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基于plc的花样喷泉控制系统设计.doc
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基于plc的花样喷泉控制系统设计.doc
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基于 plc 的花样喷泉控制系统设计
...
目录
第一章 引言 ........................................................................................3
1.1 课题背景及目的 ......................................................................3
1.2 本次课程设计任务及要求 ......................................................3
第二章 控制方案的选择 ..................................................................4
第四章 I/O 分配表............................................................................5
第五章 PLC 硬件连接图....................................................................5
5.1 PLC 硬件连接图......................................................................7
5.2 控制电机的接线图 ..................................................................7
第六章 顺序连接图 ..........................................................................7
第七章 调试过程及说明 ..................................................................10
第八章 结束语 ..................................................................................10
第九章 参考文献 ..............................................................................11
第十章 附录 ....................................................................................12
附录 1 控制面板设计 .................................................................12
附录 2 梯形图 .............................................................................12
附录 3 指令表 .............................................................................21
第一章 引言
1.1 课题背景及目的
课程设计在整个教学过程中,是一个非常重要的实践性教学环节,尤其在掌
握机电传动控制技术时,仅仅了解工作原理和控制的指令系统是远远不够的。为
最大限度的满足生产工艺和机械设备的要求,就需要结合机电传动控制和应用技
术的特点,进行初步的工程训练。
在许多休闲广场、景区或游乐场所里,人们经常看到喷泉按一定的规律喷水,
...
景色迷人;若在夜晚配上各种颜色的灯光显示,则更加绚丽多彩.本次课程设计就
是通过设计花样式喷泉以机电传动控制课程设计为载体的主要目的,是通过对喷
泉简单的自动化控制、简单的工艺过程的调查研究,使学生明确生产工艺对电气
控制提出的各项要求。根据这些要求,进行基本的原理设计、工艺设计和操作设
计,使学生在课程设计的全过程中,进一步明确设计任务中的各项要求,建立课
程设计工作的整体概念,从工程环境、实现手段和操作方式的各个环节入手来设
计控制程系统,通过不断的调试和完善软硬件设计,最终能够满足这些要求。
课程设计以培养工程应用能力为主,在独立完成设计任务的同时,还要进行
多方面能力的培养和提高,为毕业设计以及毕业后的工作能力打下良好的基础。
某广场的喷泉如图所示,4 号为中间喷头,3 号为内环状喷头,2 号为 1
次外环状喷头,1 号为外环装喷头。
(1) 按下启动按钮,喷泉控制装置开始工作,按下停止按钮,喷泉控制装置停
止工作。
(2) 喷泉的工作方式由花样选择开关和单步、连续开关决定。
(3) 当单步、连续开关在单步控制时,喷泉只能按照花样选择开关设置得方式
运行一个循环。
(4) 花样选择开关用于选择喷泉得喷水花样,现考虑 4 种喷水花样。
① 花样选择开关在位置 1 时,按下启动按钮后,4 号喷头喷水,延迟 2s 后,
3 号喷头喷水,再延迟 2s 后,2 号喷头喷水,又延迟 2s 后,1 号喷头喷
水。18s 后,如果为单步工作方式,则停下来。如果为连续工作方式,则
继续循环下去。
② 花样选择开关在位置 2 时,按下启动按钮后,1 号喷头喷水,延迟 2s 后,
...
2 号喷头喷水,再延迟 2s 后,3 号喷头喷水,又延迟 2s 后,4 号喷头喷
水。30s 后,如果为单步工作方式,则停下来。如果为连续工作方式,则
继续循环下去。
③ 花样选择开关在位置 3 时,按下启动按钮后,1 号、3 号喷头同时喷水,
延迟 3s 后,2 号、4 号喷头同时喷水,1 号、3 号喷头停止喷水。如此交
替 15s 后,4 组喷头全喷水,30s 后,如果为单步工作方式,则停下来。
如果为连续工作方式,则继续循环下去。
④ 花样选择开关在位置 4 时,按下启动按钮后,按照 1-2-3-4 的顺序,以此
间隔 2s 喷水,然后一起喷水。30s 后,按照 1-2-3-4 的顺序,分别延迟 2s
依次停止喷水。再经 1s 延迟时,按照 4-3-2-1 的顺序,依次间隔 2s 喷水,
然后一起喷水。30s 后停止。如果为单步工作方式,则停下来。如果为连
续工作方式,则继续循环下去。
第二章 控制方案的选择
本次课程设计的课题是花样式喷泉,由其控制要求可知:控制过程是一个
复杂,连续。灵巧的过程。在工业工程中,被选择为控制的一般是:继电器,
PLC,单片机。由于绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行
的,容易损坏。而且继电器的触点容易产生电弧,甚至会熔在一起产生误操作,
引起严重的后果。单片机是一种集成电路编程复杂,结构复杂等。而 PLC 可
靠性高,抗干扰能力强,配套齐全,功能完善,适用性强,系统的设计、建造
工作量小,维护方便,容易改造,体积小,重量轻,能耗低且易学易用,深受
工程技术人员欢迎,在工业以及其他领域都得到广泛的应用。因此,本次花样
喷泉的自动化控制也采用 PLC 控制。
该控制系统选用三菱公司FX 系列的PLC。它体积小,重量轻,使用寿命长,编程和
维 护方便,故障率低,通过扩展模块的连接, 可以增加输入/ 输出点数.
为了便于程序清晰明了,分别调用不同的四个花样,采用了子程序调用指令(CALL
P),并通过[SRET]返回原始指令。
不同花样的选择采用手动选择开关,内部通过时间继电器和辅助继电器实现自动化控
制来完成各花样内的循环动作。
第四章 I/O 分配表
由控制要求分析可知,分配表中输入7个,输出4个,则其I/O分配表如下表所示
输入 输出
地址 元件 功能 地址 元件 功能
X0 SB1 启动开关 Y0 KM1 喷头 1
...
X1 SA2 花样开关位置 1 Y1 KM2 喷头 2
X2 SA3 花样开关位置 2 Y2 KM3 喷头 3
X3 SA4 花样开关位置 3 Y3 KM4 喷头 4
X4 SA5 花样开关位置 4
X5 SB6 停止
X6 SB7 单步/连续
第五章 PLC 硬件连接图
5.1 PLC 硬件连接图
课程设计的要求,采用三菱 FX2N 系列,其硬件连接图如下图所示:
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omyligaga
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