唐 山 学 院 毕 业 设 计1花 式 喷 泉 PLC监 控 系 统 设 计摘 要此 次 设 计 基 于 SIMATIC PIC的 花 式 喷 泉 监 控 系 统 的 主 要 组 成 是 PLC和 触 摸屏 。 在 选 用 PLC 时 还 应 当 考 虑 到 其 工 作 环 境 ， 对 其 相 对 湿 度 的 要 求 较 高 ， 根 据以 上 的 考 虑 确 定 使 用 小 型 PLC中 的 西 门 子 S7-200系 列 CPU224型 PLC。 ， 触 摸 屏选 择 为 PLC型 号 的 输 入 输 出 电 压 相 匹 配 的 表 面 声 波 触 摸 屏 ， 控 制 器 选 为 电 磁 阀 ，根 据 电 磁 阀 的 个 数 来 确 定 PLC的 输 入 、 输 出 点 数 15个 即 可 满 足 控 制 要 求 。用 PLC 来 实 现 喷 泉 花 样 的 选 择 ， 以 触 摸 屏 监 控 喷 泉 的 运 行 状 态 ， 并 可 通 过触 摸 屏 修 改 喷 水 时 间 等 有 关 参 数 ， 使 用 潜 水 泵 为 喷 泉 喷 水 提 供 动 力 。 此 设 计 经济 实 用 ， 操 作 简 单 ， 可 应 用 性 强 。关 键 词 ： PLC 触 摸 屏 监 控唐 山 学 院 毕 业 设 计2The design of PLC monitoring control systemin fancy fountainsAbstractBased on the design of SIMATIC PIC fancy fountain monitoring system ofmain component is PLC and touch screen. In selecting a PLC when considerationshould be given to the work environment for its relative humidity, the demand ishigher, according to the above considerations make sure to use small PLC ofSiemens S7-200 PLC CPU224 type series. Screen, choose for PLC type ofinput/output voltage matching surface acoustic touch screen, the controller electedelectromagnetic valve, electromagnetic valve according to the number of PLC todetermine the input and output more than 15 points can meet the needs of the controlsystem.Use PLC to realize the pattern choice, fountain touch-screen control fountainoperation state, and can be modified by touch water, use time parameters forsubmersible pump water fountains. This design economic and practical, simpleoperation, strong applicability.Keywords: PLC ； Touch screen ； Monitoring control唐 山 学 院 毕 业 设 计31 引 言喷 泉 是 现 代 城 市 生 活 的 重 要 娱 乐 施 设 之 一 ， 近 来 许 多 大 城 市 的 街 心 花 园 有各 具 特 色 的 喷 泉 点 缀 其 间 ， 成 为 引 人 注 目 的 一 景 。 随 着 时 代 的 发 展 ， 科 技 水 平的 提 高 ， 城 市 的 喷 泉 设 备 已 经 十 分 先 进 ， 如 用 工 业 可 编 程 控 制 器 （ PLC） 控 制 等 。喷 泉 ， 使 静 水 变 为 动 水 ， 使 水 也 有 了 灵 魂 ， 又 辅 之 以 各 种 灯 光 效 果 ， 使 水 体 具有 丰 富 多 彩 的 形 态 ， 可 以 缓 冲 、 软 化 城 市 中 的 “ 凝 固 的 建 筑 物 ” 和 硬 质 的 地 面 ，以 增 加 城 市 环 境 的 生 机 ， 有 益 于 身 心 健 康 并 能 满 足 视 觉 艺 术 的 需 要 。可 编 程 控 制 器 （ Programmable Logic Controller） 简 称 PLC 或 PC， 是 从早 期 的 继 电 器 逻 辑 控 制 系 统 发 展 而 来 的 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 更 加 适 合 工 业 现 场 和 市 场 的 要 求 ： 高可 靠 性 、 强 抗 各 种 干 扰 的 能 力 、 编 程 安 装 使 用 简 便 、 地 价 格 长 寿 命 。 因 此 PLC在 国 内 外 已 经 广 泛 应 用 于 钢 铁 、 石 油 、 化 工 、 电 力 、 建 材 、 机 械 制 造 、 汽 车 、轻 纺 、 交 通 运 输 、 环 保 及 文 化 娱 乐 等 各 个 行 业 。在 众 多 的 PLC产 品 中 ， 西 门 子 公 司 生 产 的 S7 200系 列 的 CPU224型 PLC以极 高 的 可 靠 性 、 便 捷 的 操 作 、 强 劲 的 通 讯 能 力 、 丰 富 的 扩 展 模 块 和 价 位 等 方 面的 优 点 ， 被 应 用 与 此 次 设 计 任 务 中 。 为 了 具 体 的 体 现 出 程 序 的 梯 形 图 ， 本 次 设计 的 软 件 用 的 是 西 门 子 的 STEP 7-MicroWIN32编 程 软 件 ， 该 软 件 具 有 直 观 、 形象 等 优 点 ， 易 于 修 改 和 维 护 。为 了 操 作 的 方 便 ， 本 次 设 计 采 用 了 触 摸 屏 实 现 控 制 操 作 ， 与 传 统 的 开 关 等输 入 设 备 相 比 ， 显 得 更 加 的 美 观 、 便 捷 。唐 山 学 院 毕 业 设 计42 绪 论2.1 设 计 的 目 的 与 意 义通 过 此 次 毕 业 设 计 了 解 喷 泉 发 展 状 况 ， 利 用 触 摸 屏 实 现 人 机 界 面 的 转 换 ，受 到 PLC系 统 开 发 的 综 合 训 练 ， 熟 悉 PLC喜 用 开 发 相 关 的 知 识 及 设 计 步 骤 ， 达到 独 立 进 行 PLC 系 统 设 计 并 实 施 的 目 的 ， 培 养 我 们 能 够 将 理 论 与 实 践 相 结 合 ，来 解 决 实 际 问 题 的 能 力 。通 过 设 计 培 养 我 们 工 程 绘 图 、 数 据 处 理 、 设 计 计 算 、 实 验 研 究 、 查 阅 文 献 、语 言 文 字 表 达 能 力 、 计 算 机 办 公 软 件 运 用 、 外 文 资 料 的 阅 读 与 翻 译 等 基 本 工 作能 力 ， 培 养 我 们 将 知 识 转 化 为 生 产 力 的 能 力 ， 对 三 年 学 习 进 行 一 次 总 结 。2.2 设 计 项 目 的 发 展 情 况我 们 的 喷 泉 是 在 70年 代 悄 然 兴 起 的 ， 那 是 全 国 只 有 少 数 几 家 喷 泉 厂 ， 喷 泉的 造 型 也 较 为 单 调 。 当 时 连 水 下 灯 都 没 有 ， 经 过 上 海 电 光 研 究 所 、 重 庆 灯 泡 厂等 单 位 才 把 其 列 为 科 研 项 目 ， 在 短 短 的 时 间 里 ， 就 有 了 很 大 变 化 。喷 泉 行 业 犹 如 雨 后 春 笋 般 迅 速 的 发 展 壮 大 。 喷 泉 的 造 型 也 有 低 级 到 高 级 ，有 简 单 到 复 杂 。 使 用 的 新 型 喷 泉 专 利 有 数 百 个 ， 花 色 品 种 应 有 尽 有 。 水 下 的 彩灯 有 国 产 、 进 口 的 ， 红 、 黄 、 蓝 、 绿 等 各 种 颜 色 的 射 灯 、 高 效 充 气 灯 、 激 光 头射 日 趋 完 美 。 喷 泉 的 规 模 从 一 平 方 米 水 面 到 几 十 、 几 百 、 几 千 甚 至 几 万 平 方 米 ；从 一 个 水 池 只 有 一 个 喷 头 到 几 十 、 几 百 甚 至 几 千 上 万 个 喷 头 ； 造 价 也 从 几 百 到几 万 、 几 十 万 、 几 百 万 ， 乃 至 上 千 万 。 控 制 系 统 也 是 日 新 月 异 ， 有 手 动 控 制 、电 子 版 控 制 、 单 片 机 控 制 、 PLC 控 制 、 音 乐 控 制 。 随 着 电 子 计 算 机 的 应 用 ， 喷泉 更 是 如 鱼 得 水 ， 随 心 所 欲 的 变 化 。现 代 PLC的 发 展 有 两 个 主 要 趋 势 ： 其 一 是 向 体 积 更 小 、 速 度 更 快 、 功 能 更强 和 价 格 更 低 的 微 小 型 方 面 发 展 ； 其 二 是 向 大 型 网 络 化 、 高 可 靠 性 、 好 的 兼 容性 和 多 功 能 方 面 发 展 。（ 1） 大 型 网 络 化主 要 是 朝 着 DCS方 向 发 展 ， 使 其 具 有 DCS 系 统 的 一 些 功 能 。 网 络 化 和 通 信能 力 是 PLC发 展 的 一 个 重 要 方 面 ， 向 下 可 将 多 个 PLC、 I/O框 架 相 连 ;向 上 与 工业 计 算 机 、 以 太 网 、 MAP网 等 相 连 构 成 整 个 工 厂 的 自 动 化 控 制 系 统 。（ 2） 多 功 能 随 着 自 调 整 、 步 进 电 机 控 制 、 位 置 控 制 、 伺 服 控 制 等 模 块 的 出 现 ，使 PLC控 制 领 域 更 加 宽 广 。唐 山 学 院 毕 业 设 计5如 西 门 子 公 司 早 在 80年 代 就 研 制 出 了 多 回 路 闭 环 控 制 模 块 、 步 进 电 机 控 制模 块 、 仿 真 模 块 和 通 信 处 理 模 块 等 。 在 1995 年 西 门 子 公 司 有 成 功 的 开 发 了S7-200、 S7-300系 列 ， 它 具 有 TD 200和 COROS OPS操 作 模 板 （ OPS） 为 用 户 提供 了 方 便 人 机 界 面 ， 用 户 程 序 三 级 口 令 保 护 ， 极 强 的 计 算 性 能 ， 完 善 的 指 令 集 ，MPI接 口 和 通 过 工 业 现 场 总 线 PROFIBUS以 及 以 太 网 的 网 络 能 力 ， 强 劲 的 内 部 集成 功 能 ， 全 面 的 故 障 诊 断 功 能 ： 模 块 式 结 构 可 用 于 各 种 性 能 的 扩 展 ， 脉 冲 输 出晶 闸 管 步 进 电 机 和 直 流 电 机 ； 快 速 的 指 令 处 理 大 大 缩 短 了 循 环 周 期 ， 并 采 用 了高 速 计 数 器 ， 告 诉 中 断 处 理 可 以 分 别 响 应 过 程 时 间 ， 大 幅 度 降 低 了 成 本 。（ 3） 高 可 靠 性由 于 控 制 系 统 的 可 靠 性 日 益 受 到 人 们 的 重 视 ， 一 些 公 司 已 将 自 诊 断 技 术 、冗 余 技 术 、 容 错 技 术 广 泛 应 用 到 现 有 产 品 中