花样音乐喷泉毕业设计论文(编辑修改稿)

花样音乐喷泉毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的复杂接线、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是 PLC 的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。 用户在购到所需的 PLC后，只需按说明书的提 示，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活方便地将 PLC 应用于生产实践。 早期的可编程控制器虽然采用了计算机技术的优点和设计思想，并注重了面向用户、用于控制和适合工业现场的特点，但限于当时的技术发展水平，其功能很有限，器件多、线路复杂且体积大，名称也不统一。 随着网络技术的发展，现代可编程控制器对网络功能的要求更强，一般都有现场总线功能、互连网接入功能等， EASY 嵌入式 PLC 采用 CAN bus 现场总线技术并支持专用的嵌入式 Web 服务器。 目前 PLC 已广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工业等领域，为 工业自动化提供了有力的工具，加速了机电一体化的实现。 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 9 PLC 的特点及发展趋势 主要特点： 1．可靠性高、抗干扰能力强 2．可实现机电一体化 3．编程简单、使用方便、控制程序可变、具有很好的柔性 4．体积小、重量轻、功耗低 发展趋势： 1．向高速度、大容量方向发展 2．向超大型、超小型两个方向发展 3． PLC 大力开发智能模块，加强联网通信能力 4．增强外部故障的检测与处理能力 5．编程语言多样化 PLC 的分类和基本结构 /输出点数分 (1)小型机 小型 PLC I/O总点数在 256 点以下，用户程序存储容量在 4KB 左右。 (2)中型机 中型 PLC I/O 总点数在 256∽ 2048 点之间，用户程序存储容量在 8KB 左右。 (3)大型机 大型 PLC I/O 总点数在 2048 点以上，用户程序存储容量在 16KB 以上。 (1)整体式 (2)模块式 目前世界上 PLC 产品按地域分成三大流派：美国、欧洲和日本。 日本和美国 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 10 的 PLC 产品较相似。 占 PLC 市场 80%以上的生产公司是：德国的西门子公司、法国的施耐德自动化公司、日本的欧姆龙、三菱以及松下公司。 PLC 的基本结构如图 31 所示： 图 31 PLC 的基本结构图 PLC 的应用范围 随着微电子技术的快速发展， PLC 的制造成本不断下降，而其功能却大大增强。 目前在先进工业国家中 PLC 已成为工业控制的标准设备，应用面几乎覆盖了所有工业企业，诸如钢铁、冶金、采矿、水泥、石油、轻工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保、交通、建筑、食品、娱乐等各行各业，日益跃居现代工业自动化三大支柱（ PLC、 ROBOT、 CAD/CAM）的主导地位。 PLC 的主要功能 1．条件控制功能 2．定时 /计数控制功能 3．步进功能 4．数据处理功能 5． A/D 与 D/A 转换功能 6．运动控制功能 7．过程控制功能 输入模块C P U模块输出模块可编程序控制器编程装置接触器电磁阀指示灯电源 电源 限位开关选择开关按钮 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 11 8．扩展功能 9．远程 I/O 功能 10．通信联网功能 11．监控功能 PLC 的技术性能 基本技术性能 1．输入 /输出点数（即 I/O） 所谓 I/O 点数即 PLC 外部的输入、输出端子数。 这些端子可以通过螺钉或电缆端口与外部设备相连。 2．程序容量 一般以 PLC 所能存放用户程序的多少来衡量。 3．扫描速度 4．指令条数 5．内部继电器和寄存器 6．编程语言及编程手段 7．高级模块 PLC 的内存分配及 I/O 点数 S7200CPU22 CPU226 部分编程元件的编号范围与功能说明如下表所示 表 31 S7200CPU22 CPU226 功能说明表 元件名称 代表字母 编号范围 功 能 说 明 输入寄存器 I ～ 共14 点 接受外部输入设备的信号 输出 Q ～ 输出程序执行结果并驱动 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 12 寄存器 共 10 点 外部设备 位存储器 M ～ 在程序内部使用，不能提供外部输出 定时器 256(T0～ t255) T0,T64 保持型通电延时 1ms T1 ～T4,T65～ T68 保持型通电延时 10ms T5 ～T31,T69～ T95 保持型通电延时 100ms T32,T96 ON/OFF 延时 ,1ms T33 ～T36,T97～ T100 ON/OFF 延时 ,10ms T37～T63,T101～ T255 ON/OFF 延时 ,100ms 计数器 C C0～ C255 加法计数器，触点在程序内部使用 高速计数器 HC HC0～ HC5 用来累计比 CPU 扫描速率更快的事件 顺序控制继电器 S ～ 提供控制程序的逻辑分段 变量存储器 V ～ 数据处理用的数值存储元件 局部存储器 L ～ 使用临时的寄存器，作为暂时存储器 特殊 SM ～ CPU 与用户之间交换信息 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 13 存储器 特殊存储器 SM(只读 ) ～ 接受外部信号 累加寄存器 AC AC0～ AC3 用来存放计算的中间值 PLC 的工作原理： PLC 有两种基本的工作状态，即运行（ RUN）状态与停止（ STOP）状态。 在运行状态，可编程 序控制器通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。 为了使可编程序控制器的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行一次，而是反复不断地重复执行，直至可编程序控制器停机或切换到STOP 工作状态。 除了执行用户程序之外，在每次循环过程中， PLC 还要完成内部处理、通信处理等工作，一次循环可分为 5 个阶段（如图所示） 在内部处理阶段，可编程序控制器检查 CPU，模块内部的硬件是否正常，将监控定时器复位，以及完成一些别的内部工作。 在通信服务阶段，可编程序控制器与别的带微处理器的智能装置通信，响应编程器 键入的命令，更新编程器的显示内容。 在输入处理阶段，可编程序控制器把所有外部输入电路的接通 /断开（ ON/OFF）状态读入输入映像寄存器。 在程序执行阶段，即使外部输入信号的状态发生了变化，输入映像寄存器的状态也不会随而变，输入信号变化了的状态只能在下一个扫描周期的输入处理阶段被读入。 在输出处理阶段， CPU 将输出映像寄存器的通 /断状态传送到输出锁存器。 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 14 图 32PLC 的工作原理图 PLC 的功能及应用 可编程控制器自问世以来发展极为迅速。 在工业控制方面正逐步取代传统的继电器控制系统，成为现代工业自 动化生产的三大支柱之一。 这是 PLC 最基本、最广泛的应用领域，它正逐步取代传统的继电器顺序控制。 PLC 和计算机数控 (CNC) 设备集成在一起，可以完成机床的运动控制。 定时和计数精度高，设置灵活，且高精度的时钟脉冲可用于准确的实时控制。 PLC 能完成数模转换或者模数转换，控制大量的物理参数，例如，温度、压力、速度和流量等。 能完成数据运算，逻辑运算、比较传送及转换等。 PLC 之间、 PLC 和上级计算机之间有很强的通信功能。 作为实时控制系统，不仅 PLC 数据通信速率要求高，而且要考虑出现停电、故障时的对策等。 电磁阀简介 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 15 工作原理 电磁阀里有密闭的腔，在的不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的 水 管，腔中间是阀，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排 水 的孔，而进 水 孔是常开的，液压 水就会进入不同的排 水 管，然后通过 水 的压力来推动 水 刚的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞竿带动机械装置动。 这样通过控制电磁铁的电流就控制了机械运动。 电磁阀的分类 1． 直动式电磁阀 原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。 特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过 25mm。 2． 分布直动式电磁阀 原理： 它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。 当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介 质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。 特点： 在零压差或真空、高压时亦能动作，但功率较大，要求必须水平安装。 如图 33 所示为直动式电磁阀 ： 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 16 图 33 直动式电磁阀 3． 先导式电磁阀 原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。 特点： 流体压力范围上限较高，可任意安装（需定制）但必 须满足流体压差条件。 如图 34 所示为先导式电磁阀： 图 34 先导式电磁阀 电磁阀在选型时的注意事项 1． 适用性 根据持续工作时。