基于pcl的噴泉控制系統(tǒng)分析與設計論文

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1、基于PCL的噴泉控制系統(tǒng)分析與設計畢業(yè)論文目錄前言1第一章西門子S7-200PLC概述11.1可編程控制器概述11.1.1PLC的組成21.1.2PLC的功能31.1.3PLC的特點31.1.4PLC的發(fā)展狀況和前景31.2西門子S7-200系列PLC概述4第二章主控制器的選擇52.1噴泉控制系統(tǒng)的設計要求52.1.1花式噴泉系統(tǒng)整體設計概況52.1.2花式噴泉的具體控制要求62.2主控制器選擇72.3系統(tǒng)主電路設計8第三章噴泉控制系統(tǒng)設計83.1噴泉控制系統(tǒng)的控制原理83.2噴泉系統(tǒng)控制的輸入輸出點分配

2、93.3系統(tǒng)接線分布93.4梯形圖分析103.5程序運行分析18第四章噴泉控制系統(tǒng)設計程序調試19總結25參考文獻282致謝292基于PLC的？？？設計前言噴泉，顧名思義，是指水在水壓的作用下以特定形狀噴出而形成的景觀。在自然界里，天然形成的噴泉多是由地下水受壓噴出地表形成，多出現于平原地區(qū)或山丘地帶；在現實生活中，人工制造的噴泉多出現于花園、公園、公共場館等處，作為一種人工景觀，起到襯托點綴環(huán)境的作用?；ㄊ絿娙Y合了園林工藝與現代美學，用可編程控制器作為其核心控制部件，具有花式繁多，易于轉換，便于控制等

3、諸多優(yōu)點，解決了普通噴泉觀賞性略顯不足、控制不便等一些問題，具有良好的實用性和發(fā)展前景?？删幊炭刂破鞑粌H可以充分發(fā)揚并利用微處理器的普遍優(yōu)點，還具有設計調試工作量少等獨特的優(yōu)點，因此具有更加廣泛的應用[1]。在考慮到花式噴泉的控制要求和控制元件的性能體現之后，本設計選定西門子S7-200系列PLC為控制元件。本設計通過梯形圖的編寫和仿真，初步模擬了噴泉的控制程序，實現了預定的設計目標。第一章西門子S7-200PLC概述1.1可編程控制器概述ProgrammableLogicController，即可編程控

4、制器，是在結合了微型計算機原理和繼電器常規(guī)控制原理的前提下、充分吸收利用微型處理器控制和繼電器順序控制的優(yōu)點，并將其運用到數字控制領域的新型控制器[2]。作為一種新的控制器，可編程控制器有著自身獨特的編程方法，不同于一般微型計算機編程語言，而是另辟蹊徑，采用梯形圖這種象形編程方法。獨特的編程語言，配合其自身的模塊化構造，從而形成了清晰明了、直觀易懂、便于學習、易于維修的特點[3]29?？删幊炭刂破鞑粌H可以借助其微處理器的優(yōu)點，來滿足工業(yè)應用的需求，而且可以方便專業(yè)人員的維護與檢查[4]。1.1.1PLC的

5、組成PLC分為兩類。其中，單元式也可稱作整體式，模塊式也可稱作組合式[5]。單元式PLC的機箱內不僅裝有其各個部件，也可加裝擴展模塊。模塊式PLC則將單元式PLC的每一個部件分別做成與之對應的電路模塊，并用總線連接起來，組成一個完整的PLC。單元式PLC的外觀較小，多用于小型機。而模塊式PLC的體積較大，配置也相對靈活，可以根據不同用戶的不同需求，配置不同的模塊，以滿足廣大用戶[6]。圖1-1單元式PLC構造示意圖圖1-2模塊式PLC構造示意圖291.1.2PLC的功能PLC自1969年問世以來，40余年

6、間，獲得了極大的發(fā)展，已經成為一個獨立的行業(yè)，成為自動控制裝置的主導。這與其強大的功能是分不開的[7]。PLC的主要功能如下：1）多種控制功能。2）數據處理功能。3）通信聯網功能。1.1.3PLC的特點作為一種新的控制器，可編程控制器有著自身獨特的一些優(yōu)點，這些優(yōu)點不僅促進了PLC的開發(fā)和利用，也給用戶提供了良好的用戶體驗[8]。1）可靠性強，抗干擾。2）功能相對較多、適用性強。3）簡單易學、便于使用。4）功耗低、性價比高。5）易于安裝、調試、維護。1.1.4PLC的發(fā)展狀況和前景在PLC誕生之前，工業(yè)上

7、借助于繼電器電路和接觸器電路構成的控制系統(tǒng)來滿足工業(yè)電器生產的需要。由于受到自身缺點的限制，繼電器控制系統(tǒng)在對順序、時序等動作進行控制和對開關量、模擬量等信號量進行處理時，有著明顯的不足[9]。在1969年，美國DEC公司研發(fā)了第一臺PLC，開辟了計算機技術在工業(yè)控制領域應用的新局面。在隨后的七十年代，PLC技術逐漸發(fā)展并走向成熟。到了九十年代，PLC的運算速度有了更進一步的提高，功能有了更加全面的開發(fā)，在工業(yè)控制領域的應用也越來越廣泛[10]。近年來，隨著技術發(fā)展，PLC的運行速度也越來越快。29在未來

8、，PLC的發(fā)展方向將沿著其規(guī)模和功能大致分為兩個方向。其中，大型PLC將沿著運行速度更快、運行容量更大的方向發(fā)展[11]。與之對應，小型PLC將會衍生出一種體積更小、成本更低、功效卻得到提高的系列，以適應小型控制系統(tǒng)自動化的需要。1.2西門子S7-200系列PLC概述西門子S7-200系列PLC，屬于單元式，主要用于中小型系統(tǒng)[12]。其基本組成包括五大部分。圖1-3西門子S7-200系列PLC的系統(tǒng)結構基本模塊也稱作CPU模