基于PLC的花式喷泉监控系统【文献综述】

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1、毕业论文文献综述电气工程及自动化基于PLC的花式喷泉监控系统摘要：主要介绍了PLC的特点和基本情况，着重说明基于PLC的花式喷泉监控系统的设计思路和各模块实现考虑等，并总结了选择用PLC来实现该功能的优点。关键词：音乐喷泉；PLC控制系统；设计及PLC选型1、花式喷泉的现状在许多休闲广场，景区或游乐场所里，常看到喷泉按着一定的规律或变化花样，其中喷水管的布置对喷水花样的形成很重要。喷泉又时常与美景相联系，由此人们对环境美的要求由喷泉的自身带给人的美感也不能忽视。而且喷泉可以湿润周围空气，减少尘埃，降低气温。喷泉的细小水珠同空气分子撞击，能产生大量的负氧离子[1]。因此，喷泉有益于改善城市

2、面貌和增进居民身心健康。如今科技日新月异，喷泉也更是包含了许多的科学技术，集科学与艺术于一身，在城市建设中扮演着越来越重要的角色，其自身的发展与大量新技术的出现及发展是分不开的，完成本设计控制系统的核心控制部件PLC更是有着丰富的发展历史[2]。1.1、PLC的特性和优势可编程控制器(PLC)是综合了计算机技术，自动控制技术和通信技术的新型的，通用的自动控制装置。它具有功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程及适应工业环境下应用等一系列优点，它在工业自动化、传统产业技术等方面的应用越来越广，其中西门子公司的可编程控制器，尤其是小型可编程控制器S7-200系列的CPU224以其质量、价位等

3、方面的因素，而应用在本设计中。本设计控制系统软件设计部分是通过相关的PLC编程软件编制的，具体体现为程序梯形图，由于其具有直观、形象的优点，所以易于修改、维护[3]。而且PLC是以嵌入式CPU为核心，加上输入、输出等模块，可以应用于工业控制领域的装置。由于PLC是一种新型的控制器，它把微型计算机技术和继电器控制技术融合在一起，兼具计算机的功能完备、灵活性强、通用性好以及继电器接触器控制系统的简单易懂、维修方便的特点。经过长期的工程实践，PLC的优点越来越被广大技术人员所认识和接受，已经广泛应用到了石油、化工、机械、钢铁、交通、电力、轻工、采矿、水利、环保等各个领域。PLC在音乐喷泉方面的

4、应用，就是其在机械方面的一个典型运用[6]。花式喷泉是利用以上的PLC技术来实现音乐与喷泉的互动，达到唯美的境界，使人得到美的享受。该喷泉采用PLC控制，在花式喷水时序确定前提下，可以通过改变时序或者改变控制开关，实现控制方式的改变，达到显现各种复合状态的要求[7]。42、花式喷泉的实现喷泉的排水管形式主要有以下四种：第一种为外环形状喷水管；第二种为次外环形状喷水管；第三种为内环形状喷水管；第四种为中心喷水管。其实现过程可概括为：当电源开关接通后，按下启动按扭，喷水装置即开始工作；按下停止按扭，则停止喷水。工作方式由选择开关和单步/连续开关来决定。“单步/连续”开关在单步位置时，喷泉只运

5、行一次循环；在连续位置时，喷泉运行一直继续下去。选择开关用来选择喷泉的喷水花样，该喷泉要求实现以工作方式：选择开关在“1”位置时，按下启动按扭后，4,3,2,1隔2s依次喷水，一起喷水15s后停下；隔2s;然后按1,2,3,4的次序隔2s依次喷水，再一起喷水15s后停下。若在连续状态时隔2s;以此循环。选择开关在“2”位置时，按下启动按扭后，1,3同时喷水，延时3s后，2,4喷水，1,3停喷，交替运行5次后，隔2s；1,2,3,4全喷水，30s后停止。若在连续状态时隔2s；以此规律循环。选择开关在“3”位置时，按下启动按扭后，1,2,3,4按顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s后，1,2

6、,3,4再分别延时2s停喷。若再连续状态时隔2s。不论在什么工作方式下，按下停止按扭，喷泉停止运行。用触摸屏监控喷泉的运行状态，并可以通过触摸屏修改喷水时间等有关参数[8]。另外，给PLC供电的电源非常有讲究。电源往往是干扰PLC功能的主要因素。PLC系统的电源有两类：外部电源和内部电源。外部电源用来驱动PLC输出设备（负载）和提供输入信号，又称用户电源。同一台PLC的外部电源可能有多种。外部电源的容量与性能由输出负载和PLC的输入电路决定。由于PLC的I/O电路都具有滤波，隔离功能，所以外部电源对PLC性能影响不大。因此，对外部电源的要求不高。内部电源是PLC的工作电源，既PLC内部电

7、路的工作电源。他的性能好坏直接影响到PLC的可靠性。因此，为了保证PLC的正常工作，对内部电源有较高的要求。一般PLC的内部电源采用开关式稳压电源或一次侧带低通滤波器的稳压电源。在干扰较强或可靠性要求较高的场合，应该用带屏蔽层的隔离变压器，对PLC系统供电。还可以在隔离变压器二次侧串联LC滤波电路[9]。2.1、花式喷泉的材料分析和选择花式喷泉中驱动喷泉的控制阀应选用电磁阀，考虑到电磁阀的驱动功率及同时被驱动的个数，也从节能环保角度