音乐喷泉控制系统的plc程序设计

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1、音乐喷泉控制系统的PLC程序设计：本音乐喷泉控制系统是《高级维修电工技能训练》中的一个训练项目，也是高级维修电工职业资格考核项目之一，论文从系统控制要求，I/O分配，程序设计以及程序设计中的注意事项等方面做了详细阐述，对教师的教学和学生的考工有一定的实践指导意义。同时相关的高级维修电工职业资格考核操作题也可以类似的编程思路和编程方法来实现。　　关键词：音乐喷泉控制系统控制要求状态转移图（SFC）程序设计　　:TP273：A：1007-9416(2011)11-0015-02　　　　1、引言　　随着人民生活水平的提高，城市环境建设日益得到政府和人民的重视。喷泉作为一种

2、观赏性较高的艺术水景，不断地出现在城市广场、居民小区、公园、景区等场所。它不仅可以增加周围空气的湿度，减少空气当中的尘埃，降低空气温度，更为人们生活增添了不少的生活情趣。音乐喷泉控制系统能自动且连续的根据音乐的音调改变其形态和灯光，呈现丰富多彩的花型和灯光变化，从而给予观赏者完美的视觉享受。由可编程序控制器PLC控制的音乐喷泉，在软件和硬件上均可达到该控制系统的要求。　　2、音乐喷泉控制系统控制要求　　音乐喷泉控制系统的控制要求多种多样，本控制系统是《高级维修电工专业技能训练》中的一个训练项目，其控制系统构成及控制要求如下：该音乐喷泉控制系统由主喷头，副喷头，主激光

3、灯B，红色灯D，绿色灯E构成。其控制要求：无音乐时，所有喷头和灯可单独控制；当音乐为高音时，接通高压泵，同时B、D组灯亮；当音乐为低音时，接通低压泵，同时B、E组灯亮；当音乐为中音时，接通中压泵，同时B、D、E三组灯亮。　　3、音乐喷泉控制系统解读　　初看该控制系统的控制要求，感觉其控制比较简单。当输入信号为高音时，其输出高压泵、B、D灯；当输入信号为低音时，输出低压泵、B、E灯；当输入信号为中音时，输出中压泵、B、D、E灯。只需要单流程状态转移图就可实现。加入启动按钮，该系统其I/O需要输入信号四个，输出信号6个就可实现控制要求。但仔细看来，其中还有一个控制要求：

4、无音乐时，所有喷头和灯可单独控制。也就是说该系统的所有输出信号均可手动控制，那就要求输出的五个信号有相对应的五个输入信号来进行手动控制，所以需在原有的I/O分配上加上五个输入信号，共需输入信号10个，输出信号6个。输入信号分别为启动按钮X0，高中低音X2、X3、X4，手动高中低压泵X10、X11、X12，手动B、D、E灯X13、X14、X15；输出信号高中低压泵Y0、Y1、Y2，B、D、E组灯Y3、Y4、Y5。　　4、PLC的选型　　争于对以上控制要求分析及I/O需求，我们可选用三菱FX2N系列的FX2N-32MR型号的PLC，FX2N是三菱公司具有代表性的小型PL

5、C，其体积只有FX2的50%，运行频度更快，是FX2的6倍，其输入点和输出点均为16个，可满足该控制系统的控制要求。　　5、音乐喷泉控制系统程序设计　　控制系统实现：争对于以上的本音乐喷泉控制系统的控制要求，我们可以把该控制系统程序分成两个部分来完成。第一部分：手动控制部分，即实现无输入信号时，所有的喷头和灯可单独控制。第二部分：有输入信号（高音、低音、中音）时，对应输出泵和灯。最后把这两部分程序通过整合，完成整个控制系统。因此，要完整本控制系统程序的编写可分三步骤来进行。　　第一步：完成手动控制部分程序的编写。手动控制的意思是按下当前控制按钮时，相应输出部分有输出

6、，松开按钮时，对应输出部分无输出，该部分程序相应比较简单，对应输入信号输出相当的泵和灯。由于是手动控制，所以在程序设计过程中无需加入自锁触点。如输入信号为手动高压泵X10时，对应高压泵Y0有输出，输入X11时，Y1输出即可，当然也可以加上相应的电气保护触点。　　第二步：完成自动控制部分程序的编写。自动控制部分即有输入信号（高、中、低音）时所需实现的控制。该控制部分的程序我们可通过单流程状态转移图来实现。初始状态通过特殊辅助继电器M8002驱动，当输入信号为高音（X2=1）时，状态S10激活，高压泵Y0、B组灯Y3、D组灯Y4有输出，当音乐为低音（X4=1）时，状态S

7、20激活，低压泵Y1、B组灯Y3、E组灯Y5有输出，当音乐为中音（X4=1）时，状态S30激活，中压泵Y2，所有灯组Y3、Y4、Y5有输出。转移图结束前通过X2驱动返回S10状态，也可以无条件转移至S0状态，效果一样。其状态转移图如下：　　　　通过状态转移图，可以看出，我们将各阶段输出更换为状态，准备更换为初始状态，就得到了状态转移图。状态转移图是状态编程法的重要工具。状态编程的一般思想为：将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态，弄清各状态的工作内容（状态的功能、转移条件和转移方向，即状态的三要素），根据总的控制要求，将各独立状态联系起来，形成状态转移图，进行