PLC控制花样喷泉课程设计报告

为了提高系统的可靠性，必须考虑输入门槛电平的大小。门槛电平越高，抗干扰能力越强，传输距离也越远 开关量输出模块的选择

开关量输出模块是将PLC内部低电压信号转换成驱动外部输出设备的开关信号，并实现PLC内外信号的电气隔离。选择时主要应考虑以下0几个方面： 1、输出方式

开关量输出模块有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出三种方式。继电器输出的价格便宜，既可以用于驱动交流负载，又可用于直流负载，而且适用的电压大小范围较宽、导通压降小，同时承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但其属于有触点元件，动作速度较慢（驱动感性负载时，触点动作频率不得超过1HZ）、寿命较短、可靠性较差，只能适用于不频繁通断的场合。对于频繁通断的负载，应该选用晶闸管输出或晶体管输出，它们属于无触点元件。但晶闸管输出只能用于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。 2、注意同时接通的输出点数量

选择开关量输出模块时，还应考虑能同时接通的输出点数量。同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端所允许通过的电流值，如一个220V／2A的8点输出模块，每个输出点可承受2A的电流，但输出公共端允许通过的电流并不是16A(8×2A)，通常要比此值小得多。一般来讲，同时接通的点数不要超出同一公共端输出点数的60％。 3、输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关

开关量输出模块的技术指标，它与不同的负载类型密切相关，特别是输出的最大电流。另外，晶闸管的最大输出电流随环境温度升高会降低，在实际使用中也应注意。 模拟量I／O模块的选择

模拟量I/O模块的主要功能是数据转换，并与PLC内部总线相连，同时为了安全也有电气隔离功能。模拟量输入（A/D）模块是将现场由传感器检测而产生的连续的模拟量信号转换成PLC内部可接受的数字量；模拟量输出(D/A)模块是将PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出。典型模拟量I/O模块的量程为-10V~+10V、0~+10V、4~20mA等，可根据实际需要选用，同时还应考虑其分辨率和转换精度等因素。 花样喷泉的I/O分配情况 输入信号

启动按钮SB0

停止按键 SB1 输出信号

1号闪灯 2号闪灯 3号闪灯 4号闪灯 花样喷泉的I/O接线图

PLC的输入按钮只有一个SB0，用来控制系统的启动和停止。由于西门子PLC内部不为其输入点提供电源，需用户自行提供，因而设计中采用PLC自身输出的+24V的电源（M和L+两端）为上述按钮供电。PLC的输出带负载的能力较低，如果直接带动直流电磁阀或闪灯，容易导致输出触点烧坏，因些采用中间继电器（KA0～KA5）作为驱动元件，间接的控制潜水泵用闪灯的开户和闭合。各个输出支路的中间继电器均并联一个续流二极管，为感性负载断开瞬间的高压提供了放电回路，熔断器则起到短路保护作用。PLC的控制接线图如图4-1

图4-1 花样喷泉的I/O接线图

花样喷泉的流程图

I0.0T38M0.1定时器MA、MB、MC同时动作10秒T38T39MA、MB、同时动作5秒M0.2定时器T39T40M0.3定时器MA单独动作3秒T40T41M0.4定时器MA、MB、同时动作5秒T41

图4-2 花样喷泉的流程图

如图4-2所示，当开头闭合时，触发中间继电器和时间继电器T38（A、B、C三环的喷泉同时喷放，A喷口高度最高，B喷口第二，C喷口最低。同时与A、B、C相对应的闪灯1、2、3随喷口A、B、C一起闪烁10S）。10秒过后，触发中间继电器和时间继电器T39（C喷口和闪灯3停止动作，剩下A、B喷口及相应闪灯1、2动作5S）。5秒后，触发中间继电器和时间继电器T40（只有A喷口和闪灯1口动作3S）。3秒后，触发中间继电器和时间继电器T41（B喷口和2闪灯和A喷品、1闪灯一起动作5S）。5秒后，回到中间继电器时的运作状态（喷口A、B、C和闪灯1、2、3又开始一起动作）。如此依次偱环。 花样喷泉的梯形图

5.结束语

本设计介绍了花样喷泉的发展和现状，分析了PLC控制花样喷泉的优势，总结了国内外PLC的现状与问题等。详细阐明了花样喷泉的设计与控制要求，在此基础上提出了花样喷泉的喷水花样，在对4种喷水花样进行分析后设计了PLC的外部接线图、梯形图。

PLC设计控制系统的发展趋势是PLC技术将继续向开放式控制系统方向转移，尤其是基于工业PC的控制系统，工业PC技术提供了许多功能，能够增强PLC的功能特性。另外，越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口部件。在最近的几年间，发展比现有普通小PLC更加强大的PLC是种趋势，许多PLC供应商在其产品的开发过程中仍然继续不断地改进和提高通信性能，其开发方向主要面向于Ethernet技术和基于Web技术。尽管传统PLC被应用于离散过程控制领域，但现在，PLC已被广泛应用于连续过程控制领域，而且基于连续过程控制技术的发展趋势正在进一步得到增长。

参 考 文 献

[1] 廖常初.S7-200SMART PLC编程及应用[M].北京：机械工业出版社,2013