摘 要在如今21世纪现代化社会中，所有设备都是往高科技、高质量和高效率发展的，跟随科学技术的极速壮大发展，全智能化与自动化已经成了工业进步发展的主要趋向，同时可以以极高的效率与准确率完成工作。以高精度的自动化设备代替人工是企业增收的不二之选。此课题是需要设计一款基于西门子PLC S7-200的花样喷泉的控制系统，以西门子200作为设计的核心控制器，其集成成效高，操纵单一，同时这种控制设计能够适应不同的环境、不同的场所甚至不同的季节。通过PLC实现花样喷泉四种花样的八种模式控制功能，通过变频器来改变频率，通过上位机设定频率，输出的频率输送到变频器上，变频器与水泵连接，水泵就会形成不同转速，转速不同就可以实现不同水柱的高低，使得整个喷泉设计有层次感。经过此次课题设计，可以能够实现花样喷泉的控制，主要实现了四种花样八种模式的不同的转变，同时通过变频器与PLC连接，进行PLC模拟量的输出，实现频率的实时监控，同时通过上位机能够监测和操控整个系统，大大缩减工人们的工作压力。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究的背景与意义 1
1.2 课题研究的现状与趋势 1
1.3 课题研究的主要任务目标 2
1.4 本章小结 3
2 系统设计方案 4
2.1 总体方案设计 4
2.1.1 喷泉规模的设计 4
2.1.2 方案设计要求与框图 4
2.2 控制器的选型比较 6
2.2.1 单片机控制方式 6
2.2.2 PLC控制方式 6
2.2.3 结论 6
2.3 本章小结 6
3 系统硬件设计 7
3.1 系统硬件总体设计框图 7
3.2 PLC的介绍 7
3.2.1 PLC的组成 7
3.2.2 PLC的编程语言 8
3.2.3 PLC的硬件选型 9
3.3 MM440变频器的介绍 9
3.3.1 变频器的原理 9
3.3.2 变频器的选型 10
3.3.3 变频器的连接与调试 10
3.4 硬件接线图 12

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3.5 PLC控制接线图的设计 13
3.6 花样喷泉的输入输出点分配的设计 14
3.7 本章小结 15
4 系统软件设计 16
4.1 系统软件的总体设计及流程图 16
4.2 喷泉控制原理 17
4.3 程序编写 17
4.3.1 花样控制设计程序 17
4.3.2 四种花样之间的切换程序 19
4.3.3 变频器频率的程序设计 20
4.4 本章小结 21
5 系统的运行和调试 22
5.1 组态王系统 22
5.1.1 组态界面设置 22
5.2 通电调试 23
5.2.1 软件调试 24
5.2.2 硬件调试 25
5.3 实物制作 26
5.4 本章小结 26
6 总结与展望 27
6.1 总结 27
6.2 展望 27
参考文献 28
致谢 29
附录 30
附录1 花样四运行程序 30
附录2 花样四电磁阀转换程序 32
附录3 总寄存至输出M继电器 33
1 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
21世纪现代化社会，进入小康社会后，生活水平就不断的进步，环境宜人成了现在各部门不断研究的话题，在一些大型的公园，园林，广场，就应该增设一些美化环境，美化空气的设施。
喷泉作为一种建筑艺术，它有着源远流长的历史，无论在国内外都举世瞩目。甚至有些旅游胜地为了吸引更多的游客，将喷泉作为一大特色来增加人流量。目前的水喷泉可以分为多种不同的种类，它们之间的复杂化程度也都不一样。
现代高科技极大开拓了人们的视野，扩展了人们的大脑思维方式。迅速、简洁、利于保护、容易维修的优点很快地就被现在的施工方接受，这些特点也成为喷泉设计方案的必备内容。喷泉配置也在推陈出新，新材料、新技术的选用，环保型的产品更为安全、可靠，售后服务热情、即时，这些都为喷泉的良性成长提供了技能支持，使得大多数的喷泉在美化环境除外，还发挥了杰出的生态效应社会效益和广告效应等间接的经济效益[1]。
喷泉是艺术和技术联合的产物，很多优秀的成品都注意喷泉的设计风格与周边的生态情况、建筑物风格的协调一致，注重本地人文、文明心理，因此好的方案设计是至关重要的，它是成功的起点[1]。花样喷泉系统可以完成不同花样的转变，此系统是以PLC为基础的自动设备，最大特点是方便快捷，可以实现多种花样之间的随意切换，水柱的高低也清晰可见，给生活带来了极大的乐趣。
1.2 课题研究的现状与趋势
现如今，科学技术的不断创新与提高，但始终处于发展中的我们，一些新事物还都是在国外先兴起的，喷泉技术也一样。
自古代起，一些发达国家就出现了喷泉的建筑设计，随着国外喷泉设计的不断提高，由原来的一种花样模式，人工控制，慢慢发展成了可以通过编程来控制，可以有花样之间的改变，到现如今可以实现有不同方式的控制，有各种不同形式的水喷泉，同时对环境的美化起到了很大的影响。
如今中国国力的不断强大，中西方技术交流访问机会增多，中国在许多著名景点也增设了越来越多的喷泉建筑，且在此基础上花样各不相同，喷泉技术得到了长足的进步。随着人力成本极高，环保问题极为重要，设计的技术也越来越新颖。未来花样喷泉系统的设计与使用会大大提高。
1.3 课题研究的主要任务目标
本课题主要是实现对喷泉花样的改变与花样频率的改变，通过变频器来改变频率的大小，水泵来监视喷泉水柱的高低，按下启动按钮，喷泉进入运行等待状态。此时选择喷泉的单步∕连续运行方式按钮。按下喷泉喷水花样的循环方式按钮，喷泉开始运行，每隔6s改变一次花样。在连续操作模式中，喷泉模式将继续循环下去，在单步操作模式下下，喷泉模式的花样只运行一个循环。按下其余的任意一个循环形式的按钮，喷泉喷水花样的循环方式立即改变。按下停止按钮，喷泉停止运转。以组态王作为上位机，最后实现上位机与PLC的通信。

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