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3 第1章 喷泉的设计要求及目的

1.1 概述 随着人们的生活日趋小康，一些必要的美化设施逐渐兴起，各式各样 的广场花园越来越多，喷泉作为一项建筑艺术，在国内外均有较悠久的历 史。人们随着生活水平的提高，对美化住宅小区以及别墅环境的要求也越 来越高，小型音乐喷泉成为一个发展方向。目前的水景喷泉一般包括：固 定水景、时控喷泉、程控喷泉、声控喷泉、音乐喷泉５类，控制方式的复 杂程度由低到高。使用ＰＬＣ控制花式喷泉，具有使用方便、运行可靠、 控制程序设计简单等优点，若需要改变喷水花样和喷水时间，不必做很大 调整，只要相应修改控制程序，即可实现控制目的。这样的地方又怎能少 了喷泉呢? 多花样喷泉形式多样，常常能吸引人们的眼球，同时水又增加 了环境的灵动性，多花样喷泉已经成为人们建造各类娱乐广场的必需设施。 那些控制简便，花样较多，价格低廉的喷泉慢慢成为建设者的首选。现今， 多花样喷泉的制造，延袭传统，结合现代，正日益成为人们或出于对环境 的追求，或为了居室的美化，等等，而得到众多品位人士的追求。 本设计的多花样喷泉采用西门子编程软件进行PLC编程，利用PLC的工 作原理，结合按钮、开关、电源电路进行设计，将软件和硬件有机地结合 起来，使得系统能够实现多花样喷泉各种模式的变化以及控制。

1.2 设计目的 通过对实例工程的模拟，熟悉掌握了PLC编程和程序调试方法。进一步 了解PLC的I/O连接。进一步熟悉定时移位的编程指令的应用，用PLC构成喷 泉系，学习电气可编程中的基本实验器件及PLC编程等的综合应用。巩固和 加深对PLC编程控制器的理解和应用。掌握硬件实验装置的方法。 1.3 研究思路及方法 本次设计的题目是花样喷泉系统， 本设计基于西门子 S7-200 PLC编程， 设计了花样喷泉系统。花样喷泉控制系统的主要任务就是改变喷泉的喷水 样式，以达到有规律的改变喷泉喷水样式的目的。按下启动按钮，喷泉装 置开始工作，按下停止按钮，喷泉控制装置停止工作。喷泉工作方式由花 样选择开关和单步∕连续开关决定。当单步∕连续开关选择单步时，喷泉 只能按

照花样选择开关设定的方式，运行一个循环；当单步∕连续开关选 择连续时，喷泉按照花样选择开关设定的方式，运行多个循环，直至按下 停止按钮。花样循环方式选择开关用于选择喷泉的喷水花样，本文设计四 种喷水花样循环。PLC控制系统体积小、功能强、可靠性高,且具有较大的 灵活性和可扩展性的特点。用 PLC花样喷泉控制系统，不但实现了自动转 换花样喷泉的喷水样式，提高了系统的可靠性和安全性，而且，美化了我 们的生活环境，使我们的生活环境更加安逸、舒适。因此PLC控制系统具有 一定的工程应用和推广价值。

第2章 PLC的简介 2.1 可编程序控制器简介 可编程序控制器 PC（Programmable Controller）又称可编程序控制器 PLC （Programmable Logic Controller） ，是微机技术与继电器常规控制技术相接合的 产 物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以 微处 理器为核心用作数字控制的专用计算机。 它不仅充分利用微处理器的优点来 满足各 种工业领域的实时控制要求， 同时也照顾到现场电器操作维护人员的技能 和习惯， 摈弃了微机常用的计算机编程语言的表达形式，独具风格地形成一套以 继电器梯形 图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构， 使用户程序的编制清 晰直观、方便 易学， 调试和查错都很容易。 PLC 现已成为现代工业控制三大支柱 （PLC、 CAD/CAM、 ROBOT）之一，以其可靠性、逻辑功能强、体积小、可在 线修改控制程序、具有远 程通信联网功能、易于与计算机接口、能对模拟量进行 控制、具备告诉计数与位控 等高性能模块等优异性能，日益取代由大量中间继电 器、时间继电器、计数继电器 等组成的传统继电－接触控制系统在机械、化工、 石油、冶金、电力、轻工、电子、 纺织、食品、交通、等行业得到广泛应用。PLC 的应用深度和广度已经成为一个国家 工业先进水平的重要标志之一。 2.2 PLC 的结构 PLC 1.2 PLC 的结构 PLC 和一般的微型计算机基本相同， 也是由硬件系统和软件 系统两大部分组 成的。PLC 的硬件系统由微处理器(CPU)、存储器(EPROM，ROM)、 输入输出 (I/O)部件、电源部件、编程器、I/O 扩展单元和其他外围设备组成。各部分 通过 总线(电源总线、控制总线、地址总线、

数据总线)连接而成。其结构简图如下：