1、本科生畢業論文(設計)基于PLC的?設計 學 院 電氣信息工程學院專 業電氣工程及其自動化班 級09級電氣1班 學 號 學 生 姓 名 聯 系 方 式 指 導 教 師 職稱： 副教授 2013 年 5 月獨 創 性 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業論文（設計）是本人在指導老師指導下取得的研究成果。除了文中特別加以注釋和致謝的地方外，論文（設計）中不包含其他人已經發表的研究成果。與本研究成果相關的所有人所做出的任何貢獻均已在論文（設計）中作了明確的說明并表示了謝意。簽名：_ _年_月_日授權聲明本人完全了解許昌學院有關保留、使用本科生畢業論文（設計）的規定，即：有權保留并向國家有關部門或機構送交

2、畢業論文（設計）的復印件和磁盤，允許畢業論文（設計）被查閱和借閱。本人授權許昌學院可以將畢業論文（設計）的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編論文（設計）。本人論文（設計）中有原創性數據需要保密的部分為（如沒有，請填寫“無”）： 學生簽名： 年月日指導教師簽名： 年月日基于PLC的？設計摘 要花式噴泉是園林工藝與現代美學相結合而逐漸發展起來的一種產物。花式噴泉系統的主要架構即是其控制部分，它的控制功能直接決定了花式噴泉絕大部分的性能。就一般意義上的花式噴泉而言，其噴水花式和噴水時間，將隨著其控制電路設計方案的確定而確定，在一些特殊場合，遂行特殊的噴

3、水任務有一定的困難。在考慮到花式噴泉的控制要求和控制元件的性能體現之后，本設計選定西門子S7-200系列PLC為控制元件，以可實現多種噴水模式的自動切換為目的，通過梯形圖的編寫和仿真，初步模擬了噴泉的控制程序，實現了預定的設計目標。關鍵詞：PLC；自動控制基于PLC的？設計題目翻譯ABSTRACTFancy fountain is a kind of product comes from the combination of garden art and modern aesthetics . The core control component is the most important p

4、art of it, which mostly decides its function. As the fancy and the time of spraying are ensured while its control circuit was designed, common fancy fountains will have difficulties in performing some special spray tasks. Considering the requirement of its control and the property of the control com

5、ponent, this design selected Siemens S7-200 Programmable Logic Controllership as the core control component of fancy fountain system. In order to succeed in the automatic transfer of the spray model, this design preliminary imitated the control program of the fancy fountain through redacting and sim

6、ulating the ladder diagram, thus achieving the concerted objective of this design.Key words: Programmable Logic Controller; Automatic control目 錄前言1第一章 西門子S7-200PLC概述11.1可編程控制器概述11.1.1 PLC的組成21.1.2 PLC的功能31.1.3 P L C的特點31.1.4 PLC的發展狀況和前景31.2 西門子S7-200系列PLC概述4第二章 主控制器的選擇52.1噴泉控制系統的設計要求52.1.1 花式噴泉系統整體設

7、計概況52.1.2 花式噴泉的具體控制要求62.2 主控制器選擇72.3系統主電路設計8第三章 噴泉控制系統設計83.1 噴泉控制系統的控制原理83.2 噴泉系統控制的輸入輸出點分配93.3 系統接線分布93.4 梯形圖分析103.5 程序運行分析18第四章 噴泉控制系統設計程序調試19總結25參考文獻28致 謝29基于PLC的？設計前言噴泉，顧名思義，是指水在水壓的作用下以特定形狀噴出而形成的景觀。在自然界里，天然形成的噴泉多是由地下水受壓噴出地表形成，多出現于平原地區或山丘地帶；在現實生活中，人工制造的噴泉多出現于花園、公園、公共場館等處，作為一種人工景觀，起到襯托點綴環境的作用。花式噴泉

8、結合了園林工藝與現代美學，用可編程控制器作為其核心控制部件，具有花式繁多，易于轉換，便于控制等諸多優點，解決了普通噴泉觀賞性略顯不足、控制不便等一些問題，具有良好的實用性和發展前景。可編程控制器不僅可以充分發揚并利用微處理器的普遍優點，還具有設計調試工作量少等獨特的優點，因此具有更加廣泛的應用1。在考慮到花式噴泉的控制要求和控制元件的性能體現之后，本設計選定西門子S7-200系列PLC為控制元件。本設計通過梯形圖的編寫和仿真，初步模擬了噴泉的控制程序，實現了預定的設計目標。第一章 西門子S7-200PLC概述1.1可編程控制器概述Programmable Logic Controller，即可

9、編程控制器，是在結合了微型計算機原理和繼電器常規控制原理的前提下、充分吸收利用微型處理器控制和繼電器順序控制的優點，并將其運用到數字控制領域的新型控制器2。作為一種新的控制器，可編程控制器有著自身獨特的編程方法，不同于一般微型計算機編程語言，而是另辟蹊徑，采用梯形圖這種象形編程方法。獨特的編程語言，配合其自身的模塊化構造，從而形成了清晰明了、直觀易懂、便于學習、易于維修的特點3。可編程控制器不僅可以借助其微處理器的優點，來滿足工業應用的需求，而且可以方便專業人員的維護與檢查4。1.1.1 PLC的組成PLC分為兩類。其中，單元式也可稱作整體式，模塊式也可稱作組合式5。單元式PLC的機箱內不僅裝

10、有其各個部件，也可加裝擴展模塊。模塊式PLC則將單元式PLC的每一個部件分別做成與之對應的電路模塊，并用總線連接起來，組成一個完整的PLC。單元式PLC的外觀較小，多用于小型機。而模塊式PLC的體積較大，配置也相對靈活，可以根據不同用戶的不同需求，配置不同的模塊，以滿足廣大用戶6。圖1-1 單元式PLC構造示意圖圖1-2 模塊式PLC構造示意圖1.1.2 PLC的功能PLC自1969年問世以來，40余年間，獲得了極大的發展，已經成為一個獨立的行業，成為自動控制裝置的主導。這與其強大的功能是分不開的7。PLC的主要功能如下：1）多種控制功能。2）數據處理功能。3）通信聯網功能。1.1.3 P L

11、 C的特點作為一種新的控制器，可編程控制器有著自身獨特的一些優點，這些優點不僅促進了P L C的開發和利用，也給用戶提供了良好的用戶體驗8。1）可靠性強，抗干擾。2）功能相對較多、適用性強。3）簡單易學、便于使用。4）功耗低、性價比高。5）易于安裝、調試、維護。1.1.4 PLC的發展狀況和前景在PLC誕生之前，工業上借助于繼電器電路和接觸器電路構成的控制系統來滿足工業電器生產的需要。由于受到自身缺點的限制，繼電器控制系統在對順序、時序等動作進行控制和對開關量、模擬量等信號量進行處理時，有著明顯的不足9。在1969年，美國DEC公司研發了第一臺PLC，開辟了計算機技術在工業控制領域應用的新局面

12、。在隨后的七十年代，PLC技術逐漸發展并走向成熟。到了九十年代，PLC的運算速度有了更進一步的提高，功能有了更加全面的開發，在工業控制領域的應用也越來越廣泛10。近年來，隨著技術發展，PLC的運行速度也越來越快。在未來，PLC的發展方向將沿著其規模和功能大致分為兩個方向。其中，大型PLC將沿著運行速度更快、運行容量更大的方向發展11。與之對應，小型PLC將會衍生出一種體積更小、成本更低、功效卻得到提高的系列，以適應小型控制系統自動化的需要。1.2 西門子S7-200系列PLC概述西門子S7-200系列PLC，屬于單元式，主要用于中小型系統12。其基本組成包括五大部分。圖1-3 西門子S7-20

13、0系列PLC的系統結構基本模塊也稱作CPU模塊。主要包括CPU、電源、輸入輸出單元等部件。這些單元都安裝在一個集成模塊內，構成了PLC的核心控制裝置12。其CPU模塊技術指標如下：表1-1 S7-200PLC的CPU模塊技術指標第二章 主控制器的選擇在考慮到花式噴泉的控制要求和控制元件的性能體現之后，本設計選定西門子S7-200系列PLC為控制元件。2.1噴泉控制系統的設計要求本設計的重點在于控制系統的開發設計。接下來就具體的參數和設計標準做一個探討。2.1.1 花式噴泉系統整體設計概況花式噴泉系統主要有五種不同大小的噴頭組成，五個噴頭分布在一個圓心和四個同心圓上，由內而外分別標定為ABCDE

14、。從噴頭A到噴頭E，噴水的高度和強度依次遞減，而每一種型號的噴頭數目依次遞增。花式噴泉系統的噴水花式由不同的噴頭組合噴水而成。比如：花式一由噴頭A單獨噴水，花式三由花式噴頭ACE組合噴水，花式六由噴頭BCD組合噴水，由而花式八則由所有噴頭一齊噴水。表2-1 花式噴泉系統噴水花樣表噴泉系統中，各種不同的噴水花式組合成了噴泉系統的噴水模式。噴泉系統的噴水模式暫設定為四種，每一種都有八種噴水花式按特定的順尋排列組合而成。其中，模式一為從花式一到花式八依次噴射；模式二只是將模式一中的花式三和花式七的噴射順序對調；模式三則是將模式一中的花式四和花式五的順序對調；模式四中對調的則是花式六和花式七。2.1.

15、2 花式噴泉的具體控制要求設計的具體控制要求大致如下。首先按下開關按鈕，電路接通，系統準備運行。然后，按下點動/連續運行按鈕，選擇運行方式。再按下噴水模式選擇按鈕，選擇具體的噴水模式，噴泉進入運行狀態；最后，當按下停止按鈕時，噴泉運行停止，電源斷開。在點動運行時，需要選擇噴水模式；在連續運行模式中，則默認將選擇的噴水模式一直運行下去。控制流程見下圖。圖2-1 噴泉控制系統設計流程圖2.2 主控制器選擇控制方式主要有四個選擇。其中包括：繼電器控制、單片機控制和PLC控制。在這其中，PLC控制又包括選用S7-200PLC和S7-300PLC。可在綜合考慮這四種控制方式的優劣后，選擇一個合適的控制方

16、案。繼電器控制系統常用于控制遠距電路和小容量電路的關斷和接通，適于交、直流電力系統，并為之提供信號轉換、系統保護等控制作用。繼電器控制系統具有可輸入量種類多、線路簡單、可用很小的控制系統直接控制較大的負載的優點13。但是由于這種控制方式對硬件依賴程度較高，容易受到元件老化、電弧等因素的作用和粉塵、濕度等因素的干擾，其可靠性難以得到絕對的保證，受外界因素的影響較大13。單片機作為主控制器，在工業控制領域具有諸多優點。但是，單片機對使用人員的專業技術要求相對較高，必須由專業的技術人員進行開發設計，才能充分發揮單片機的自身優勢；同時，單片機還具有出現故障后維修不易等特點，因此在噴泉控制方面具有一定的

17、局限性14。假設選用西門子S7-300系列PLC，則可以實現S7-200系列PLC能夠實現的全部功能。但花式噴泉的控制需要，卻無法完全開發利用西門子S7-300PLC，存在一定的浪費，并且提高了噴泉控制系統的成本15。綜合考慮四種控制器的情況，西門子S7-200系列PLC的控制性能和設計成本適合噴泉控制系統的要求，因此選用其作為噴泉控制系統的主控制器。2.3系統主電路設計花式噴泉系統主要有五種不同大小的噴頭組成，不同的噴頭噴水就組合成了不同的噴水花式，而將這些噴水花式按照特定的順序排列起來，使之依次噴水，就組成了不同的噴水模式。系統共有五個噴頭，來控制五種不同的水柱。與之對應，主電路中接有五個

18、電機，對應驅動五個噴頭。圖2-2 系統主電路圖第三章 噴泉控制系統設計3.1 噴泉控制系統的控制原理參照噴泉控制系統的設計原理，噴泉的控制程序主要由四段控制程序組成。第一段程序，用來在點動運行時，噴控制水花式的轉換。在梯形圖中，這一段程序包括網絡2到網絡4，共有3行。第二段程序，用來選擇不同的噴水花樣。在梯形圖中，這一段程序包括網絡6到網絡9，共有4行。第三段程序，用來在連續運行時，控制噴水模式的循環。在梯形圖中，這一段程序包括網絡10到網絡13，共有4行。第四段程序，用來實現對噴頭噴水的控制。在梯形圖中，這一段程序包括網絡14到網絡18，共有5行。噴泉的控制系統就是通過這四種程序，來實現對噴

19、泉系統整體的控制的。3.2噴泉系統控制的輸入輸出點分配電路中，從I0.0到I0.7的八個輸入對應八個開關，以控制開通、關斷、連續運行、點動運行四個功能按鈕和模式一到模式四的四個選擇按鈕；從Q0.0到Q0.4的五個輸出分別對應主電路控制的五個電機。表3-1 輸入輸出點分配表3.3 系統接線分布在接線分布圖中，從I0.0到I0.7的八個輸入對應八個開關，以控制開通、關斷、連續運行、點動運行四個功能按鈕和模式一到模式四的四個選擇按鈕。這些選擇按鈕按下，則會將輸入信號輸入到控制器中；經過控制器內置程序的邏輯運算，這些輸入信號將轉換為相應的輸出信號，實現對噴泉硬件部分的驅動。與之對應，從Q0.0到Q0.

20、4的五個輸出分別對應主電路控制的五個電機，來控制五個噴頭的工作。圖3-1 接線分布圖3.4 梯形圖分析圖3-2 移位與循環程序（1）在這一行，M10.0左側的元件全是常閉，因此，位存儲器M10.0是導通的。這一行的作用，是與后續的三個網絡一起，控制信號的移位和循環。圖3-3 移位與循環程序（2）當M0.1閉合一個周期，信號就會傳遞到ROL-W。ROL-W的作用是將信號進行循環移位操作。它可以將MW10中的信號，向左移動一位。具體到這一段程序中，就是將M10.0中的信號，移動到M10.1中去。由于信號經過ROL-W之前，M10.0是導通的。因此，當信號經過ROL-W之后，M10.1也變成導通。與

21、之對應，后續網絡中的常開M10.1變為常閉圖3-4移位與循環程序（3）這一行中，M11.0與M0.3組合，形成一個自鎖。圖3-5 復位程序這一行中，M11.0是一個常開，其右側元件進行的是復位操作。這個元件可以將從M10.0開始的9個點復位。完成復位以后，M10.0再次導通，回到初始狀態。 上述上述網絡中的四行網絡，完成了系統中信號的循環移位和復位，為程序的第一部分圖3-6 啟動控制程序這一行中，I0.0與M0.0組合，形成一個自鎖。當按下SB1，I0.0閉合，輸入信號經過兩個常閉，到達M0.0。當開關SB1松開，M0.0仍然閉合，電路仍會導通。這一行，用來控制電路的啟動，為程序的第二部分。圖

22、3-7 延時程序（1）在上一行中形成自鎖的同時，這一行中的M0.0轉換成常閉。由于T38也是常閉的，因此，要想使T37得電，就必須使并聯的四個常開，至少有一個轉換為常閉。這四個常開，對應的是從SB5到SB8的四個模式選擇開關。當按下這四個開關中的一個， T37就會得電，在下一行中會出現相應的響應。圖3-8 延時程序（2）上一行中的T37得電，經過30*100毫秒的延時，T38得電。與T37一樣，它也有30*100毫秒的延時。經過延時，信號在下一行中會出現相應的響應。圖3-9 脈沖移位程序上一行中，經過T38延時后的信號，會傳遞到下一個元件|P|。這個元件是在檢測到一次正階躍后，會導通一個周期。

23、由于T37和T38的延遲時間都是3秒，因此，該元件的一個導通周期就是6秒。與之對應，其右端的M0.1會有6秒的接通時間。這三行主要控制電路中脈沖的移位，為程序的第三部分。圖3-10 點動/連續選擇程序這一行中，I0.3與M0.2組合，形成一個自鎖。當松開開關SB4，M0.2仍然閉合，電路仍會導通。由電路的端口分布不難看出，這一行用來選擇電路是點動運行，還是連續運行，為是程序的第四部分。圖3-11 模式選擇程序（1）這一行中，I0.4與M0.4組合，形成一個自鎖。由于I0.4后面的四個元件都是常閉，因此，信號傳遞到網絡右端的M0.4，導致在后續網絡中的常開觸點M0.4閉合，進而導致對應的輸出。圖

24、3-12 模式選擇程序（2）這一行中，I0.5與M0.5組合，形成一個自鎖。由于I0.5后面的四個元件都是常閉，因此，信號傳遞到網絡右端的M0.5，導致在后續網絡中的常開觸點M0.5閉合，進而導致對應的輸出。圖3-13 模式選擇程序（3）與網絡4的原理一樣，I0.6與M0.6組合，形成一個自鎖。由于I0.6后面的四個元件都是常閉，因此，信號傳遞到網絡右端的M0.6，導致在后續網絡中的常開觸點M0.6閉合，進而導致對應的輸出。圖3-14 模式選擇程序（4）與網絡4的原理一樣，I0.7與M0.7組合，形成一個自鎖。由于I0.7后面的四個元件都是常閉，因此，信號傳遞到網絡右端的M0.7，導致在后續網

25、絡中的常開觸點M0.7閉合，進而導致對應的輸出。這四行對應的是噴泉噴水模式的選擇，為程序的第五部分。圖3-15 輸出選擇程序（1）在這一部分程序中，當信號導致M0.4和M0.7由常開變為常閉，再加上網絡1中相應觸點的轉換，網絡14中產生相應的輸出Q0.0，即噴頭A噴出水柱，執行噴水任務。圖3-16 輸出選擇程序（2）在這一部分程序中，當信號導致M0.5由常開變為常閉，再加上網絡1中相應觸點的轉換，網絡15中產生相應的輸出Q0.0，即噴頭A噴出水柱，執行噴水任務。圖3-17 輸出選擇程序（3）在這一部分程序中，當信號導致M0.6由常開變為常閉，再加上網絡1中相應觸點的轉換，網絡16中產生相應的輸

26、出Q0.0，即噴頭A噴出水柱，執行噴水任務。圖3-18 輸出選擇程序（4）在這一部分程序中，當信號導致M0.4、M0.6和M0.7由常開變為常閉，再加上網絡10中相應觸點的轉換，網絡17中產生相應的輸出Q0.1，即噴頭B噴出水柱，執行噴水任務。圖3-19 輸出選擇程序（5）在這一部分程序中，當M0.5由常開變為常閉，再加上網絡10中相應觸點的轉換，網絡18中產生相應的輸出Q0.1，即噴頭B噴出水柱，執行噴水任務。圖3-20 輸出選擇程序（6）在這一部分程序中，當M0.4、M0.6、M0.5和M0.7由常開變為常閉，網絡19中將產生相應的輸出Q0.2，即噴頭C噴出水柱，執行噴水任務。圖3-21

27、輸出選擇程序（7）在這一部分程序中，當M0.4、M0.6、M0.5和M0.7由常開變為常閉，網絡20中將產生相應的輸出Q0.2，即噴頭D噴出水柱，執行噴水任務。圖3-22 輸出選擇程序（8）在這一部分程序中，當M0.4、M0.6、M0.5和M0.7由常開變為常閉，網絡21中將產生相應的輸出Q0.2，即噴頭E噴出水柱，執行噴水任務。從網絡14到網絡21，這5行分別驅動了五個噴頭的工作，為程序的第六部分。3.5 程序運行分析在噴泉控制系統的梯形圖中，具體劃分可分為六個部分。第一部分為網絡1到網絡4，用來控制系統中信號的循環移位和復位。第二部分為網絡5，主要控制,電路的啟動。第三部分為網絡6到網絡8

28、，用來控制電路中脈沖的移位。第四部分為網絡9，用來選擇噴泉是連續運行還是點動運行。第五部分是網絡10到網絡13，對應的是噴泉噴水模式的選擇。,第六部分為網絡14到網絡21，分別驅動了五個噴頭的工作。當噴泉控制系統電源接通后，網絡1中的M10.0接通，同時，噴泉進入待運行狀態。按下開關按鈕SB1，繼電器I0.0閉合，同時，M0.0接通，并完成M0.0的自鎖。然后可以用來選擇電路是點動運行，還是連續運行。如果是點動，則需要按下選擇開關SB4。按下后， I0.3與M0.2形成自鎖，同時， M0.2斷開。當選定的噴水模式運行結束以后， M11.0接通，與M0.3形成自鎖，并導致M0.3斷開，噴泉運行停

29、止。因此，只要按下SB4，系統只有一次運行的機會，就是所說的點動運行。因為與連續運行選擇開關SB3相對應的輸入I0.2為常閉觸點，因此，系統默認噴泉為連續運行，如果選擇連續運行，則不需要按下任何按鈕。當按下SB5，I0.4閉合，電路接通，電流通過M0.4,由于I0.4后面的四個元件都是常閉，因此， M0.4得電，導致后續網絡中的M0.4轉換為常閉。加上網絡1中相應信號的傳遞，Q0.0得到信號，產生對應的輸出。即噴頭A噴水，執行花式一。與此同步，M0.4轉換為常閉，T37產生一個延時。然后，下一個網絡中的T38在T37延時后接通，并同樣產生延時。由于T37和T38的延遲時間都是3秒，因此，該元件

30、的一個周期就是6秒。因此，其右端的M0.1會有6秒的接通時間，即為每一個花式的執行時間。執行完花式一之后， ROL-W將M10.0中的信號，移動到M10.1中去。由于信號經過ROL-W之前，M10.0是導通的。因此，當信號經過ROL-W之后，M10.1就變成導通的了。與之對應，在后續網絡中，有相應的輸出Q0.1，即噴頭B噴水，執行花式二。執行完花式二之后， ROL-W將M10.1中的信號，移動到M10.2中去，M10.2導通。與之對應，在后續網絡中，有相應的輸出，即噴頭ACD噴水，執行花式三。然后，程序會按照預先設定好的花式，繼續運行花式四到花式八。從花式一到花式八依次噴水，每個花式運行6秒，

31、就是噴水模式一。如果當時按下的不是SB5，而是其他的三個選擇開關，則噴泉會運行其他的噴水模式。執行完花式八后，選定的噴水模式一就執行完了，噴泉運行停止。若果選擇的是連續運行，即不按下點動選擇按鈕，那么噴泉將沿著選定的運行模式一直運行。在連續運行的過程中，如果按下其他的模式選擇按鈕，噴泉的噴水模式將立即轉換。如果不按下SB2，噴泉會持續運行當初選定的噴水模式，并且模式保持不變。如果按下SB2，則立即停止運行。第四章 噴泉控制系統設計程序調試噴泉設計采用西門子S7-200 sim 2.0仿真軟件的漢化版對控制系統程序進行模擬仿真。該軟件是西門子公司開發，是西門子S7-200系列PLC模擬仿真的首選

32、。調試步驟如圖所示：圖4-1 系統啟動，準備運行當噴泉控制系統電源接通后， M10.0接通，同時，對應的常開觸點所在回路接通，噴泉進入待運行狀態。按下開關按鈕SB1，繼電器I0.0閉合，同時，M0.0接通，并完成M0.0的自鎖。圖4-2 選擇點動運行按下選擇開關SB4， I0.3與M0.2形成自鎖，同時， M0.2斷開。當選定的噴水模式運行結束以后， M11.0接通，與M0.3形成自鎖，并導致M0.3斷開，噴泉運行停止。因此，噴泉進入點動運行方式。圖4-3 執行花式一當按下SB5，I0.4閉合，電路接通，電流通過M0.4,由于I0.4后面的四個元件都是常閉，因此， M0.4得電，導致后續網絡中

33、的M0.4轉換為常閉。加上網絡1中相應信號的傳遞，Q0.0得到信號，產生對應的輸出。即噴頭A噴水，執行花式一。圖4-4 執行花式二執行完花式一之后， ROL-W將M10.0中的信號，移動到M10.1中去。由于信號經過ROL-W之前，M10.0是導通的。因此，當信號經過ROL-W之后，M10.1就變成導通的了。與之對應，有相應的輸出Q0.1，即噴頭B噴水，執行花式二。圖4-5 執行花式三執行完花式二之后， ROL-W將M10.1中的信號，移動到M10.2中去，M10.2導通。與之對應，在后續網絡中，有相應的輸出，即噴頭ACD噴水，執行花式三。圖4-6 執行花式四執行完花式三之后， ROL-W將M

34、10.2中的信號，移動到M10.3中去，M10.3導通。與之對應，在后續網絡中，有相應的輸出，即噴頭BE同時噴水，執行花式四。圖4-7 執行花式五執行完花式四之后， ROL-W將M10.3中的信號，移動到M10.4中去，M10.4導通。與之對應，在后續網絡中，有相應的輸出，即噴頭AB同時噴水，執行花式五。圖4-8 執行花式六執行完花式五之后， ROL-W將M10.4中的信號，移動到M10.5中去，M10.5導通。與之對應，在后續網絡中，有相應的輸出，即噴頭BCD同時噴水，執行花式六。圖4-9 執行花式七執行完花式六之后， ROL-W將M10.5中的信號，移動到M10.6中去，M10.6導通。與

35、之對應，在后續網絡中，有相應的輸出，即噴頭BD同時噴水，執行花式七。圖4-10 執行花式八執行完花式七之后， ROL-W將M10.6中的信號，移動到M10.7中去，M10.7導通。與之對應，在后續網絡中，有相應的輸出，即噴頭ABCDE同時噴水，執行花式六。執行完花式八后，噴泉進入停止狀態。噴泉點動運行的調試結果，與設計目的符合。噴泉連續運行的調試，流程與點動時相仿。其區別在于，選擇連續運行，不用按下連續運行按鈕。另外，在連續運行過程中，只運行一種模式，直到按下其他模式選擇按鈕，噴泉改變噴水模式；或者按下SB2，噴泉停止運行。總結花式噴泉系統的主要架構即是其控制部分，它的控制功能直接決定了花式噴

36、泉絕大部分的性能。就一般意義上的花式噴泉而言，其噴水花式和噴水時間，將隨著其控制電路設計方案的確定而確定，在一些特殊場合，遂行特殊的噴水任務有一定的困難。在考慮到花式噴泉的控制要求和控制元件的性能體現之后，本設計選定西門子S7-200系列PLC為控制元件，以可實現多種噴水模式的自動切換為目的，通過梯形圖的編寫和仿真，初步模擬了噴泉的控制程序，實現了預定的設計目標。在噴泉控制系統的梯形圖中，具體劃分可分為六個部分。第一部分為網絡1到網絡4，用來控制系統中信號的循環移位和復位。第二部分為網絡5，主要控制,電路的啟動。第三部分為網絡6到網絡8，用來控制電路中脈沖的移位。第四部分為網絡9，用來選擇噴泉

37、是連續運行還是點動運行。第五部分是網絡10到網絡13，對應的是噴泉噴水模式的選擇。,第六部分為網絡14到網絡21，分別驅動了五個噴頭的工作。當噴泉控制系統電源接通后，網絡1中的M10.0接通，同時，噴泉進入待運行狀態。按下開關按鈕SB1，繼電器I0.0閉合，同時，M0.0接通，并完成M0.0的自鎖。然后可以用來選擇電路是點動運行，還是連續運行。如果是點動，則需要按下選擇開關SB4。按下后， I0.3與M0.2形成自鎖，同時， M0.2斷開。當選定的噴水模式運行結束以后， M11.0接通，與M0.3形成自鎖，并導致M0.3斷開，噴泉運行停止。因此，只要按下SB4，系統只有一次運行的機會，就是所說

38、的點動運行。因為與連續運行選擇開關SB3相對應的輸入I0.2為常閉觸點，因此，系統默認噴泉為連續運行，如果選擇連續運行，則不需要按下任何按鈕。當按下SB5，I0.4閉合，電路接通，電流通過M0.4,由于I0.4后面的四個元件都是常閉，因此， M0.4得電，導致后續網絡中的M0.4轉換為常閉。加上網絡1中相應信號的傳遞，Q0.0得到信號，產生對應的輸出。即噴頭A噴水，執行花式一。與此同步，M0.4轉換為常閉，T37產生一個延時。然后，下一個網絡中的T38在T37延時后接通，并同樣產生延時。由于T37和T38的延遲時間都是3秒，因此，該元件的一個周期就是6秒。因此，其右端的M0.1會有6秒的接通時

39、間，即為每一個花式的執行時間。執行完花式一之后， ROL-W將M10.0中的信號，移動到M10.1中去。由于信號經過ROL-W之前，M10.0是導通的。因此，當信號經過ROL-W之后，M10.1就變成導通的了。與之對應，在后續網絡中，有相應的輸出Q0.1，即噴頭B噴水，執行花式二。執行完花式二之后， ROL-W將M10.1中的信號，移動到M10.2中去，M10.2導通。與之對應，在后續網絡中，有相應的輸出，即噴頭ACD噴水，執行花式三。然后，程序會按照預先設定好的花式，繼續運行花式四到花式八。從花式一到花式八依次噴水，每個花式運行6秒，就是噴水模式一。如果當時按下的不是SB5，而是其他的三個選擇開關，則噴泉會運行其他的噴水模式。執行完花式八后，選定的噴水模式一就執行完了，噴泉運行停止。