喷泉的设计要求.docx

3喷泉的设计要求3.1喷泉规模的设计该喷泉占地面积俯视图为正方形，其面积S=100平方米；喷射范围俯视图为 圆形，其半径R=4.5m喷泉概况平面图如3-1：图3-1喷泉概况平面图图3-1中，喷泉由5种不同的水柱组成其中1表示大水柱所在的位置，其水柱 较大，喷射高度较高；2表示中水柱所在的位置，由六支中水柱均匀分布在2的 圆（r=2m）的轨迹上，水量比大水柱的水量小，其喷射高度比大水柱低；3表示 小水柱，它由150支小水柱均匀分布在3 （r=3m）的圆的轨迹上，其水柱较细， 其喷射高度比中水柱略矮；4和5为花朵式和旋转式喷泉，各由19支喷头组成, 均匀分布在4和5的圆（r=4m）的轨迹上，其水量压力均较弱3.2喷泉水柱的分布该喷泉的回水池俯视图为圆形，与喷泉喷射范围俯视图为同心圆，且半径相 等回水池的深度为2m该回水池由1个半径为100cm的圆水池和3个有效宽度为50cm的圆环水池 组成，且各个水池之间相通，连接池宽度为50cm，3个圆环水池的半径分别为 2m、3m、4m如图 3-2 所示：水池回水池上方由金属栏嵌入式覆盖大水柱喷头的内径d=50mm,中水柱喷头的内径d=30mm,小水柱喷头的内 径d=20mm,花朵喷泉和旋转喷泉的内径d=30mm。

大水柱高度h=5m，中水柱高度h=3m，小水柱高度h=2m，花朵喷泉和旋转 喷泉的喷水高度h=lm4 PLC控制系统总设计4.1 PLC控制花样喷泉运行要求的设计1） 、要设计一个启动按钮，按下启动按钮，喷泉进入运行等待状态2） 、要设计一个单步/连续运行方式按钮，按下喷泉的单步/连续运行方式 按钮，该喷泉默认为连续运行方式3） 、要设计一个循环方式按钮，按下喷泉喷水花样的循环方式按钮，喷泉开 始运行，并设计每一个循环花样有八种，每隔6s改变一次花样在连续运行方 式下，喷水花样将一直循环下去，在单步运行方式下，喷水花样只运行一个循环 按下其他任意一个循环方式按钮，喷泉喷水花样的循环方式立刻改变4） 、要设计一个停止按钮，按下停止按钮，喷泉停止运行4.2喷泉的运行流程图的设计花样花樗三 ~W~ 花样四 23Z2 花样五 工 花样天 ~w 花样七 ~v~ 花样八7花苹二花祎七~^7~\iz~1T花样三,y花祎丿i单步里歩选择花样睛环方式(匹种).花樺三花挥五3E瞬四\7" 花样天 ~NT 花样七CTA俸止花样一W花样三~^T花年四花样五花牌七花样天r ^.,违疾花样八单歩停■iE图4-1喷泉的运行流程图4.3喷泉的运行过程的设计按下喷泉控制系统的启动按钮，首先大水柱从地而起，直射天空；6s后， 大水柱消失，紧接着六支中水柱竞相射向天空；最后所有水柱喷泉一齐迸发。

整个过程分为8段，每段6s，且自动转换，全过程为48s当单步/连续开 关置于连续，花样选择开关置于1时，其喷泉水柱的动作顺序如下：1-2-(1+3+4) — (2+5) — (1+2) — (2+3+4) — (2+4) — (1+2+3+4+5)—1,周 而复始，直到按下停止按钮，水柱喷泉才停止工作；当单步/连续开关置于单步 时，喷泉水柱的动作只运行一个循环花样选择开关置于2时，其喷泉水柱的动 作顺序如下：1-2- (2+4) - (2+5) - (1+2) - (2+3+4) - (1+3+4) - (1+2+3+4+5) -1花样选择开关置于3时，其喷泉水柱的动作顺序如下：1 -2-CL+3+4)-(1+2)-(2+5)-(2+3+4)-(2+4)-(1+2+3+4+5)-1花样选择开关置 于4时，其喷泉水柱的动作顺序如下：1—2—(1+3+4) — (2+5) — (1+2) —(2+4) — (2+3+4) — (1+2+3+4+5)—14.4喷泉控制原理喷泉控制系统由启动控制程序、位移脉冲控制程序、位移及复位控制程序、 驱动控制程序组成通过位移脉冲控制程序实现子元件中的内容在存储器间的移 动，通过复位控制程序实现喷泉花样的循环，通过驱动控制程序实现喷泉的喷射。

4.5花样喷泉PLC控制接线图的设计INrnMiSB1牙KM'I-血才皿Q0,0KMP10,11 \ 1 11—阡,2kmjKM-肝匚-：.KM5一一 ”IQ,4QO-,4■SB6 ”SBB^10,5ld,61U7图4-2花样喷泉PLC控制接线图4.6花样喷泉PLC控制输入输出点分配的设计表4-1花样喷泉PLC控制输入输出点分配输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输出点编号启动按钮SB1I0.0大水柱接触器KM1Q0.0停止按钮SB2I0.1中水柱接触器KM2Q0.1连续按钮SB3I0.2小水柱接触器KM3Q0.2单步按钮SB4I0.3花朵式喷泉接触器KM4Q0.3花样1按钮SB5I0.4旋转式喷泉接触器KM5Q0.4花样2按钮SB6I0.5——花样3按钮SB7I0.6——花样4按钮SB8I0.7——4.7花样喷泉PLC控制梯形图的设计冋络1 网络标题M0.0M0.4M0.5T3ST3Z」IINTONZ 130-PT100 ms ,MO.GM0.7T38P10.2T37 T3SINTON130-PT100 m$M0.1()M0.2〒M0.3 |网貉6M0.4)10.5M0.4I 1 1 1 \M0.5 M0.5i—M、\M0.6M0.7M0.QM0.5()网貉8MO.SM10.D网络"网络1GMO. 4 M1O.a 00.2.网貉17M0.4 M10.2.. Q0 3[网络18MO. 4 M1O.3 QO.4图4-3花样喷泉PLC控制梯形图图4-3中，第1逻辑行为启动控制程序；第2、3、4逻辑行组成6s移位脉 冲控制程序；第5逻辑行为单步/连续控制程序；第6、7、8、9逻辑行组成花 样选择控制程序；第10、11、12、13逻辑行组成移位及复位控制程序；第14、 15、16、17、18逻辑行组成驱动控制程序。

接通PLC电源，第10逻辑行中位存储器M10.0接通，其在第14逻辑行中的 常开触点闭合，为喷泉的启动做好了准备当按下喷泉控制器的启动按钮SB1后，第1逻辑行中输入继电器I0.0的常 开触点闭合，位存储器M0.0接通并自锁本程序默认为连续循环喷泉样式的控 制程序，按钮SB3为连续按钮，在第5逻辑行中输入继电器10.2为常闭触点， 按钮SB4为单步按钮，第5逻辑行中输入继电器10.3为常开触点，当按下此按 钮，继电器10.3触点闭合，位存储器M0.2接通并自锁，其在第1逻辑行中的常 闭触点断开，喷泉样式进入一次运行状态选择默认状态，按下SB5，第6行中 输入继电器常开触点闭合，位存储器M0.4接通并自锁，其在第2、14、15、16、 17、18逻辑行中的常开触点闭合，进入第一种喷泉样式，输出继电器Q0.0被接 通，大水柱控制接触器KM1通电闭合，大水柱“1” 射向天空同时在第2逻辑行中的M0.0、M0.4的常开触点闭合，定时器T37被接通开 始计时，经过3s后，T37动作，第3逻辑行的常开触点闭合，定时器T38被接 通并开始计时，又经过3s后，T38动作，第4逻辑行中的常开触点闭合一个扫 描周期使得位存储器M0.1闭合一个扫描周期。

M0.1在第11逻辑行中的常开触 点闭合一个扫描周期，将字元件MW10中的内容向左移1位，即将M10.0中的“1” 的内容移至位存储器M10.1中，M10.1闭合由于M10.1接通，其在第14逻辑行中的常开触点闭合，输出继电器Q0.1 被接通，中水柱控制接触器KM2通电闭合，中水柱喷出又经过6s后，M0.1在第6逻辑行中的常开触点闭合一个扫描周期，将字元 件MW10中的内容向左移一位，即将M10.1中“ 1”的内容移至位存储器M10.2 中，M10.2闭合其在第14、16逻辑行中的常开触点闭合，输出继电器QO.O、Q0.2 被接通，喷出大水柱、小水珠经过第7个6s后，“1”被移至位存储器M10.7中，M10.7第14、15、16、 17、18逻辑行中的常开触点闭合；所有输出继电器全部闭合，所有喷泉一起喷 发又经过6s后，“1”被移至位存储器M11. 0中，M11.0在第12逻辑行中的常 开触点闭合，使字元件MW10中M10.0-M11.0的各位复位为“0”，第10逻辑行中 的M10.7复位，M10.0接通，M10.0在第14逻辑行中的常开触点闭合；Q0.0 被接通，大水柱喷发如此不断循环，直到按下SB2。

1.2 花样喷泉的动作状态如图1-4,当通电并闭合开头后，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10秒过后，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5秒后，只有A喷口和闪灯1 口动作3秒后，B喷 口和2闪灯和A喷品、1闪灯一起动作5秒后，喷口 A、B、C和闪灯1、2、3 又开始一起动作，如此如此偱环3 喷泉设计方案3.1 控制要求分析如图3-1所示，闪灯1、2、3分别对应电机Ma、Mb、Me，它们是随电机 一起动作的即电机动作，则相应的闪灯闪烁，电机停止，则相应的闪灯也停止 闪烁当接通电源，闭合开关SB0时，Ma、Mb、Me同时动作并持续;10S后Me 停止，Ma、Mb动作持续;5S后Mb、Me停止动作，Ma动作;3S后Ma、Mb动作，Me停止;5S后Ma、Mb、Me同时动作IOS，依次重复上述动作只要不按 下停止开关SB1,喷泉将如此循环下去3.2 PLC的选型S7-2OO PLC 具有集成的 24V 负载电源，它可以直接连接到传感器、变送器 和执行器， CPU221、 222具有 18OmA 输出， CPU224、 224XP、 CPU226 分别输 出 28OmA 或。