基于PLC和变频器的花式喷泉的设计毕业设计说明书(论文).doc
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1、基于PLC和变频器的花式喷泉的设计毕业设计说明书(论文)中文摘要随着我国城市化进程的加快和人口的大量集聚,环境显得越来越重要。在日常生活中的一些公共场所,比如:广场、大厦、小区等等。我们可以看到各种各样的喷泉,有的是为了引人入目,有的是为了给生活或节日增添喜庆的气氛,而有的则成了企业的一种精神象征,同时喷泉还可以净化空气,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,有益于改善环境和增进人们的身心健康。在炎热的夏日可以起到增湿和降温的作用:目前世界各国技术发展日新月异,不过很多都是以破坏环境为代价的,环境问题已经受到了党和国家以及全国人民的重视,保护环境,人人有责!花
2、式喷泉是近年来出现的一种园林建筑与花式观赏相结合的一种产物。随着可编程控制器在我国的迅速发展,对花式喷泉的控制要求也越来越高,使得越来越多的控制部分需要可编程控制器来实现。花式喷泉采用了可编程控制器(PLC)和变频器,用软件实现对花式喷泉运行的自动控制,可靠性大大提高。控制系统结构简单,可方便的增加或改变控制功能,也可以进行故障自动检测与报警显示,提高运行安全性,并便于检修。变频器调速以其优异的调速性能和起制动性能,可以控制喷泉水位的高度。可编程控制器(PLC)技术结合变频器调速技术已成为现代喷泉行业的一个特点。关键词 可编程序控制器(PLC) 花式喷泉 梯形图 变频器 控制水泵 毕业设计说明
3、书(论文)外文摘要Title Design Based on PLC and converters of the fancy fountain AbstractWith the accelerated process of urbanization and the large concentration of population, The environment is becoming more and more important. In some public places in everyday life, such as in square, building, district,
4、etc. We can see various fountain, some of them just want to catch peoples eye, and some want to enhance the atmosphere of daily life or festival, and others become a kind of the symbol of enterprise spirit. Meanwhile fountain can moisten the air, reduce dust and lowering temperature .The tiny water
5、droplets collide with air molecules can produce a lot of negative oxygen ions. Fancy fountain can be seen everywhere. It can improve the environment and enhance peoples physical and mental health. During the hot summer it plays an important role in increasing the humidity and lowering temperature. I
6、n most countries, technology is advancing rapidly, but many are based on the cost of destroying the environment .Now the party, the state and the national people have paied great attention to the environment. Protection of the environment is everyones responsibility! Fancy fountain is the product of
7、 the combination between garden architectural and fancy ornamental. With the rapid development of programmable controller in China , the control requirements of fancy fountain is becoming more and more strict, so more and more control section should need programmable controller to achieve.Fancy foun
8、tain uses a programmable logic controller (PLC) and the frequency converter, using software to control the fancy fountain and it can increase the reliability. The control system is simple and can be easily added .We also can change its control function. It provides functions of automatically detect
9、the faults and alarm ,so it improves operational safety , and is easy to examine and maintain .Owing to its excellent performance ,starting and braking performance ,the fancy fountain can control the height of the water level. PLC programmable logic controller combined with frequency converter techn
10、ology has become a feature of the modern fountain industry. Key words PLC(Programmable Logic Controller) fountain frequency converters trapezoidal diagram controlling pump目次1绪论11.2 课题设计研究的内容21.3 课题设计研究的目的及意义32 系统控制方案的确定42.2 采用PLC控制花式喷泉的优点52.3 系统设计的基本步骤52.4 系统控制的方案52.5 花式喷泉控制系统的原理图63 系统硬件软件设计73.1.1 P
11、LC的概述73.1.2 PLC的选型83.2 变频器的选择93.3 水泵的选择93.4 硬件接线图103.5 I/O分配表113.6 控制系统软件设计概述113.6.1 新FX编程软件(GX Developer Version 7)的操作方法123.6.2 系统工作过程的顺序功能图123.7 花式喷泉控制系统程序设计123.7.1花式喷泉的第一种花样123.7.2花式喷泉的第二种花样153.7.3 花式喷泉的第三种花样17结论21致谢22参考文献23附录A24附录B251绪论1.1 课题研究的背景中国古典园林崇尚自然,力求清雅素静,富于野趣。18世纪,西方式的喷泉传入中国。1747年清乾隆皇帝
12、在圆明园西洋楼建“谐奇趣”、“海晏堂”、“大水法”三大喷泉。近年来随着城市现代化进程的加快,社会主义市场经济快速发展,人们也追求高质量的文化生活和环境美。市场的需求推动了喷泉行业的发展。喷泉走出了公园、园林的围墙和广场的中心,深入延伸到人们的各个社会活动场所。专业技术人员把计算机技术、信息技术,以及声、光、电、雾、火、激光、音乐、水幕电影等学科的技术应用到喷泉之中,把喷泉行业的技术水平推上了一个新的层面,开拓了广阔的应用空间,喷泉行业得到了快速发展。花式喷泉运行的灵活性是评价花式喷泉优劣的关键,而这与花式喷泉的控制系统息息相关。花式喷泉可以根据自己的设计,设计出各种花样,加上灯光,能给人们很好
13、的视觉享受。可编程控制器是20世纪60年代开始发展起来的一种新型工业控制装置,用于取代传统的继电器控制系统,实现逻辑控制、顺序控制、定时、计数等功能。高档PLC还能实现数字运算、数据处理、模拟量调节,以及联网通信。1968年美国通用汽车公司(GM)提出了公开招标研制新型工业控制器的设想。1969年美国数字设备公司(DEC)研制出了世界上第一台可编程控制器,人们把它称为PLC(Programmable Logic Controller)即可编程控制器。70年代后期,随着微电子技术和计算机的迅猛发展,使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制域,真正成为一种电子计算机工业控制装置,故称
14、为可编程控制器,简称PC(Programmable Controller),但由于PC容易与个人计算机(Personal Computer)相混淆,故人们习惯地用PLC作为可编程器的缩写。1987年国际电工委员会(IEC)对PLC的作了如下定义:PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。 PLC是继电器逻辑系统发展而来,所以它在数学处理、顺序控制方面具有一定优势。继电器在控制系统中主要起两种作用:逻辑运算
15、和弱电控制强电。在自动化领域,PLC与ROBOT、CAD/CAM并称为工业自动化三大支柱。它是在集成电路、计算机技术的基础上发展起来的一种新型工业控制设备,具有如下特点:(1)可靠性高,抗干扰能力强;(2)控制程序可变,通用性好;(3)编程简单,使用方便;(4)配套齐全,功能完善,适用性强;(5)扩充方便,组合灵活,接线方便;(6)减少了控制系统的设计及施工的工作量;(7)体积小,重量轻。已经广泛应用于自动化控制的各个领域,并已成为实现工业生产自动化的支柱产品。因此,进行花式喷泉的PLC控制系统的设计,可以推动喷泉行业的发展,扩大PLC在自动控制领域的应用,具有一定的经济和理论研究的价值。1.
16、2 课题设计研究的内容本课题设计将在以下几个方面对花式喷泉的控制系统进行研究和论证。1.花式喷泉类型的选择。综合花式喷泉的类别和各类的特点及要求,在本课题中主要研究能提供三种喷水花样,能够控制每环喷水管的喷水高度,喷水时要有灯光显示,以及可以根据不同的季节、不同的场合改变喷水花样的花式喷泉。将各种水型及灯光,按照预先设定的排列组合进行控制程序的设计,通过计算机运行程序发出控制信号,使水型及灯光有各种各样的变化。2.花式喷泉硬件系统的设计。本课题设计的花式喷泉要求运行迅速、标准确度高,本课题在硬件系统的设计过程中主要考虑了花式喷泉的经济实用、稳定、灵活、美观的需要。通过设置控制,主要研究三种喷水
17、花样,可以自行设置。3.花式喷泉控制系统软件的设计。在本设计中选用了目前运用最多的PLC编程语言梯形图,梯形图的编程能直观明了的设计花式喷泉控制的要求,梯形图的编写运用新FX编程软件(GX Developer Version 7版本),此软件支持全部的三菱FX系列的PLC,并且具有强大的诊断功能,能更快的查找出故障的原因,从而大大缩短了维修的时间。1.3 课题设计研究的目的及意义 随着我国经济的高速发展,微电子技术、计算机技术和自动控制技术都得到了迅速发展,交流变频调速技术已进入一个崭新的时代,其应用也越来越广泛。而随着我国城市化进程的加快和人口的大量集聚,环境显得越来越重要,好的环境能使人身
18、心愉快,做事效率提高。其中喷泉可以湿润空气,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,社区和大厦等处设立喷泉有益于改善社区面貌和增进人们的身心健康。可编程控制器(PLC)因为稳定可靠、结构简单、成本低廉、简单易学、功能强大和使用方便已经成为应用面最广的通用工业控制装置,成为当代工业自动化的主要支柱之一。花式喷泉控制要求接入设备使用简便,对应于系统组态的编程简单,具有人性化的人机界面,配备应用程序库,加快编程和调试速度。通过PLC对程序进行设计可以改变喷泉的花样,提高控制水平。2 系统控制方案的确定2.1 花式喷泉的概述喷泉是一种将水和其他液体经过一定压力通过喷头喷
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