学号

《电气控制与PLC技术》

课 程 设 计

题 目： 基于S7-200系列PLC的花式喷泉的控制

系（部）院： 物理与机电工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 作者姓名： 指导教师： 职称： 副 教 授 完成日期： 年 06 月 30

《电气控制与PLC技术》课程设计任务书

学 生 姓 名 专 业 方 向 题 目 名 称 电气工程 学 号 班 级 电气工程111班 基于S7-200PLC系列的花式喷泉的控制 一、设计的主要内容 1.完成控制系统的硬件设计，主要包括：电气元件的选择、电气原理图设计、可编程控制器输入输出接线图设计等。 2.完成控制系统的软件设计，主要包括：程序流程图设计、梯形图程序设计及仿真调试。 3.完成课程设计说明书的撰写，主要包括：封面、目录、设计任务书、设计总体思路、硬件设计、软件设计、总结体会、参考文献等。 二、设计要求 1. 按下启动按钮,喷泉控制装置开始工作；按下停止按钮，喷泉控制装置停止工作。 2. 喷泉的工作方式由花式选择开关和单步/连续开关决定。 3. 当单步/连续开关在单步位置时,喷泉只能按照花式选择开关设定的方式，运行一个循环。 4. 花式选择开关用于喷泉的喷水花样，现考虑四种喷水花样。 ① 花式选择开关在位置1时，按下启动按钮后，4号喷头喷水，延时2s后，3号喷头喷水，再延时2s后，2号喷头喷水，又延时2s后，1号喷头喷水。18s后，如果为单步工作方式，则停下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。 ② 花式选择开关在位置2时，按下启动按钮后，1号喷头喷水，延时2s后，2号喷头喷水，再延时2s后，3号喷头喷水，又延时2s后，4号喷头喷水。30s后，如果为单步工作方式，则停下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。 ③ 花式选择开关在位置3时，按下启动按钮后，1号、3号喷头同时喷水，延时3s后，2号、4号喷头喷水，1号、3号喷头停止喷水。如此交替运行15s后，4组喷头全部喷水，30s后，如果为单步工作方式，则停下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。 ④ 花式选择开关在位置4时，按下启动按钮后，按照1—>2—>3—>4的顺序，依次间隔2s喷水，然后一起喷水。30s后，按照1—>2—>3—>4的顺序，分别延时2s，依次停止喷水。再经1s延时，按照4—>3—>2—>1的顺序，依次间隔2s喷水，然后一起喷水。30s后停止。

如果为单步工作方式，则停下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。 三、设计进度安排 第一周星期一 查阅文献资料，了解与设计题目相关的知识 星期二～星期四 确定控制系统的总体设计方案，完成控制系统的硬件设计 星期五至第二周星期二 完成控制系统的软件设计及调试 星期三～星期四 撰写课程设计说明书 指导老师签字：

目录

1. 设计目的 .............................................................................................................................. 1 2. 设计任务及要求 .................................................................................................................. 1

2.1 设计任务 .................................................................................................................... 1

2.1.1 任务描述 ......................................................................................................... 1 2.2 设计任务及要求 ........................................................................................................ 2 3. 系统硬件设计 ...................................................................................................................... 2

3.1 系统设计步骤 ............................................................................................................ 2 3.2 PLC的I\\O分配表 .................................................................................................. 3 3.3 PLC硬件的选型 ..................................................................................................... 3

3.3.1 PLC的基本工作方式 .................................................................................. 4 3.3.2 PLC运作过程 .............................................................................................. 4 3.4 系统接线图 ................................................................................................................ 5 4. 控制系统设计 ...................................................................................................................... 6

4.1 控制程序流程图设计 ................................................................................................ 6 4.2 控制程序设计思路 .................................................................................................... 6

4.2.1 输入输出（I/O）点数的估算 ........................................................................ 7 4.2.2 存储器容量的估算 ......................................................................................... 7 4.2.3 机型的选择 ..................................................................................................... 7

5. 软件系统设置 ...................................................................................................................... 7 6. 系统调试与结果分析 ........................................................................................................ 17

6.1 调试结果分析 .......................................................................................................... 17

6.1.2 花样选择开关在位置2时 ........................................................................... 19 6.1.3 花样选择开关在位置3时 ........................................................................... 20 6.1.4 花样选择开关在位置4时 ........................................................................... 21

7. 总 结 .................................................................................................................................. 23 参考文献 ................................................................................................................................. 24

1. 设计目的

通过对基于S7-200PLC自动喷泉控制系统的工作原理的分析、系统设计、编程、及上机调试工作的实践，了解电器控制系统的一般设计思路，熟悉和掌握外围电路系统和软件设计的方法，并掌握利用PC对PLC工作状况进行监控的方法

2. 设计任务及要求

2.1 设计任务

2.1.1 任务描述

某广场的喷泉如图所示，4号为中间喷头，3号为内环状喷头，2号为1次外环状喷头，1号为外环装喷头。

图1 某广场喷泉结构图

2.1.2 控制任务和要求

（1）按下启动按钮，喷泉控制装置开始工作，按下停止按钮，喷泉控制装置停止工作。

（2）喷泉的工作方式由花样选择开关和单步、连续开关决定。

（3）当单步、连续开关在单步控制时，喷泉只能按照花样选择开关设置的方式

1