课程名称题 目学 院 班 级 学生姓名 指导教师 日 期
电气控制技术 ＿自动喷泉的PLC控制＿＿＿＿＿
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自动喷泉的PLC控制
摘要
PLC设计是学校教学的重要补充部分，是区别于普通学校教育的一个显著特征，是教育教学体系中的一个不可缺少的重要组成部分和不可替代的重要环节。它是与今后的职业生活最直接联系的，学生在生产实习过程中将完成学习到就业的过渡，因此生产实习是培养技能型人才，实现培养目标的主要途径。它不仅是校内教学的延续，而且是校内教学的总结。可以说，没有生产实习，就没有完整的教育。学校要提高教育教学质量，在注重理论知识学习的前提下，首先要提高
学生设计的能力。
随着计算机软硬件技术的飞速发展，新型喷泉与计算机的交互应用越来越广泛，自动喷泉也越来越复杂和越来越精密，使得越来越多的控制部分需要计算机来完成。计算机控制灯光喷泉成为必然趋势。为此，建立以PLC为核心的多媒体计算机自动控制喷泉。本设计基于西门子公司生产的S7--200系列PLC，设计四种喷泉类型，能够进行多种花样的切换，通过上位机与PLC之间的通讯监控喷泉
的状态与效果，实现喷泉的自动控制。
关键词： 喷泉 PLC 自动控制
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目录
一、设计任务………………………………… 4 二、控制要求………………………………… 4 三、I/O分配表……………………………… 6 四、外部接线图……………………………… 7 五、流程图…………………………………… 8 六、梯形图…………………………………… 9 七、指令表…………………………………… 15 八、设计心得………………………………… 16 九、参考文献………………………………… 16
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一、设计任务
有16个彩灯代表16个喷头，有4个选择按钮，如下图所示。喷泉在工作过
程中实现四种以上的自动喷泉花样。
二．控制要求
当按下启动按钮时候，系统进入工作状态，可以选择四种花样的任意一种进行工作。如果按下停止按钮，无论系统在哪一个工作状态，都要停止。
样式一：
① 按下启动按钮X0，再按下K1选择花样喷泉1模式；
② 2、3、8同时先喷； ③ 2s后12、14、15同时喷； ④ 2、3、8、12、14、15持续喷10秒；
⑤ 重复循环②--④步骤。
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样式二：
① 按下K2选择花样喷泉2模式； ② 1、4号喷头先喷，3s后6号喷； ③ 3s后10号喷头喷，3s后16号喷； ④ 1、4、6、10、16同时喷20s；
⑤ 重复循环②--④步骤。
样式三：
① 按下K3按钮选择花样喷泉3模式； ② 5、7号喷头先喷，3s后9号喷； ③ 3s后11号喷，2s后13号喷； ④ 同时喷16s后，5、7、9、11、13号都停；
⑤ 重复循环②--④步骤。
样式四：
① 按下K4选择花样喷泉4模式
② 1、7、13同时先喷； ③ 5s后2、8、14同时喷； ④ 5s后5、9、15同时喷；
⑤ 5s后4、10、16再喷； ⑥ 5s后16个喷头同时喷10s；
⑦ 重复②--⑥ 步骤。
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三．I/O分配表
现场器件 启动按钮SB1 停止按钮SB2 花样选择开关K1 花样选择开关K2 花样选择开关K3 花样选择开关K4 输入点 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5
现场器件 1号喷头 2号喷头 3号喷头 4号喷头 5号喷头 6号喷头 7号喷头 8号喷头 9号喷头 10号喷头 11号喷头 12号喷头 13号喷头 14号喷头 15号喷头 16号喷头 输出点 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7
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四．外部接线图
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五．流程图
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六．梯形图
I0.0闭合，M0.0 得电，系统启动，I0.0断开，M0.0失电，系统停止
按下K1选择花样喷泉1模式，触点I0.2闭合，M0.1得电，M0.1常开闭合，M0.1常闭断开，Q0.1 Q0.2 Q0.7得电，灯2,3,8亮，同时T37开始计时
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当T37计时满2s时，T37常开闭合，Q1.3 Q1.5 Q1.6 得电，灯12,14,15亮，同时 计时器T38计时满时，T38常闭断开，T37,T38复0，系统重新从网络
三运行，如此形成循环，只有当停止按钮按下时，系统推出循环。
按下K2选择花样喷泉2模式；触电
I0.3闭合，M0.2 得电，M0.2常开
闭合，常闭打开，输出Q0.0 Q0.3 得电，灯1 ，4亮，同时计时器T39开始计
时
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当T39计时器计时满时T39常开闭合，输出Q0.5得电，灯6亮，同时T40开始计时，当T40计时器计时满3s后，T40常开闭合，输出Q1.1得电，灯10
亮，同时T41开始计时
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当T41计时满3S后，T41常开闭合，输出Q1.7得电，等16亮，同时T42开始计时，当T42计时满20S后，T42常闭断开，此时 T39 T40 T41 T42 将同时清零，系统转入网络12循环执行，只有当按下停止按钮时，系统退出循环。
按下K3按钮选择花样喷泉3模式，触电I0.4闭合，M0.3得电，M0.3常开闭合，常闭断开，输出Q0.4 Q0.6得电，灯5,7亮，同时计时器T43开始计时
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当计时器T43计时满3S后，T43常开闭合，输出Q1.0得电，灯9亮，同时T44开始开始计时，当T44计时满3S后，T44常开闭合，输出Q1.2得电，灯11
亮，同时计时器T45开始计时。
当计时器T45计时满2S后，T45常开闭合，输出Q1.4得电，灯13亮，同时计时器T46开始计时，当T46计时满16S后，T46常开闭合，常闭打开，此时所有输出Q都被置零，灯都处于熄灭状态，同时，定时器 T43 T44 T45 T46 都被清零，系统转入网络22循环执行，只有当停止按钮按下时，系统推出循环。
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按下K4选择花样喷泉4模式，常开触电I0.5闭合，输出M0.4得电。M0.4常闭断开，常开闭合。输出Q0.0 Q0.6 Q1.4得电，灯1，7 ，13亮，同时计时
器T47开始计时。
当计时器T47计时满5S后，T47常开闭合，输出Q0.1 Q0.2 Q1.5得电，灯
2,8,14亮，同时定时器T48开始计时。
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当定时器T48计时满5S后，T48常开闭合输出Q0.4 Q1.0 Q1.6得电，灯5,9,15
亮，同时定时器T49开始计时。
当定时器T49计时满5S后，T49常开开关闭合，输出Q0.3 Q1.1 Q1.7 得电，
灯4,10，16亮，同时定时器T50开始计时。
当定时器T50满5S时，此时所有的输出Q都被置1，所有的灯都亮，同时
定时器T51开始计时。
当定时器T51计时满10S后，T51常闭打开，此时定时器T47 T48 T49 T50 T51被清零，系统转入网络33循环执行，只有当停止按钮按下时系统才会推出循环。
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七．指令表
BEGIN Network 1
LD I0.0 O M0.0 AN I0.1 = M0.0 Network 2 LD M0.0 O M0.1 A I0.2 = M0.1 Network 3 LDN I0.1 AN M0.2 AN M0.3 AN M0.4 = Q0.1 = Q0.2 = Q0.7 AN T38 TON T37, 20 Network 4 LD T37 = Q1.3 = Q1.5 = Q1.6 TON T38, 100 Network 5 LD M0.0 O M0.2 A I0.3 = M0.2 Network 6 LDN M0.1 AN M0.3 AN M0.4 = Q0.0 = Q0.3
AN T42 TON T39, 30 Network 7 LD T39 = Q0.5 TON T40, 30 Network 8 LD T40 = Q1.1 TON T41, 30 Network 9 LD T41 = Q1.7 TON T42, 200 Network 10 LD M0.0 O M0.3 A I0.4 = M0.3 Network 11 LDN M0.1 AN M0.2 AN M0.4 = Q0.4 = Q0.6 AN T46 TON T43, 30 Network 12 LD T43 = Q1.0 TON T44, 30 Network 13 LD T44 = Q1.2 TON T45, 20 Network 14 LD T45 = Q1.4 TON T46, 160
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Network 15 LD T46 R Q0.0, 16 Network 16 LD M0.0 O M0.4 AN T50 A I0.5 = M0.4 Network 17 LDN M0.1 AN M0.2 AN M0.3 = Q0.0 = Q0.6 = Q1.4 AN T50 TON T47, 50 Network 18 LD T47 = Q0.1 = Q0.2 = Q1.5 TON T48, 50 Network 19 LD T48 = Q0.4 = Q1.0 = Q1.6 TON T49, 50 Network 20 LD T49 = Q0.3 = Q1.1 = Q1.7 S Q0.0, 16 TON T50, 30
八、设计心得
通过这一周的课程设计，我掌握了更多关于自动控制系统的知识，明白了自动喷泉控制系统的组成，三菱系列PLC的功能及特点。使我更深入的学习了电气控制系统与可编程控制器这门课程，熟练掌握了PLC的使用。并且由于希望更好的完成此次设计使我搜索了很多这方面的资料，使我对自动喷泉控制系统的设计制作过程有了很深的认识。对一个系统的设计步骤有了清楚的了解，并且掌握了一个系统的设计过程。学会了如何发现问题、解决问题。并在查阅资料的过程中对问题的认识和问题的解决提出了新的见解，分析问题出现的原因，使得对问题的理解更加深刻。同时在老师的指导的过程中想老师学习到了解决问题的新方
法、新思路。
总之，经过这段时间的课程设计，使我在可编程控制这方面受益匪浅。
九、参考文献
[1] 常晓玲.电气控制系统与可编程控制器.北京：机械工业出版社，2004.1 [2] 高钦和.可编程控制器应用技术与设计实例.北京：人民邮电出版社，2004.7
[3] 俞国亮.PLC原理与应用.北京：清华大学出版社，2005.6
[4] 谢克明、夏路易.可编程控制器原理与程序设计. 北京：电子工业出版社
[5] 张兴国.可编程控制器技术及应用.北京：中国电力出版社，2006 [6] 贺哲荣、石帅军.流行PLC实用程序及设计.西安：西安电子科技大学出版社，
2006.3
[7] 宋德玉.可编程序控制器原理及应用系统设计技术.北京：冶金工业出版社，
2001
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