自動(dòng)化技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告花式噴泉的plc自動(dòng)控制

1、自動(dòng)化技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告實(shí)訓(xùn)題目：花式噴泉的plc自動(dòng)控制院 系：信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系 專 業(yè)：測(cè)控技術(shù)與儀器 班 級(jí)： 081班 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)： 昆明理工大學(xué) 開(kāi)課時(shí)間： 2011年6月27日至2011年7月11日 學(xué)生姓名： 實(shí)訓(xùn)評(píng)分序號(hào)評(píng)價(jià)內(nèi)容分?jǐn)?shù)序號(hào)評(píng)價(jià)內(nèi)容分?jǐn)?shù)1出勤（10分）3實(shí)訓(xùn)任務(wù)完成情況（50分）2課題難度分值（10分）4實(shí)訓(xùn)總結(jié)報(bào)告（30分）實(shí)訓(xùn)總成績(jī)： 分指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日目錄1 實(shí)訓(xùn)的目的及要求 21.1 實(shí)訓(xùn)的目的 21.2 實(shí)訓(xùn)的要求 22 花式噴泉的功能描述 23 花式噴泉的原理分析及設(shè)計(jì)說(shuō)明 43.1硬

2、件設(shè)計(jì) 43.2軟件設(shè)計(jì) 64 系統(tǒng)調(diào)試 11結(jié)論 15總結(jié)與體會(huì) 16致謝 16參考文獻(xiàn) 16附錄 171 實(shí)訓(xùn)目的及要求1.1 實(shí)訓(xùn)目的通過(guò)自動(dòng)化綜合實(shí)訓(xùn)，提升對(duì)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用能力，鍛煉思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的方式、方法，提高解決工程控制實(shí)際問(wèn)題的能力。培養(yǎng)同學(xué)之間團(tuán)隊(duì)合作的精神以及一絲不茍的工作方式。1.2 實(shí)訓(xùn)要求自動(dòng)化技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)的要求：對(duì)一般電氣控制線路具有獨(dú)立分析與設(shè)計(jì)和改造的能力，掌握可編程序控制器的基礎(chǔ)知識(shí)、plc控制系統(tǒng)的硬件配置及程序設(shè)計(jì)方法。熟練使用gx developer編程軟件進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和使用仿真軟件gx simulator進(jìn)行模擬監(jiān)視與調(diào)試。獨(dú)立完成花式噴水池

3、裝置的plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)其所有功能并進(jìn)行仿真與調(diào)試。按要求完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告。2、花式噴泉的功能描述在游人和居民經(jīng)常光顧的場(chǎng)所，如公園、廣場(chǎng)、旅游景點(diǎn)以及一些知名建筑物前，經(jīng)常會(huì)修建一些噴泉供人們休閑、觀賞，這些噴泉按一定的規(guī)律改變噴水樣式。某花式噴泉布局為一個(gè)內(nèi)接于圓的五角星形，如圖2.1所示在圖中的每一個(gè)交點(diǎn)都有一個(gè)水泵用來(lái)控制噴水，共有m1m10十個(gè)水泵。通過(guò)這些水泵的通斷改變噴水池的不同噴水花樣?；ㄊ絿娙刂泼姘逶贾萌鐖D2.2所示。圖2.1 花式噴泉布局圖圖2.2 控制面板元件布置圖在花式噴泉的plc控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)的功能主要有：（1）按下啟動(dòng)按鈕時(shí)系統(tǒng)啟動(dòng)。（2）按下停止按鈕時(shí)

4、系統(tǒng)立即停止在當(dāng)前狀態(tài)，然后按下啟動(dòng)按鈕后系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。（3）可以通過(guò)單周期模式選擇開(kāi)關(guān)選擇系統(tǒng)工作在單周期模式或循環(huán)模式，系統(tǒng)默認(rèn)為循環(huán)模式。（4）系統(tǒng)啟動(dòng)后有五種花式可供選擇： 選擇花式1時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，m1m10全部噴水，兩秒后全部停止噴水。兩秒后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，如果是單周期模式側(cè)停止。 選擇花式2時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，m1m5全部噴水，兩秒后m1m5停止噴水同時(shí)m6m10開(kāi)始噴水。兩秒后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，如果是單周期模式側(cè)停止。 選擇花式3時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，后m1m10每隔兩秒后依次噴水，進(jìn)入下個(gè)噴水狀態(tài)時(shí)前一個(gè)噴水狀態(tài)不消失。兩秒后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，如果是單周期模式側(cè)停止。 選擇花式4時(shí)，

5、按下啟動(dòng)按鈕，m1,m6,m7,m3噴水，兩秒后m8,m9,m5噴水，兩秒后m10,m2噴水，兩秒后m4噴水。兩秒后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，如果是單周期模式側(cè)停止。 選擇花式5時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，m1,m6,m7,m3,m8,m9,m5噴水，兩秒后m1,m6,m7,m3，m8,m9,m5停止噴水同時(shí)m2,m7,m8,m4,m9,m10,m1噴水，兩秒m2,m7,m8,m4,m9,m10,m1停止噴水同時(shí)m3,m8,m9,m5,m10,m6,m2噴水，兩秒后m3,m8,m9,m5,m10,m6,m2停止噴水同時(shí)m4,m8,m7,m2,m1,m10,m9噴水，兩秒后m4,m8,m7,m2,m1,m10,m9

6、停止噴水同時(shí)m5,m9,m8,m3,m7,m6,m1噴水，兩秒后m1m10噴水。兩秒后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，如果是單周期模式側(cè)停止。3、花式噴泉的原理分析及設(shè)計(jì)說(shuō)明3.1硬件設(shè)計(jì)依據(jù)花式噴泉的控制要求、實(shí)際控制需求以及輸入/輸出變量特點(diǎn)，選用日本三菱的fx2n系列繼電器輸出型的plc，即選擇fx2n-32mr plc，可滿足控制要求。內(nèi)部元件布置圖及花式噴泉電器原理圖如圖3.1，圖3.2所示。圖3.1花式噴泉內(nèi)部元件布置圖圖3.2花式噴泉電器原理圖3.2軟件設(shè)計(jì)（1）花式噴泉的i/o分配表如表3.1所示，i/o接線圖如圖3.3所示。表3.1 i/o分配表名稱輸入輸出系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕sb1x0選擇開(kāi)關(guān)1

7、sq1x1選擇開(kāi)關(guān)2 sq2x2選擇開(kāi)關(guān)3 sq3x3選擇開(kāi)關(guān)4 sq4x4選擇開(kāi)關(guān)5 sq5x5系統(tǒng)停止按鈕 sb2x6單周期模式選擇開(kāi)關(guān)sq6x7控制水泵m1工作信號(hào)km1y0控制水泵m2工作信號(hào)km2y1控制水泵m3工作信號(hào)km3y2控制水泵m4工作信號(hào)km4y3控制水泵m5工作信號(hào)km5y4控制水泵m6工作信號(hào)km6y5控制水泵m7工作信號(hào)km7y6控制水泵m8工作信號(hào)km8y7控制水泵m9工作信號(hào)km9y10控制水泵m10工作信號(hào)km10y11圖3.3 i/o接線圖（2） 花式噴泉程序流程圖如圖3.4所示。圖3.4 花式噴泉程序流程圖（3） 部分狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如以下各圖所示。 圖3.5

8、花式1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 圖3.6 花式2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 圖3.7 花式3狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 圖3.8 花式4狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（4）梯形圖描述控制方式通過(guò)步進(jìn)梯形圖來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)步進(jìn)梯形圖的選擇分支選擇程序執(zhí)行花式1、花式2、花式3、花式4、花式5五條分支的其中的一條分支流程。其中在同一時(shí)刻只允許選擇執(zhí)行一條分支，即不能同時(shí)轉(zhuǎn)移到幾條分支。通過(guò)m8040實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可以停止在當(dāng)前狀態(tài)，復(fù)位后系統(tǒng)可以繼續(xù)遠(yuǎn)行。詳細(xì)梯形圖見(jiàn)附錄4、 系統(tǒng)調(diào)試（1）在系統(tǒng)仿真調(diào)試時(shí)，通過(guò)軟元件測(cè)試菜單如圖4.1所示中的軟元件強(qiáng)制on和強(qiáng)制off功能對(duì)軟元件進(jìn)行執(zhí)行通斷選擇。但應(yīng)該注意在5種花式的選擇時(shí)在同一時(shí)刻只能選擇一種花式即x1x5只能有一個(gè)

9、在接通狀態(tài)。圖中為x0接通狀態(tài)。圖4.1 軟元件測(cè)試菜單（2）plc投入運(yùn)行時(shí)，m8002接通一個(gè)掃描周期，狀態(tài)在s0位置。選擇花式時(shí),按下啟動(dòng)按鈕即接通x0，狀態(tài)從s0轉(zhuǎn)移到s20，然后如果接通x1時(shí)狀態(tài)從s20轉(zhuǎn)移到s21，系統(tǒng)就選擇執(zhí)行花式1方案；接通x2時(shí)狀態(tài)從s20轉(zhuǎn)移到s31系統(tǒng)就選擇執(zhí)行花式2方案；接通x3時(shí)狀態(tài)從s20轉(zhuǎn)移到s41系統(tǒng)就選擇執(zhí)行花式3方案；接通x4時(shí)狀態(tài)從s20轉(zhuǎn)移到s51系統(tǒng)就選擇執(zhí)行花式4方案；接通x5時(shí)狀態(tài)從s20轉(zhuǎn)移到s61系統(tǒng)就選擇執(zhí)行花式5方案。因注意，假如在執(zhí)行花式4時(shí)需要換成花式2則因先把x4斷開(kāi)然后在接通x2，其它的以此類推。如果只需要單周期循

10、環(huán)則對(duì)x7強(qiáng)制0n/off取反即實(shí)現(xiàn)常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)常開(kāi)觸點(diǎn)接通來(lái)選擇狀態(tài)轉(zhuǎn)移到s0或s20?；ㄊ?，2，3，4，5調(diào)試結(jié)果分別如圖4.2，圖4.3，圖4.4，圖4.5，圖5.6所示。圖4.2 花式1調(diào)試結(jié)果圖4.3 花式2調(diào)試結(jié)果圖4.4 花式3調(diào)試結(jié)果圖4.5 花式4調(diào)試結(jié)果圖4.6 花式5調(diào)試結(jié)果（3）需要系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的任何時(shí)刻暫停和開(kāi)始，則按下停止按鈕x6接通特殊輔助繼電器m8040，狀態(tài)的轉(zhuǎn)移被禁止。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕x0時(shí)，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，m8040斷開(kāi)，狀態(tài)可以轉(zhuǎn)移系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行。調(diào)試結(jié)果如圖4.7所示。圖4.7 按下停止按鈕時(shí)的調(diào)試結(jié)果結(jié)論:系統(tǒng)經(jīng)過(guò)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了控制要求提出的全部功能

11、，程序設(shè)計(jì)正確。總結(jié)與體會(huì)通過(guò)這次的自動(dòng)化綜合技術(shù)實(shí)訓(xùn)，我們小組完成的課題是花式噴水池裝置的plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在完成此次課題的過(guò)程中，我對(duì)plc有了更深的了解。因?yàn)閜lc具有抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、通用性好、接線簡(jiǎn)單、功能完善、設(shè)計(jì)施工和調(diào)試周期短等特點(diǎn)已經(jīng)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用以工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，所以作為工科學(xué)生的我們學(xué)好這一門(mén)課程是很有必要的。通過(guò)實(shí)訓(xùn)后，我覺(jué)得我對(duì)一般電氣控制線路的獨(dú)立分析與設(shè)計(jì)和改造，plc控制系統(tǒng)的硬件配置及程序設(shè)計(jì)方法，解決工程控制實(shí)際問(wèn)題的能力都有了很大的提高。當(dāng)然我也明白現(xiàn)在所學(xué)的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需繼續(xù)去努力學(xué)習(xí)和了解。致謝在做實(shí)訓(xùn)的過(guò)程中，鄒金慧老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和一絲不茍的工作精神給了我深刻的啟發(fā)，也給了我很大的感觸。在實(shí)訓(xùn)中，老師指出了設(shè)計(jì)中很多還不夠完善的地方并提出了許多解決方案，這使我能盡快的完成實(shí)訓(xùn)和完善程序功能提供了很大的幫助。在此，對(duì)皺金慧指導(dǎo)老師致以最真誠(chéng)的謝意。同時(shí)在這里還要感謝輔導(dǎo)老師徐程、姜智飛、鄭文翰對(duì)我的幫助和指導(dǎo)。感謝本組的所有人員在實(shí)訓(xùn)中給以大量的幫助與支持。感謝我們小組另一成員黃磊同學(xué)，正是和他的合作才能完成