选择4调试：
启动钮喷水池1～4号喷水工作序：1→2→3→4号序延时2s喷水然起喷水30s1234号分延时2s停水延时1s4→3→2→1号反序2s序喷水起喷水30s停止连续状态时继续循环调试结果：Y1Y2Y3Y4序延时2s点亮接着亮30s然Y1Y2Y3Y4延时2s熄灭1sY4Y3Y2Y1反点亮延时2s亮30s全熄灭果选择循环模式重复结果
（7） 停止调试：
停止钮SB1处种状态LED灯全部熄灭
结束语
系统编程控制器PLC强控制功实现利编程控制器变频器控制花式喷泉功具接线简单编程直观扩展容易等特点花式喷泉功增加时需增加相应程序输出功改动方较少调试结果表明适应性灵活性精确性性方面达设计求表明该设计方案行
次课程设计基成功程序应存够导致编程语句长4种花样动转换必须加程序前四程序连起实现四种程序动转换
设计程中GX Simulator控制程序进行监控控制前没接触GX Simulator仿真设计中仿真建立许方设计合理设置时存理解明确方通次程序调试改进终达预期目标
通次实践PLC途工作原理提高熟悉PLC应锻炼实践力次课程设计专业知识次实际检验巩固
参考文献
[1] 史国生 电气控制编程控制器技术［M]北京：化学工业出版社2012
[2] 广庆 编程控制器原理系统设计［M]北京：清华学出版社2004
[3] 吴启红 变频器编程控制器触摸屏综合应技术实操指导书（第二版）[M］北京：机械工业出版社2010
[4] 史国生鞠勇 电气控制编程控制器技术实训教程［M］北京：化学工业出版社2010
[5] 晓云许连阁 编程控制技术应—项目化教程［M］北京：化学工业出版社2011
[6] 廖常初 PLC编程应[M]北京：机械工业出版社2005年
[7] 胡学林 编程控制器应技术[M]北京：高等教育出版社2001年
[8] 三菱FX系列编程序控制器编程手册[M]三菱公司编2001年
[9] 三菱编程序控制器应101例[M]三菱公司编 1994年
[10] 史宜巧孙业明景绍学 PLC技术应项目教程［M］北京：机械工业出版社2009
致 谢
动喷泉设计程中首先感谢学校领导提供帮助开放实验室设计程中够机会时通实验器材验证设计正确性机会书学知识应实践中锻炼单独设计PLC程序力体会学致收获劳动成果喜悦心情中发现学足处知识掌握薄弱环节加弥补
次感谢罗老师设计程中遇解者难完成容时罗老师总会耐心指导解答心中疑惑感谢罗老师帮助学
附 录 梯形图
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电气控制技术课程设计说明书
动喷泉PLC控制系统设计
湖南工学院电气控制技术课程设计课题务书
学院：电气信息工程学院 专业：电气工程动化
指导教师
学生姓名
课题名称
动喷泉PLC控制系统设计
容务
目标
设计基PLC动喷泉控制系统许休闲广场景区游乐场里常喷水定规律喷水变化式样夜晚配种彩色灯光显示更加迷图1示花式喷水池采PLC控制较方便花式喷水时序确定前提通改变时序者改变控制开关改变控制方式达显现种复合状态求
图1中4中间喷水3环状喷水2次外环形状喷水1外环形状喷水
(a) 花式喷水池演示示意图 (b) 操作控制开关面板图
图1 花式喷水池示意图
二务
根控制求明确设计务拟定设计方案进度计划运学理知识进行动喷泉控制原理设计硬件系统设计软件系统设计创新设计提高理知识工程应力系统调试力分析问题解决问题力
容包括：
1 设计该系统电气控制硬件系统
2．PLC选择IOPLC元器件分配
3．选择电器元件编制元件目录表
4．设计该系统PLC控制梯形图
5．计算机绘制PLC控制电路图
6．进行系统调试实现动喷泉控制求
7 编写设计说明书
三求
某喷水池控制器需满足列求：
1．控制器电源开关接通启动钮喷水装置开始工作停止钮停止喷水工作方式选择开关单步连续开关决定
2．单步连续开关单步位置时喷水池运行次循环连续位置时喷水池运行直继续
3．方式选择开关选择喷水池喷水花样1～4号喷水工作方式选择：
①选择开关位置1时启动钮4号喷水延时2s3号喷水延时2s2号接着喷水延时2s1号喷水样起喷水15s停连续状态时继续循环
②选择开关位置2时启动钮1号喷水延时2s2号喷水延时2s3号接着喷水延时2s4号喷水样起喷水30s停连续状态时继续循环
③选择开关位置3时启动钮13号时喷水延时3s24号喷水13号停止喷水交运行5次1～4号全喷水30s停止连续状态时继续循环
④选择开关位置4时启动钮喷水池1～4号喷水工作序：
1→2→3→4号序延时2s喷水然起喷水30s1234号分延时2s停水延时1s4→3→2→1号反序2s序喷水起喷水30s停止连续状态时继续循环
4．什工作方式停止钮喷水池停止运行
参考资料
[1] 史国生 电气控制编程控制器技术［M］北京：化学工业出版社2012
[2] 广庆 编程控制器原理系统设计［M］北京：清华学出版社2004
[3] 吴启红 变频器编程控制器触摸屏综合应技术实操指导书（第二版）［M］北京：机械工业出版社2010
[4] 史国生鞠勇 电气控制编程控制器技术实训教程［M］北京：化学工业出版社2010
[5] 晓云许连阁 编程控制技术应—项目化教程［M］北京：化学工业出版社2011
[6] 廖常初 PLC编程应[M]北京：机械工业出版社2005年
[7] 胡学林 编程控制器应技术[M]北京：高等教育出版社2001年
[8] 三菱FX系列编程序控制器编程手册[M]三菱公司编2001年
[9] 三菱编程序控制器应101例[M]三菱公司编 1994年
[10] 史宜巧孙业明景绍学 PLC技术应项目教程［M］北京：机械工业出版社2009
教研室
意见
教研室：（签字）
年 月 日
摘
动喷泉年出现种园林建筑花式观赏相结合种产物着编程控制器国迅速发展花式喷泉控制求越越高越越控制部分需编程控制器实现
动喷泉PLC控制系统设计首先分析动喷泉工作原理控制求根工艺求统计动喷泉需输入输出端子中输入点8输出点4计12输入输出点根PLCIO点数存容量选型原选择三菱FX2N16MR继电器型PLC作动喷泉控制器时选择电器元件设计PLC外部接线图然利SFC（Sequential Function Chart序功图）图法设计动喷泉程序梯形图验证设计正确性运三菱GX Developer仿真软件进行程序仿真仿真结果证明设计够效保证动喷泉准确性快速性安全性满足工艺求具定应价值
关键词：喷泉编程控制器控制系统设计
目 录
1 绪 1
11 课题背景意义 1
12 喷泉控制现状 1
13 文容 2
2 动喷泉硬件设计 3
21 动喷泉设计求 3
22 IO点统计 3
221 输入点统计 3
222 输出点统计 4
23 PLC选型参数介绍 4
231 PLC介绍 4
232 PLC选择 4
233 PLCFX2N16MR参数介绍 5
24 IO总分配动喷泉PLC IO接线 5
241 PLCIO总分配 5
242 动喷泉PLC IO接线 6
3 动喷泉软件设计 7
31 编程方法选择 7
32 动喷泉工作流程图 7
33 动喷泉程序设计 8
4 系统调试 14
41 GX Developer介绍 14
42 程序调试程 14
结束语 16
参考文献 17
致 谢 18
附 录 梯形图 19
1 绪
11 课题背景意义
着国济高速发展微电子技术计算机技术动控制技术迅速发展交流变频调速技术已进入崭新时代应越越广着国城市化进程加快口量集聚环境越越重环境心身愉快做事效率提高中喷泉湿润周围空气减少尘埃降低气温喷泉细水珠空气分子撞击产生量负氧离子益改善社区面貌增进居民身心健康喷泉造景功娱乐功环保功认识提高开拓喷泉应范围：适宜喜庆节日型群众集会广场喷泉城市题雕塑喷泉水造型简捷明快庄重方予团结进取凝聚感受商业广场购物中心景点型激光彩色音乐喷泉动感十足水表演欢快跳跃抒情富诗意水舞蹈喷泉配水幕电影变幻穷绚丽姿视听效果河湖然水面喷水高度超百米高水柱喷泉雄伟壮观水造型成城市旅游景点特征喷泉进入住宅区建筑品雕塑相映相伴中老年喜爱幽静典雅风格适童嬉水趣味十足形式松弛舒适环境氛围愉悦感受商场酒楼里喷泉巧致调节室气候增添画意托型建筑物然形建成工瀑布溢水造景清新韵味感受喷泉电视转播厅型歌舞频频出现调谐水形烘托着演出效果精巧微型喷泉进入办公室居室室增添动态装饰喷泉艺术技术结合物建筑艺术园林艺术美术引伸文学文学艺术音乐艺术等蕴含喷泉设计创作中少成功作品注意喷泉设计风格周边环境建筑物风格协调致注意文文化心理方案设计关重成功起点
12 喷泉控制现状
喷泉方案制作短短年时间手工制图发展photo shop图片发展三维动画制作光盘描绘动态喷水方案计算机技术极丰富开拓思维空间快速直观便保存易修改优点快建设方接受成喷泉设计方案招投标必备容喷泉专产品设备断更新换代新材料新技术采环保型产品更加安全售服务周时喷泉良性发展提供技术支撑数喷泉美化环境外发挥良生态效应社会效益广告效应等间接济效益
13 文容
根生活中出现情况花式喷泉研究象结合量资料文献研究喷泉控制问题整理出套行性较高喷泉控制系统
系统研究容包括喷泉发展情况存系列问题喷泉控制系统组成IO点统计喷泉软件设计仿真调试等
设计说明书分4章第1章绪介绍动喷泉控制现状背景
意义第2章动喷泉硬件设计介绍动喷泉控制系统硬件设计写动喷泉工作原理IO点统计PLC选型PLC外部接线图设计第3章动喷泉软件设计介绍动喷泉流程图IO口总分配单独花样设计第4章系统调试介绍仿真软件调试结果
2 动喷泉硬件设计
21 动喷泉设计求
1．控制器电源开关接通启动钮喷水装置开始工作停止钮停止喷水工作方式选择开关单步连续开关决定
2．单步连续开关单步位置时喷水池运行次循环连续位置时喷水池运行直继续
3．方式选择开关选择喷水池喷水花样1～4号喷水工作方式选择：
①选择开关位置1时启动钮4号喷水延时2s3号喷水延时2s2号接着喷水延时2s1号喷水样起喷水15s停连续状态时继续循环
②选择开关位置2时启动钮1号喷水延时2s2号喷水延时2s3号接着喷水延时2s4号喷水样起喷水30s停连续状态时继续循环
③选择开关位置3时启动钮13号时喷水延时3s24号喷水13号停止喷水交运行5次1～4号全喷水30s停止连续状态时继续循环
④选择开关位置4时启动钮喷水池1～4号喷水工作序：
1→2→3→4号序延时2s喷水然起喷水30s1234号分延时2s停水延时1s4→3→2→1号反序2s序喷水起喷水30s停止连续状态时继续循环
4． 什工作方式停止钮喷水池停止运行
22 IO点统计
221 输入点统计
动喷泉设计需输入点分：启动钮占1输入点停止钮占1输入点连续钮占1输入点单步钮占1输入点工作方式1～4选择开关占4输入点统计8输入点具体输入点统计表1示
表1 输入点统计
序号
输入点
数量
1
启动钮SB0
1
2
停止钮SB1
1
3
连续钮SB2
1
4
单步钮SB3
1
5
工作方式1选择开关SA1
1
6
工作方式2选择开关SA2
1
7
工作方式3选择开关SA3
1
8
工作方式4选择开关SA4
1
总计
8
222 输出点统计
动喷泉设计需输出点分：输出点4喷头组成统计4输出点具体输出点统计表2示
表2 输出点统计
序号
输出点
数量
1
电磁阀线圈YA1
1
2
电磁阀线圈YA2
1
3
电磁阀线圈YA3
1
4
电磁阀线圈YA4
1
计
4
23 PLC选型参数介绍
231 PLC介绍
编程控制器(Programmable Controller)计算机家族中员工业控制应设计制造早期编程控制器称作编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC代继电器实现逻辑控制着技术发展种装置功已超逻辑控制范围天种装置称作编程控制器简称PC避免计算机(Personal Computer)简称混淆编程控制器简称PLCPLC1966年出现美国日德国编程控制器质量优良功强
232 PLC选择
根求确定8输入点4输出点考虑需留定余量选16点输出输入PLC开关量进行控制喷头开启关闭速度求高输出选触点继电器输出形式PLC考虑应灵活性控制力结合课程学三菱FX系列PLC综合素确定型号FX2N16MR001PLC
233 PLCFX2N16MR参数介绍
三菱PLC FX2N16MR系列FX系列PLC家族中先进系列技术指标具体参数
输入参数：输入点数8输入信号电压DC24V±10*2输入信号电流7mADC24V (X0105mADC24V)输入ON电流45mA(X01035mADC24V)输入OFF电流15mA输入响应时间约10ms
输出参数：输出类型继电器输出输出点数8外部电源AC250V DC30V回路绝缘机械隔离动作显示继电器线圈通电时LED亮灯负载DC5V 2mA响应时间约10ms
负载电阻负载时2A1点COM8A4点COM8A8点COM
负载感性负载时80VA
负载灯负载时100W
24 IO总分配动喷泉PLC IO接线
241 PLCIO总分配
通PLC选型知设计采三菱FX2N48MR继电器型PLC作动喷泉控制核心根IO点数统计知X0代表启动钮系统启动X1代表停止钮运行中系统停止X2代表连续钮连续工作X3代表单步钮单步运行X4～X7代表工作方式1～4输出接4电磁阀Y0～Y4分接电磁阀1～4综述PLCIO总分配表见表3示
表3 PLCIO总分配表
序号
名称
输入点
序号
名称
输出点
1
启动钮
X000
1
电磁阀YA1
Y000
2
停止钮
X001
2
电磁阀YA2
Y001
3
连续钮
X002
3
电磁阀YA3
Y002
4
单步钮
X003
4
电磁阀YA4
Y003
5
方式1选择开关SA1
X004
6
方式2选择开关SA2
X005
7
方式3选择开关SA3
X006
8
方式4选择开关SA4
X007
242 动喷泉PLC IO接线
PLC外部接线图8输入点4输出点组成动喷泉PLC外部接线图图1示
图1 PLC外部接线图
3 动喷泉软件设计
31 编程方法选择
（1）验法：PLC发展初期设计继电器电路图方法设计梯形图典型电路基础根控象控制系统具体求断修改完善梯形图时需次反复调试修改梯形图断增加中间编程元件辅助触点较满意结果种方法没普遍规律遵循具试探性意性结果惟设计时间设计质量设计者验关系种设计方法做验设计法较简单梯形图设计
（2）时序流程图法：时序流程图法首先画出控制系统时序图（某时间应该进行项控制控制时序图）根时序关系画出应控制务程序框图程序框图写成 PLC 程序时序流程图法适合时间基准控制系统编程方法动喷泉系统输出点时序图图9示
（3）逻辑代数法：电气控制线路逻辑代数应关系开关量控制程逻辑代数式 表示分析设计
基设计步骤：根控制求列出逻辑代数表达式逻辑代数式进行化简根化简逻辑代数表达式画梯形图
（4）序功图：序功图种新编程方法常编写开关量序控制类程序包括阔步路径转换三素提供种组织程序图形方法
（5）SFC图法：生产工艺预先规定序输入信号作根部状态时间序生产程中执行机构动秩序进行操作
综述通较知动喷泉设计采SFC图法作程序设计语言具读性易懂性够较直观展现程序功设计思路
32 动喷泉工作流程图
动喷泉设计跳转指令完成程循环程定时器定时实现喷头间运行通互锁实现单独工作方式运行会出现种方式运行情况通电进入工作状态启动钮喷泉装置进入准备工作状态回初始状态启动钮喷泉设定程序开始运行果停止钮系统停止运行果停止钮系统选择花样继续运行直停止钮动喷泉工作流程图图2示
图2 动喷泉工作流程图
33 动喷泉程序设计
系统总程序附录示样式工作程序示：
（1） 样式选择1：选择开关位置1时启动钮4号喷水延时2s3号喷水延时2s2号接着喷水延时2s1号喷水样起喷水15s停连续状态时继续循环样式选择1程序图3示
图3 样式选择1程序
（2）样式选择2：选择开关位置2时启动钮1号喷水延时2s2号喷水延时2s3号接着喷水延时2s4号喷水样起喷水30s停连续状态时继续循环样式选择2程序图4示
图4 样式选择2程序
（3）样式选择3：选择开关位置3时启动钮13号时喷水延时3s24号喷水13号停止喷水交运行5次1～4号全喷水30s停止连续状态时继续循环样式选择3程序图5示
图5 样式选择3程序
（4）样式选择4：选择开关位置4时启动钮喷水池1～4号喷水工作序：1→2→3→4号序延时2s喷水然起喷水30s1234号分延时2s停水延时1s4→3→2→1号反序2s序喷水起喷水30s停止连续状态时继续循环样式选择4程序图6示
图6 样式选择4程序
4 系统调试
41 GX Developer介绍
GX Developer三菱PLC编程软件具软件通化程序标准化等特点够利Windows优越性操作性更加优越操作方法简便易学易懂够操作员复杂系统情况够通简单设定编程控制器CPU连接通调试功实现程序仿真达相应目
课题采编程软件GX Developer编程软件具体操作方法：开软件GX Developer然开文件拉菜单栏里点击新建文件夹’选择FX2N’确定开绘制梯形图编程编程完进行程序转换然利GX Simulator进行程序仿真
印出结果明显动作软元件话框表示该软元件动作
42 程序调试程
（1） 循环调试：
循环钮SB2选择种样式调试结果：LED灯循环次全部熄灭然继续循环
（2） 单步调试：
单步钮SB3选择种样式调试结果：LED灯循环次全部熄灭
（3） 样式选择1调试：
样式1求启动钮4号喷水延时2s3号喷水延时2s2号接着喷水延时2s1号喷水样起喷水15s停连续状态时继续循环调试结果：Y4Y3Y2Y1先点亮时间间隔2s起亮15s停果选择循环模式重复结果
(4) 样式选择2调试：
样式2求启动钮1号喷水延时2s2号喷水延时2s3号接着喷水延时2s4号喷水样起喷水30s停连续状态时继续循环调试结果：Y1Y2Y3Y4先点亮时间间隔2s起亮30s熄灭果选择循环模式重复结果
（5） 样式选择3调试：
启动钮13号时喷水延时3s24号喷水13号停止喷水交运行5次1～4号全喷水30s停止连续状态时继续循环调试结果：Y1Y3时点亮3sY2Y4点亮Y1Y3熄灭样交5次Y1Y2Y3Y4起点亮30s熄灭果选择循环模式重复结果
（6） 样式选择4调试：
启动钮喷水池1～4号喷水工作序：1→2→3→4号序延时2s喷水然起喷水30s1234号分延时2s停水延时1s4→3→2→1号反序2s序喷水起喷水30s停止连续状态时继续循环调试结果：Y1Y2Y3Y4序延时2s点亮接着亮30s然Y1Y2Y3Y4延时2s熄灭1sY4Y3Y2Y1反点亮延时2s亮30s全熄灭果选择循环模式重复结果
（7） 停止调试：
停止钮SB1处种状态LED灯全部熄灭
结束语
系统编程控制器PLC强控制功实现利编程控制器变频器控制花式喷泉功具接线简单编程直观扩展容易等特点花式喷泉功增加时需增加相应程序输出功改动方较少调试结果表明适应性灵活性精确性性方面达设计求表明该设计方案行
次课程设计基成功程序应存够导致编程语句长4种花样动转换必须加程序前四程序连起实现四种程序动转换
设计程中GX Simulator控制程序进行监控控制前没接触GX Simulator仿真设计中仿真建立许方设计合理设置时存理解明确方通次程序调试改进终达预期目标
通次实践PLC途工作原理提高熟悉PLC应锻炼实践力次课程设计专业知识次实际检验巩固
参考文献
[1] 史国生 电气控制编程控制器技术［M]北京：化学工业出版社2012
[2] 广庆 编程控制器原理系统设计［M]北京：清华学出版社2004
[3] 吴启红 变频器编程控制器触摸屏综合应技术实操指导书（第二版）[M］北京：机械工业出版社2010
[4] 史国生鞠勇 电气控制编程控制器技术实训教程［M］北京：化学工业出版社2010
[5] 晓云许连阁 编程控制技术应—项目化教程［M］北京：化学工业出版社2011
[6] 廖常初 PLC编程应[M]北京：机械工业出版社2005年
[7] 胡学林 编程控制器应技术[M]北京：高等教育出版社2001年
[8] 三菱FX系列编程序控制器编程手册[M]三菱公司编2001年
[9] 三菱编程序控制器应101例[M]三菱公司编 1994年
[10] 史宜巧孙业明景绍学 PLC技术应项目教程［M］北京：机械工业出版社2009
致 谢
动喷泉设计程中首先感谢学校领导提供帮助开放实验室设计程中够机会时通实验器材验证设计正确性机会书学知识应实践中锻炼单独设计PLC程序力体会学致收获劳动成果喜悦心情中发现学足处知识掌握薄弱环节加弥补
次感谢罗老师设计程中遇解者难完成容时罗老师总会耐心指导解答心中疑惑感谢罗老师帮助学
附 录 梯形图
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