基于PLC的花樣噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【實(shí)用文檔】doc

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基于PLC的花樣噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【實(shí)用文檔】doc文檔可直接使用可編輯，歡迎下載基于PLＣ的花樣噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于PLC的花樣噴泉設(shè)計(jì)摘要針對(duì)傳統(tǒng)的噴泉控制系統(tǒng)一旦設(shè)計(jì)好控制電路,就不能隨意改變噴水花樣及噴水時(shí)間等問(wèn)題,本設(shè)計(jì)結(jié)合西門(mén)子Ｓ7—20０可編程控制器設(shè)計(jì)能適應(yīng)不同季節(jié)、不同場(chǎng)合的噴水要求目的的花樣噴泉系統(tǒng)。花樣噴泉控制系統(tǒng)的主要任務(wù)就是改變噴泉的噴水樣式,以達(dá)到有規(guī)律的改變噴泉噴水樣式的目的。按下啟動(dòng)按鈕，噴泉裝置開(kāi)始工作，按下停止按鈕,噴泉控制裝置停止工作。噴泉工作方式由花樣選擇開(kāi)關(guān)和單步∕連續(xù)開(kāi)關(guān)決定.當(dāng)單步∕連續(xù)開(kāi)關(guān)選擇單步時(shí)，噴泉只能按照花樣選擇開(kāi)關(guān)設(shè)定的方式，運(yùn)行一個(gè)循環(huán)；當(dāng)單步∕連續(xù)開(kāi)關(guān)選擇連續(xù)時(shí)，噴泉按照花樣選擇開(kāi)關(guān)設(shè)定的方式,運(yùn)行多個(gè)循環(huán)，直至按下停止按鈕?；友h(huán)方式選擇開(kāi)關(guān)用于選擇噴泉的噴水花樣，本文設(shè)計(jì)四種噴水花樣循環(huán)。ＰＬＣ控制系統(tǒng)體積小、功能強(qiáng)、可靠性高，且具有較大的靈活性和可擴(kuò)展性的特點(diǎn)。用ＰＬＣ花樣噴泉控制系統(tǒng)，不但實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)轉(zhuǎn)換花樣噴泉的噴水樣式，提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性，而且,美化了我們的生活環(huán)境，使我們的生活環(huán)境更加安逸、舒適.因此PLＣ控制系統(tǒng)具有一定的工程應(yīng)用和推廣價(jià)值.關(guān)鍵詞：噴泉，PLC控制，花樣噴泉系統(tǒng)TｈｅｐatterndesignbａｓｅｄｏnPLCｆoｕｎｔainAbstractIntraditiｏnalｆountaiｎcｏntrｏlsystemdｅsigngoodcontｒolcircuiｔ，oncｅｃａn＇ｔchａngepatterｎandwatｅrsprayiｎgtimesｕchissｕes，tｈedｅsigｎwiｔhＳiemｅnsｓ7-2０0PＬCdesigｎcanadaptｔoｄiｆｆeｒeｎｔseasoｎ,differeｎtｏccａsionsoｆhｙｄrauｌｉcｒｅｑuirｅmｅnｔｓｔｈepatternoftｈefountainｓyｓtemｐurpose.Fｉｇurefountａincｏｎtrｏlsystemiｓtｈemaiｎtaskoｆtheｃhanｇｅofstyｌe，watｅrfoｕntainiｎordｅｒtoａcｈiｅvｅregulaｒchangeofthｅwaｔerfountaｉnｓtｙｌepurｐose．Pｒeｓstheｓtarｔbｕtton,ａndfountaiｎｓdeviｃesｔartedｔowork,andpresstｈｅstopｂuttoｎ，foｕntaｉncｏｎtrｏldevicetosｔopwｏrking。Ｗo(hù)rｋbypatteｒnchoicｅfoｕｎｔainwayswiｔcｈaｎdａｓｉnglｅsｔep／cｏntinuousｓwｉtｃｈdeｃｉｓｉon．Whenａsｉｎgｌestep／conｔinuouｓswｉtchｃhooｓesinglｅsｔｅp，fountａinｃａnonｌychｏosｅｓwiｔchｉssetａcｃｏｒｄingｔotｈeｐａt(yī)tｅrn，runaｃyｃlｅwaｙ；Wheｎasingｌesｔep/ｃoｎtinuousswitchcｈoｉce，acｃordiｎgtothepatternfｏｒfountaiｎsｗitｃhseleｃｔorway,oｐerationDuoGeciｒculatiｏn,presｓtｈeｓｔｏｐｂｕttｏｎuntil。Figｕreｃyclewaｙchoiｃeｔoselｅctａfouｎtainofhｙdraulicswitcｈpａt(yī)teｒn，theｐaperｐresentsthedesiｇｎｏffourkｉnｄsofｗaterspraｙpatteｒｎcｙcle．PLCcｏｎtｒoｌsｙstemsmaｌlvoｌumeaｎdpｏwｅrfuｌfuncｔion,highreliabilｉty，ａndhaｓagｒｅaterｆｌexｉbｉｌｉtyandexｐaｎｓibｉliｔycharaｃｔeristic.PＬCcｏntroｌsyｓｔem,anｄｄeｓｉgnsfountａinnotonlyｒealizeｄthｅaｕｔｏmaticｃonvｅrsｉonｐａt(yī)teｒｎfｏuntａiｎofhydrauｌicｓtyle，impｒｏveｔhereｌiabiｌityofsｙstemandsecurｉty，anｄ,beauｔifiｃatｉoｎoｕrliviｎgｅnvironment，makeoｕrlifemｏｒecoｍfortableａｎdcoｍfｏｒtａblｅe(cuò)nvironｍeｎｔ。SoPLＣconｔrolsｙstｅmhassoｍeofｔｈeengineｅrｉnｇaｐplicａt(yī)ioｎanddiｓsｅminationvaluｅ．Keｙworｄs:PLＣcontroｌ，ｐattｅrｎfouｎtainsystem目錄TOC\ｏ"1—3”\h＼ｚ\ｕＨＹPERLINK\l"_Ｔｏc289344０64"摘要1Abｓｔrａcｔ２引言4ＨＹＰERＬINK\l＂_Toｃ２8934４0６7"第１章ＰLC簡(jiǎn)介5ＨYPＥRLIＮＫ\l＂_Tｏｃ２89344０６8”1.1可編程序控制器簡(jiǎn)介5HＹPERＬINK\l”_Ｔoｃ289344069”１．2ＰLC的結(jié)構(gòu)５ＨYPＥRLINK\l”_Ｔｏc2８93440７0"1．３PＬC的特點(diǎn)6ＨYPERＬIＮK\l"＿Toc2893４4０7１”1．4ＰLC的主要功能81．５PLC的經(jīng)濟(jì)性分析8HＹPERLＩNK\l”_Tｏc28934４０７3＂1.6PLＣ發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)9第2章噴泉的設(shè)計(jì)要求1１ＨYＰERLＩNK\l”_Toc2８9３４４0７５”2．１噴泉規(guī)模的設(shè)計(jì)1１2。2噴泉水柱的分布12第３章PＬＣ控制系統(tǒng)總設(shè)計(jì)13HYPＥRＬINK\l"_Toc2８９344078”3.１P(pán)LＣ控制花樣噴泉運(yùn)行要求１33.2噴泉的運(yùn)行流程圖14HYPERＬINK\l＂_Ｔoｃ2893440８0"3．3噴泉的運(yùn)行過(guò)程14HＹPERＬＩNK\l”_Toc２8934４081＂3。4噴泉控制原理1５3.5花樣噴泉PＬC控制接線(xiàn)圖１53．6花樣噴泉PLC控制輸入輸出點(diǎn)分配15HYPEＲＬINK\l＂_Toc２89344084"３.7花樣噴泉PＬＣ控制梯形圖16第4章程序調(diào)試24HYPERＬINK\l＂_Toc2８9344086＂第５章結(jié)論29致謝３0參考文獻(xiàn)3１引言噴泉是人工環(huán)境中最富有生命力的噴泉,它具有分隔空間、增加層次、凈化空氣美化環(huán)境的作用。現(xiàn)代高科技把美妙的音樂(lè)、多姿的噴泉造型、五彩繽紛的水下燈光、神奇的激光圖文，通過(guò)電腦有機(jī)的結(jié)合在一起，給人以音樂(lè)聲響、視覺(jué)形象、色彩變換三位一體的超自然享受。隨著我國(guó)人民物質(zhì)生活水平的不斷提高，對(duì)于精神生活的要求也在不斷提高，為進(jìn)一步改造環(huán)境景觀(guān)，建設(shè)一個(gè)噴泉是很有必要的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和生活水平的不斷提高,尤其是噴泉在城市和社區(qū)環(huán)境建設(shè)中起著尤其重要的作用。當(dāng)今噴泉工程和高新技術(shù)的結(jié)合正是歷史發(fā)展的必然趨勢(shì)，由于噴泉工程中采用了大量的高新技術(shù)，從而使噴泉效果更加絢麗多彩，婀娜多姿,令人賞心悅目、流連忘返。本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)以S7—２00ＰＬC控制為核心的花樣噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?；訃娙赑LC的控制之下，噴出各種各樣的水柱，給人以一種視覺(jué)上美的享受。第１章PＬC簡(jiǎn)介１.１可編程序控制器簡(jiǎn)介可編程序控制器PC（PrograｍｍaｂlｅＣoｎｔrolleｒ)又稱(chēng)可編程序控制器PLＣ(ProgｒammableLｏgｉcContrｏlleｒ），是微機(jī)技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相接合的產(chǎn)物,是在順序控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)來(lái)滿(mǎn)足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)控制要求，同時(shí)也照顧到現(xiàn)場(chǎng)電器操作維護(hù)人員的技能和習(xí)慣,擯棄了微機(jī)常用的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的表達(dá)形式，獨(dú)具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語(yǔ)言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶(hù)程序的編制清晰直觀(guān)、方便易學(xué),調(diào)試和查錯(cuò)都很容易。PLC現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱(PLC、CＡD/CＡM、ROBＯT)之一，以其可靠性、邏輯功能強(qiáng)、體積小、可在線(xiàn)修改控制程序、具有遠(yuǎn)程通信聯(lián)網(wǎng)功能、易于與計(jì)算機(jī)接口、能對(duì)模擬量進(jìn)行控制、具備告訴計(jì)數(shù)與位控等高性能模塊等優(yōu)異性能,日益取代由大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)繼電—接觸控制系統(tǒng)在機(jī)械、化工、石油、冶金、電力、輕工、電子、紡織、食品、交通、等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。PLC的應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一.1．2PLＣ的結(jié)構(gòu)PLC和一般的微型計(jì)算機(jī)基本相同，也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。ＰLＣ的硬件系統(tǒng)由微處理器（CＰU）、存儲(chǔ)器（ＥPROＭ，ROM）、輸入輸出(I／O）部件、電源部件、編程器、I/O擴(kuò)展單元和其他外圍設(shè)備組成。各部分通過(guò)總線(xiàn)(電源總線(xiàn)、控制總線(xiàn)、地址總線(xiàn)、數(shù)據(jù)總線(xiàn))連接而成.其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：外設(shè)I/O接口外設(shè)I/O接口輸出部件存儲(chǔ)器EPROM微處理器運(yùn)算器控制器電源輸入部件I/O擴(kuò)展接口I/O擴(kuò)展單元受控元件輸入信號(hào)外部設(shè)備RAMRAM圖2－1PＬＣ硬件結(jié)構(gòu)圖PLC的軟件系統(tǒng)是指PLC所使用的各種程序的集合，通?？煞譃橄到y(tǒng)程序和用戶(hù)程序兩大部分。系統(tǒng)程序是每一個(gè)ＰLC成品必須包括的部分,由PLC廠(chǎng)家提供,用于控制PLC本身的運(yùn)行,系統(tǒng)程序固化在ＥPRＯM中。用戶(hù)程序是由用戶(hù)根據(jù)控制需要而編寫(xiě)的程序.硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成了一個(gè)完整的PＬC系統(tǒng),他們是相輔相成,缺一不可的.1。3PLＣ的特點(diǎn)可編程序控制器是一種以微機(jī)處理器為核心的工業(yè)通用自動(dòng)控制裝置,其實(shí)質(zhì)是一種工業(yè)控制用的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的機(jī)械手系統(tǒng),它們的控制形式大都采用可編程序控制器控制，特別是在智能化要求程度高容量大的現(xiàn)代化工業(yè)機(jī)械手系統(tǒng)中應(yīng)用更為普遍。其主要原因是因?yàn)椋蠰Ｃ具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)、靈活、通用在繼電器控制系統(tǒng)中，使用的控制器件是大量的繼電器,整個(gè)系統(tǒng)是根據(jù)設(shè)計(jì)好的電器控制圖，由人工布線(xiàn)、焊接、固定等手段組裝完成的,其過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如果因?yàn)楣に嚿系纳栽S變化,需要改變電器控制系統(tǒng)的話(huà),那么原先的整個(gè)電器控制系統(tǒng)將被全部拆除，而重新進(jìn)行布線(xiàn)、焊接、固定等工作,浪費(fèi)了大量的人力、物力和時(shí)間。而可編程控制器是通過(guò)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序?qū)崿F(xiàn)控制功能的，如果控制功能需要改變的話(huà)，只需要修改程序以及改動(dòng)極少量的接線(xiàn)即可。而且，同一臺(tái)可編程控制器還可以用于不同的控制對(duì)象,只要改變軟件就可以實(shí)現(xiàn)不同的控制要求，因此具有很大的靈活性、通用性。2）、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)對(duì)于機(jī)械手系統(tǒng)來(lái)說(shuō),可靠性、抗干擾能力是非常重要的指標(biāo)，如何能在各種工作環(huán)境和條件（如電磁干擾、低溫潮濕、灰塵超高溫等）下,平穩(wěn)可靠的工作，將故障率降至最低，是研制每一種控制系統(tǒng)必須考慮的問(wèn)題.現(xiàn)代PLC采用了集成度很高的微電子器件，大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成，其可靠性程度是使用機(jī)械觸點(diǎn)的繼電器所無(wú)法比擬的.為了保證PLC能在惡劣的工業(yè)環(huán)境可靠的工作,在其設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中采取了一系列硬件和軟件方面的抗干擾措施，使其可以適應(yīng)惡劣的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境。3）、操作方便、維修容易PLC采用電氣操作人員熟悉的梯形圖和功能助記符編程，使用戶(hù)十分方便的讀懂程序和編寫(xiě)、修改程序。對(duì)于使用者來(lái)說(shuō),幾乎不需要專(zhuān)門(mén)的計(jì)算機(jī)知識(shí)。工程師編好的程序十分清晰直觀(guān)，只要寫(xiě)好操作說(shuō)明書(shū)，操作人員經(jīng)短期的學(xué)習(xí)就可以使用。4）、功能強(qiáng)現(xiàn)代PＬC不僅具有條件控制、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和步進(jìn)等控制功能,而且還能完成Ａ／D、D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理以及通信聯(lián)網(wǎng)和生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控等。因此，它既可控制開(kāi)關(guān)量，又可控制模擬量;既可控制一個(gè)機(jī)械手，又可控制一個(gè)機(jī)械手群;既可控制簡(jiǎn)單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)；既可現(xiàn)場(chǎng)控制，又可遠(yuǎn)程控制。5）、體積小、重量輕和易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化由于ＰLC采用了半導(dǎo)體集成電路。因此具有體積小、重量輕、功耗低的特點(diǎn)。且ＰLC是為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的專(zhuān)用計(jì)算機(jī),其結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固耐用、體積小巧,并由于具備很強(qiáng)的可靠性和抗干擾能力,使之易于裝入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部，因而成為實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化十分理想的控制設(shè)備。同樣，可編程序控制器控制也有其不足的地方，在性?xún)r(jià)比上要高于繼電器控制和單片機(jī)控制,其開(kāi)發(fā)潛力要差于單片機(jī)，并且通用性不好,不同廠(chǎng)家的可編程序控制器以及其附屬單元都是固定專(zhuān)用等等。1.4PLC的主要功能PLC是一種應(yīng)用面很廣、發(fā)展非常迅速的工業(yè)自動(dòng)化裝置,在工廠(chǎng)自動(dòng)化(FA)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ＣIMS)內(nèi)占重要地位.PＬC系統(tǒng)主要有以下功能:多種控制功能；數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理功能；通信聯(lián)網(wǎng)功能；輸入、輸出接口調(diào)理功能;人機(jī)界面功能；編程、調(diào)試功能。PLＣ的重量、體積、功耗和硬件價(jià)格一直在降低，雖然軟件價(jià)格占的比重有所增加，但是各廠(chǎng)商為了競(jìng)爭(zhēng)也相應(yīng)地降低了價(jià)格。另外，采用PＬＣ還可以大大縮短設(shè)計(jì)、編程和投產(chǎn)周期,使總價(jià)格進(jìn)一步降低.PLC產(chǎn)品面臨現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展，將再次革新，滿(mǎn)足工業(yè)與民用控制的更高需求。１.５PLC的經(jīng)濟(jì)性分析綜上所述，在各種環(huán)境中,使用PLC控制機(jī)構(gòu)設(shè)備，生產(chǎn)流水線(xiàn)和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制將越來(lái)越廣泛。對(duì)PＬC的經(jīng)濟(jì)分析，應(yīng)從以下幾方面考慮:1）、從影響成本的各個(gè)因素綜合考慮對(duì)目前生產(chǎn)設(shè)備控制裝置來(lái)說(shuō)，有三種類(lèi)型:①繼電器控制;②半導(dǎo)體器件控制;③PLＣ控制.價(jià)格僅是選擇PLＣ品牌的一個(gè)因素,而可靠性是選擇控制裝置時(shí)需要考慮的又一個(gè)重要因素。２）、從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)周期長(zhǎng)短考慮不論是對(duì)舊設(shè)備進(jìn)行改造，還是設(shè)計(jì)新的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備。毫無(wú)疑問(wèn),生產(chǎn)、設(shè)計(jì)周期越短越好,甚至希望邊設(shè)計(jì)、邊安裝、邊調(diào)試和邊生產(chǎn)，特別是產(chǎn)品更新?lián)Q代，生產(chǎn)工藝改造，不需改動(dòng)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備及其外部接線(xiàn)，就能馬上組織生產(chǎn)，這不僅節(jié)約了勞動(dòng)力，而且新產(chǎn)品能盡快投入市場(chǎng)。這無(wú)疑給企業(yè)增加了活力,提高了經(jīng)濟(jì)效益。如果把這些要求得以實(shí)現(xiàn),繼電器或半導(dǎo)體都不能滿(mǎn)足,而ＰLC則完全可以實(shí)現(xiàn)。這是因?yàn)槭褂肞LC不必改動(dòng)外部設(shè)備接線(xiàn)，只要對(duì)軟件進(jìn)行一些改變就可以了.也就是說(shuō)只要改變梯形圖，按照新工藝要求重新輸入新程序或修改原程序即可。這既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)捷，可以達(dá)到事半功倍的效果。據(jù)調(diào)查,目前我國(guó)70％的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備，都是采用繼電器進(jìn)行控制的，除了可靠性差外，程序設(shè)計(jì)也很繁雜。從方案的確立到技術(shù)條件的設(shè)計(jì)以及施工的設(shè)計(jì),圖面的工作量很大，這勢(shì)必造成設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)。而采用ＰLC控制可以大大縮短設(shè)計(jì)周期，甚至有些文件資料也不必繪制成圖。設(shè)計(jì)人員完全可以利用編程器上屏幕顯示來(lái)輸入，或修改程序使得梯形圖能準(zhǔn)確無(wú)誤地反映生產(chǎn)要求。編程人員也可根據(jù)新產(chǎn)品對(duì)生產(chǎn)提出的新工藝要求,重新編寫(xiě)程序并把它存儲(chǔ)在ＥＥPＲOM模塊中去，需要加工哪種產(chǎn)品的程序，操作人員可以隨時(shí)調(diào)用，這既簡(jiǎn)單、方便又保密。1。6PLC發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)現(xiàn)代PLC的發(fā)展主要有兩個(gè)趨勢(shì):一是向體積更小、速度更快、功能更強(qiáng)和價(jià)格更低的微小型方面發(fā)展；二是向大型網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性、好的兼容性和多功能方面發(fā)展.1)、大型網(wǎng)絡(luò)化主要是朝DCS方向發(fā)展，使其具有ＤCS系統(tǒng)的一些功能。網(wǎng)絡(luò)化和通信能力強(qiáng)是ＰLC發(fā)展的一個(gè)重要方面，向下可將多個(gè)PLC、I/Ｏ框架相連,向上與工業(yè)計(jì)算機(jī)、以太網(wǎng)、ＭAP網(wǎng)等相連構(gòu)成整個(gè)工廠(chǎng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng).2)、多功能隨著自調(diào)整、步進(jìn)電機(jī)控制、位置控制、伺服控制等模塊的出現(xiàn)，使PLC控制領(lǐng)域更加寬廣.1．7ＰLＣ的編程語(yǔ)言在IEC6１131-3中，規(guī)定了控制邏輯編程中的語(yǔ)法、語(yǔ)義和顯示，并對(duì)以往編程語(yǔ)言進(jìn)行了部分修改后形成目前通用的５種語(yǔ)言。在這５種語(yǔ)言中，有3種是圖形化語(yǔ)言，2種是文本化語(yǔ)言。圖形化編程語(yǔ)言包括：梯形圖（LD－LadderDiaｇｒａm）、功能塊圖(ＦBD－FｕnctionBlockDiａgram）、順序功能圖（SＦC-ＳequentiaｌFunctionChaｒt）。文本化編程語(yǔ)言包括:指令表(IＬ-InstrucｔioｎLｉst)和結(jié)構(gòu)化文本（SＴ—StrutuｒｅdＴexｔ）。繼電器梯形圖編程語(yǔ)言是PLC首先采用的編程語(yǔ)言，也是ＰLC最普遍采用的編程語(yǔ)言。梯形圖編程語(yǔ)言是從繼電器控制系統(tǒng)原理圖的基礎(chǔ)上演變而來(lái)的。PLC的梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)梯形圖的基本思想是一致的,只是在使用符號(hào)和表達(dá)方式上有一定區(qū)別.指令表編程語(yǔ)言類(lèi)似于計(jì)算機(jī)中的助記符匯編語(yǔ)言，它是可編程控制器最基礎(chǔ)的編程語(yǔ)言。所謂指令表編程，是用一個(gè)或幾個(gè)容易記憶的字符來(lái)代表可編程控制器的某種操作功能。第2章噴泉的設(shè)計(jì)要求2.1噴泉規(guī)模的設(shè)計(jì)該噴泉占地面積俯視圖為正方形，其面積S=1００平方米；噴射范圍俯視圖為圓形，其半徑R＝4。5ｍ。噴泉概況平面圖如1—1：圖1－1噴泉概況平面圖圖1-1中，噴泉由5種不同的水柱組成。其中1表示大水柱所在的位置,其水柱較大，噴射高度較高；2表示中水柱所在的位置,由六支中水柱均勻分布在２的圓(r＝2m）的軌跡上，水量比大水柱的水量小，其噴射高度比大水柱低;３表示小水柱,它由150支小水柱均勻分布在3(r=３m）的圓的軌跡上，其水柱較細(xì)，其噴射高度比中水柱略矮;4和５為花朵式和旋轉(zhuǎn)式噴泉，各由1９支噴頭組成,均勻分布在4和５的圓(ｒ＝４ｍ)的軌跡上，其水量壓力均較弱。２。2噴泉水柱的分布該噴泉的回水池俯視圖為圓形，與噴泉噴射范圍俯視圖為同心圓,且半徑相等?；厮氐纳疃葹?m。該回水池由1個(gè)半徑為100cm的圓水池和3個(gè)有效寬度為50cｍ的圓環(huán)水池組成，且各個(gè)水池之間相通,連接池寬度為5０cm,3個(gè)圓環(huán)水池的半徑分別為２m、3ｍ、４m。如圖1—2所示：圖1－２回水池的設(shè)計(jì)回水池上方由金屬欄嵌入式覆蓋。大水柱噴頭的內(nèi)徑ｄ＝５0mm,中水柱噴頭的內(nèi)徑d=3０mm，小水柱噴頭的內(nèi)徑ｄ=20mｍ，花朵噴泉和旋轉(zhuǎn)噴泉的內(nèi)徑ｄ=3０ｍm。大水柱高度h=5m，中水柱高度ｈ=３m，小水柱高度ｈ＝2ｍ,花朵噴泉和旋轉(zhuǎn)噴泉的噴水高度ｈ=1m。第3章ＰＬＣ控制系統(tǒng)總設(shè)計(jì)３。1PLＣ控制花樣噴泉運(yùn)行要求１)、按下啟動(dòng)按鈕,噴泉進(jìn)入運(yùn)行等待狀態(tài).2）、按下噴泉的單步∕連續(xù)運(yùn)行方式按鈕，該噴泉默認(rèn)為連續(xù)運(yùn)行方式。3）、按下噴泉噴水花樣的循環(huán)方式按鈕，噴泉開(kāi)始運(yùn)行,每隔６s改變一次花樣。在連續(xù)運(yùn)行方式下，噴水花樣將一直循環(huán)下去，在單步運(yùn)行方式下，噴水花樣只運(yùn)行一個(gè)循環(huán)。按下其他任意一個(gè)循環(huán)方式按鈕,噴泉噴水花樣的循環(huán)方式立刻改變。４）、按下停止按鈕，噴泉停止運(yùn)行。３.2噴泉的運(yùn)行流程圖圖3—1噴泉的運(yùn)行流程圖３．3噴泉的運(yùn)行過(guò)程按下噴泉控制系統(tǒng)的啟動(dòng)按鈕，首先大水柱從地而起,直射天空；6s后,大水柱消失，緊接著六支中水柱競(jìng)相射向天空；最后所有水柱噴泉一齊迸發(fā)。整個(gè)過(guò)程分為８段，每段6ｓ,且自動(dòng)轉(zhuǎn)換,全過(guò)程為48s.當(dāng)單步∕連續(xù)開(kāi)關(guān)置于連續(xù),花樣選擇開(kāi)關(guān)置于１時(shí),其噴泉水柱的動(dòng)作順序如下：1→2→（1+3＋４）→(2＋5）→(1+２）→(2+3+4）→（2+4）→（1+2+3+4+5）→1，周而復(fù)始,直到按下停止按鈕，水柱噴泉才停止工作；當(dāng)單步∕連續(xù)開(kāi)關(guān)置于單步時(shí),噴泉水柱的動(dòng)作只運(yùn)行一個(gè)循環(huán)。花樣選擇開(kāi)關(guān)置于2時(shí)，其噴泉水柱的動(dòng)作順序如下:１→2→（２+4）→（２＋5)→(１+2）→（2+３+4）→（1+3+４）→(１+2＋３+4+5)→1。花樣選擇開(kāi)關(guān)置于3時(shí),其噴泉水柱的動(dòng)作順序如下：1→２→（1+３+4）→(１＋2）→（2＋５）→（2＋3+4）→（２+4）→（１+2＋3+4+5）→１?；舆x擇開(kāi)關(guān)置于4時(shí),其噴泉水柱的動(dòng)作順序如下：１→2→（１＋3+４）→(２＋5）→(1+2)→（2＋4）→（2+３+4）→(1+2＋3+4＋5)→1。３.4噴泉控制原理噴泉控制系統(tǒng)由啟動(dòng)控制程序、位移脈沖控制程序、位移及復(fù)位控制程序、驅(qū)動(dòng)控制程序組成。通過(guò)位移脈沖控制程序?qū)崿F(xiàn)子元件中的內(nèi)容在存儲(chǔ)器間的移動(dòng)，通過(guò)復(fù)位控制程序?qū)崿F(xiàn)噴泉花樣的循環(huán),通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制程序?qū)崿F(xiàn)噴泉的噴射。3。５花樣噴泉PLC控制接線(xiàn)圖圖3—2花樣噴泉PLC控制接線(xiàn)圖3.6花樣噴泉ＰＬC控制輸入輸出點(diǎn)分配表3—1花樣噴泉PLC控制輸入輸出點(diǎn)分配輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱(chēng)代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)名稱(chēng)代號(hào)輸出點(diǎn)編號(hào)啟動(dòng)按鈕SB1I０．0大水柱接觸器KM1Q０．0停止按鈕ＳB２Ｉ０.１中水柱接觸器KＭ2Q0。１連續(xù)按鈕ＳB3I0.2小水柱接觸器KM3Q0.2單步按鈕SB4I０.３花朵式噴泉接觸器KM4Q0.3花樣1按鈕SＢ5Ｉ0.4旋轉(zhuǎn)式噴泉接觸器ＫＭ5Q0.４花樣２按鈕SＢ6Ｉ0.5—-－-———－--—-－—－-－--－-－－－-花樣3按鈕SB７Ｉ0。6-－—--——－—-－——-—-——－-－——－-花樣4按鈕ＳＢ８Ｉ0．7-—－－—--—－—-－－－－－－———--———3.7花樣噴泉ＰLC控制梯形圖圖3－3花樣噴泉ＰLＣ控制梯形圖圖3-3中,第1邏輯行為啟動(dòng)控制程序；第2、3、4邏輯行組成6s移位脈沖控制程序;第５邏輯行為單步/連續(xù)控制程序;第6、7、８、９邏輯行組成花樣選擇控制程序；第10、1１、１2、13邏輯行組成移位及復(fù)位控制程序;第1４、15、１6、17、18邏輯行組成驅(qū)動(dòng)控制程序。接通PLＣ電源，第１0邏輯行中位存儲(chǔ)器M１０．0接通，其在第14邏輯行中的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,為噴泉的啟動(dòng)做好了準(zhǔn)備.當(dāng)按下噴泉控制器的啟動(dòng)按鈕ＳB１后，第１邏輯行中輸入繼電器I0．０的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，位存儲(chǔ)器Ｍ0。0接通并自鎖。本程序默認(rèn)為連續(xù)循環(huán)噴泉樣式的控制程序，按鈕SB２為連續(xù)按鈕，在第5邏輯行中輸入繼電器I0.2為常閉觸點(diǎn)，按鈕SB3為單步按鈕，第５邏輯行中輸入繼電器Ｉ０.3為常開(kāi)觸點(diǎn)，當(dāng)按下此按鈕，繼電器I0.3觸點(diǎn)閉合,位存儲(chǔ)器M０.２接通并自鎖，其在第1邏輯行中的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，噴泉樣式進(jìn)入一次運(yùn)行狀態(tài)。選擇默認(rèn)狀態(tài),按下SB4，第6行中輸入繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,位存儲(chǔ)器M0.4接通并自鎖,其在第2、14、15、16、17、１8邏輯行中的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，進(jìn)入第一種噴泉樣式,輸出繼電器Q0.0被接通，大水柱控制接觸器ＫM1通電閉合，大水柱“1”射向天空.同時(shí)在第2邏輯行中的M0．0、M0。4的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,定時(shí)器T37被接通開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)3s后，T３７動(dòng)作,第３邏輯行的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，定時(shí)器T3８被接通并開(kāi)始計(jì)時(shí)，又經(jīng)過(guò)3s后，T3８動(dòng)作，第4邏輯行中的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合一個(gè)掃描周期使得位存儲(chǔ)器M0.1閉合一個(gè)掃描周期。M0。1在第１1邏輯行中的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合一個(gè)掃描周期,將字元件MW10中的內(nèi)容向左移1位,即將M10.0中的“1”的內(nèi)容移至位存儲(chǔ)器Ｍ１0.1中，M10．1閉合。由于M10.1接通，其在第1４邏輯行中的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,輸出繼電器Q0.１被接通，中水柱控制接觸器ＫM２通電閉合,中水柱噴出。又經(jīng)過(guò)6s后，M0．１在第6邏輯行中的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合一個(gè)掃描周期，將字元件MW10中的內(nèi)容向左移一位，即將Ｍ10.1中“1”的內(nèi)容移至位存儲(chǔ)器M10．２中,M１0．2閉合其在第14、16邏輯行中的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器Ｑ０.０、Q0。2被接通，噴出大水柱、小水珠.經(jīng)過(guò)第7個(gè)6ｓ后，“1”被移至位存儲(chǔ)器Ｍ10。7中,Ｍ10。7第１４、1５、１6、17、18邏輯行中的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合；所有輸出繼電器全部閉合，所有噴泉一起噴發(fā)。又經(jīng)過(guò)6ｓ后,“1”被移至位存儲(chǔ)器M1１。0中,Ｍ11。0在第1２邏輯行中的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使字元件MW１0中Ｍ10。０－M11.0的各位復(fù)位為“0”，第１０邏輯行中的Ｍ1０.7復(fù)位，M10。0接通，M１0.0在第１4邏輯行中的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合；?Q0。0被接通,大水柱噴發(fā)。如此不斷循環(huán)，直到按下SB2。第４章程序調(diào)試調(diào)試步驟如圖所示：按下啟動(dòng)按鈕,噴泉進(jìn)入待命狀態(tài),如圖4—１所示。圖4－1程序調(diào)試圖(2）選擇單步運(yùn)行,如圖4-2所示.圖4—2程序調(diào)試圖（3)按下第一種運(yùn)行方式,噴泉開(kāi)始運(yùn)行,如圖4-３所示。圖4-3程序調(diào)試圖當(dāng)噴泉第八種噴射花樣結(jié)束后，噴泉進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)。在此調(diào)試過(guò)程中,主要觀(guān)察噴射花樣的運(yùn)行是否符合程序的設(shè)定。其余三種循環(huán)方式，也是在噴泉處于單步運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行調(diào)試。噴泉的四種循環(huán)方式選擇開(kāi)關(guān)，可在噴泉處于單步運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行調(diào)試。噴泉運(yùn)行狀態(tài)下，按下噴泉循環(huán)方式選擇按鈕，完成四種方式間的切換調(diào)試。以上調(diào)試完成后，噴泉在默認(rèn)（連續(xù)）狀態(tài)下啟動(dòng)，噴泉一直運(yùn)行下去。第5章結(jié)論通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，利用ＰLC在控制上的優(yōu)越性，使噴泉在實(shí)際生活中的噴水花樣,變化更多，更加完美.本設(shè)計(jì)采用PLC控制，利用PLC體積小、功能強(qiáng)、可靠性高，且具有較大的靈活性和可擴(kuò)展性的特點(diǎn),通過(guò)改變噴泉的控制程序或改變方式選擇開(kāi)關(guān)，就可以改變花樣噴泉的噴水規(guī)律，從而變換出各式花樣，以適應(yīng)不同季節(jié)、不同場(chǎng)合的噴水要求。能給人的視覺(jué)系統(tǒng)帶來(lái)一種更加美的享受。致謝本畢業(yè)設(shè)計(jì)從開(kāi)始工作到最終的完成都離不開(kāi)我的指導(dǎo)老師劉桂林老師的悉心指導(dǎo)和幫助。劉老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。從劉老師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。在此我要向劉老師致以最衷心的感謝和深深的敬意.在完成設(shè)計(jì)的過(guò)程中,感謝眾多同學(xué)和任課教師的熱情幫助。最后,衷心感謝各位老師對(duì)我的設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)審，有不足之處,敬請(qǐng)批評(píng)指正。參考文獻(xiàn)[1]SＩMＡTＩＣS７-２０0系統(tǒng)手冊(cè)［Ｍ］.北京：西門(mén)子(中國(guó)）有限公司,２004［2]西門(mén)子S7—200可編程序控制器系統(tǒng)手冊(cè)［M］．西門(mén)子有限公司，1９99[3］SIEMENS公司的Ｓ7—２00用戶(hù)指南[M]．工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，20０2.［4］S７—2０0可編程序控制器系統(tǒng)手冊(cè)[Ｍ]。工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2001［5]吳愛(ài)萍.PLＣ控制的設(shè)計(jì)技巧[M]。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，20０3[６]吳明洞．PLC控制的設(shè)計(jì)技巧［J］．工業(yè)控制計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),2003[7]廖常初.S7-２00基礎(chǔ)教程[Ｍ］。北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20０６[８］廖常初。PLC應(yīng)用技術(shù)問(wèn)答［M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20０6畢業(yè)設(shè)論題目基于PLC的音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)11電氣2班學(xué)生張軍（2０1１３264）指導(dǎo)教師李林職稱(chēng)工程師高科學(xué)院2０15年摘要音樂(lè)噴泉是近年來(lái)出現(xiàn)的一種園林建筑與花式觀(guān)賞相結(jié)合的一種產(chǎn)物,它集合聲、光、色、形于一體,并產(chǎn)生千變?nèi)f化的水景。隨著可編程控制器的迅速發(fā)展，音樂(lè)噴泉對(duì)控制系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高，使得越來(lái)越多的控制部分需要用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。本課題結(jié)合任務(wù)書(shū)的要求,以音樂(lè)噴泉為研究對(duì)象，采用三菱PLC作為噴泉的控制器.設(shè)計(jì)的控制方式有兩種：一種是固定程序運(yùn)行方式.是按事先設(shè)計(jì)好的步驟一步一步進(jìn)行,循環(huán)執(zhí)行。另一種控制方式是通過(guò)音樂(lè)控制噴泉。是通過(guò)ＰLC的中斷程序采集播放音樂(lè)的音頻信號(hào)，PＬC對(duì)采集的音頻信號(hào)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化算法，將運(yùn)算的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬量，通過(guò)模擬量輸出口輸出去控制變頻器的輸出頻率，從而控制水泵轉(zhuǎn)速，達(dá)到控制噴泉水柱的高低跟隨音樂(lè)強(qiáng)弱的變化。本次設(shè)計(jì)對(duì)音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)的總體功能進(jìn)行了分析，并且對(duì)可編程控制技術(shù)、變頻控制技術(shù)的應(yīng)用、發(fā)展趨勢(shì)作了簡(jiǎn)要介紹，以及音樂(lè)噴泉控制總體設(shè)計(jì)方案、電氣系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)和PLC程序設(shè)計(jì)思路、變頻參數(shù)設(shè)置.本次設(shè)計(jì)改善了音樂(lè)噴泉系統(tǒng)的控制品質(zhì),提高了音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞:音樂(lè)噴泉，控制系統(tǒng),可編程控制器，變頻器ABSＴＲACTInｒecentyeaｒｓ，musicfｏuntａiniｓtｈeemergenceofａｇardeｎbuildingcombｉｎeｄwiｔhafａncywatchaｐrｏdｕｃt，itscolｌeｃtioｎofsound，ｌight,coｌoｒ，shape，anｄgeneratｅskaｌeidoscｏpewaｔｅrｓcaｐe。Alongwiｔｈｔｈerapｉｄdevelopmｅｎｔoftheｐrogrａmmablｅｃontrｏlｌer,musｉｃfｏｕｎｔainisｂｅcoｍiｎgｍoreanｄｈiｇhｅrtothｅrequirｅmenｔｏｆｃｏntrolｓystｅm；makemoreaｎｄmｏreneedｔｏusePLCtoreａlizeconｔrolpart.Ｔhｉsｔopiccomｂinedwithtｈerequireｍｅntsofthｅｓｐecifiｃation，withｍusicfountaｉnasｔhｅresｅarｃhoｂject;adoptMｉｔsubishiＰLCaｓｔhecontroｌlｅrｏfthefouｎtａｉｎmodｅｌ．Desｉgnoftｈｅconｔrolmｅthodhａｓtwｏkｉｎds：onｅisfixedproｇraｍoperatｉonｍoｄｅ．Acｃordｉnｇｔodesignagｏoｄstepｓinaｄvancｅstｅｐｂysteｐ，execuｔiｏncycｌｅs.Anotｈerwaｙofcｏnｔrｏlｉsthroughｔhemusicｆouｎｔainｃontroｌ.ByPＬＣinterruptｐrｏgｒaｍaｕｄｉosigｎalcollｅcｔionaｎdpｌａymuｓｉｃ，auｄioｓigｎａloｆPLCｔｏstanｄarｄiｚeaｌｇｏriｔhm，ｔhｅaｌｇorithmｏfｄａt(yī)aiｎtoaｎaloｇandｏutpｕｔbyanaｌｏgoutpｕｔtoconｔrｏlｔheｏutputfrｅｑuｅｎcyoｆfrequencｙconｖerter,ｓoａｓtｏcontrｏｌwatｅrpumpspeｅd,toｃonｔroｌthefountａinwatercoｌumnheiｇhttofollowｍｕsｉcstrengthchanｇes.Thedeｓignoｆmｕsｉcfouｎtａinconｔrolsysｔem’soverallfuncｔｉoniｓａnalyｚｅd,aｎdtｈeｐrｏgｒammａblecｏnｔroltechnoloｇｙ,theaｐplicａt(yī)ionｏｆvarｉaｂlefrｅｑuenｃｙcontroｌteｃｈnology,thedevｅlｏpmｅntｔreｎdsareｂrieflｙiｎtroｄuced,ａswellasthｅｍusｉcｆountａincontrｏlovｅｒaｌｌdesign，thｅoveｒａlldeｓｉgnoftheeleｃtricsysｔemaｎdPLCproｇramdｅsｉgnandparａmetｅrsetｔingofｉｎveｒter。Thisdeｓignimproｖeｓthｅmusｉcfouｎtａinsyｓｔｅmｃｏｎtrｏlquａlity;ｉmproｖetheｓtａbilityofｍusicfountainｃoｎｔrｏlsｙsｔeｍ．ＫＥYWORDS：Ｍusｉcaｌfountain，Ｃonｔrｏlｓyｓｔeｍ，ＰLC,freｑuｅｎcy

目錄第１章緒論…………………11。1音樂(lè)噴泉的發(fā)展現(xiàn)狀………………１1。2本文主要研究?jī)?nèi)容及意義…………３1．3本章小結(jié)……………3第２章PLC音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)方案確定……４2。１音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求………４２。2音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)方案選擇………52.3本章小結(jié)……………6第３章音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)…………73.1PLC的選型…………７3。2變頻器的選型………83。2．1變頻調(diào)速原理………………93。2。２變頻器參數(shù)設(shè)置……………１３３．3音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)總電路設(shè)計(jì)及工作原理分析………１53。４本章小結(jié)…………………17第4章音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)…………184．1系統(tǒng)程序流程圖……………………184。2系統(tǒng)Ｉ／O端口分配表………………184．3系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)………19４．3.1梯形圖程序設(shè)計(jì)……………1９4.3.2指令表程序轉(zhuǎn)換……………214。3．3控制程序調(diào)試………………244.4系統(tǒng)整體調(diào)試………2６4。5本章小結(jié)……………2７第５章總結(jié)與展望……………285.1總結(jié)…………………285．２展望…………………２８致謝……………30參考文獻(xiàn)………………………31第1章緒論1.1音樂(lè)噴泉的發(fā)展現(xiàn)狀音樂(lè)噴泉是一種獨(dú)特的人工景觀(guān),具有很大的觀(guān)賞價(jià)值,通常用于大型廣場(chǎng)、寬廣的湖面、主題公園等。噴泉的形態(tài)、聲音、色彩形成了一道人工的自然景觀(guān),同周?chē)淖匀画h(huán)境、建筑環(huán)境交相輝映，給原環(huán)境增添了無(wú)限生機(jī)。給由鋼筋混泥土組成的城市增添了自然氣息,改善了城市環(huán)境的質(zhì)量,為人們提供良好的聚集、散步、休閑的室外環(huán)境。由于人們對(duì)生活環(huán)境高的要求,已使音樂(lè)噴泉發(fā)展成為一種產(chǎn)業(yè)［1]。目前，我國(guó)生產(chǎn)音樂(lè)噴泉的公司有上百家，一些公司有很強(qiáng)的實(shí)力，國(guó)內(nèi)比較著名的公司有:上海雨琦噴泉工程有限公司，長(zhǎng)沙喜馬拉雅音樂(lè)噴泉有限公司,南京泉杰景觀(guān)工程有限公司等。這些公司在全國(guó)承接各類(lèi)大型音樂(lè)噴泉等,從工程設(shè)計(jì)到制作、安裝、調(diào)試提供一套完善的服務(wù)體系。但從實(shí)際使用的情況來(lái)看我國(guó)音樂(lè)噴泉公司生產(chǎn)的音樂(lè)噴泉同國(guó)外相比,其水平和質(zhì)量還是有不小的差距。原因是水型和燈光實(shí)時(shí)跟蹤音樂(lè)的“四大要素"（水、聲、光、電)沒(méi)有處理好[2]。我國(guó)現(xiàn)有的音樂(lè)噴泉在音樂(lè)節(jié)奏、強(qiáng)弱、節(jié)奏性、協(xié)調(diào)性、音樂(lè)內(nèi)涵的表現(xiàn)等方面還存在不足之處。目前,國(guó)內(nèi)外的音樂(lè)噴泉都只能演奏幾首歌曲,這是因?yàn)橐魳?lè)噴泉表演程序的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和調(diào)試非常繁瑣。音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)是當(dāng)今國(guó)際上先進(jìn)的科技成果,集音樂(lè)控制、程序控制、人工智能于一體的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng).它的控制設(shè)備是多媒體工業(yè)PC、PLC或電腦音樂(lè)噴泉控制器,它能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)音控，自行識(shí)別樂(lè)曲旋律、節(jié)奏、樂(lè)感和音頻的強(qiáng)弱。該系統(tǒng)是音樂(lè)噴泉在控制設(shè)備的指揮下,跟隨樂(lè)曲旋律不斷變化水型，并與音樂(lè)同步［1５]。噴泉的控制系統(tǒng)可采用單片機(jī)、可編程控制器，甚至可采用工業(yè)控制機(jī)作為控制核心。其電氣設(shè)備包括水泵、燈光、音響、變頻器等。一個(gè)音樂(lè)噴泉藝術(shù)效果的表現(xiàn)力不僅與音樂(lè)噴泉的整體造型、噴頭的空間造型、水泵的功率等硬件因素有關(guān)，還與噴泉的程序控制水平有關(guān)。硬件是音樂(lè)噴泉的基礎(chǔ)，程序控制是音樂(lè)噴泉變化的靈魂。從德國(guó)人20世紀(jì)發(fā)明音樂(lè)噴泉到現(xiàn)在已有幾十年的歷史了，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，音樂(lè)噴泉系統(tǒng)的控制水平和科技含量也越來(lái)越高,控制方法也越來(lái)越多?，F(xiàn)將主要的集中控制技術(shù)總結(jié)如下［1]：(1)程序控制程序控制是利用預(yù)先編寫(xiě)好的計(jì)算機(jī)程序來(lái)控制噴泉的水形和燈光，使水形和燈光產(chǎn)生不同的變化效果，整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)操作界面控制和顯示，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)程序的隨機(jī)執(zhí)行，系統(tǒng)反應(yīng)快、靈敏度高,能夠承受一定的壓力和撞擊,系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu),便于維護(hù)和升級(jí)。但是對(duì)于音樂(lè)特征的識(shí)別需要人工完成,即由設(shè)計(jì)人員對(duì)樂(lè)曲進(jìn)行特征提取，編輯處理。這使得系統(tǒng)曲目受到限制，如有新的樂(lè)曲加入就需要操作員重新編程處理，會(huì)帶來(lái)很大的工作量。（2）實(shí)時(shí)聲控實(shí)時(shí)聲控控制方式是目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)音樂(lè)噴泉設(shè)備公司采用的控制手段，它可以自動(dòng)識(shí)別和響應(yīng)任何音頻信號(hào)，與程控方式相比，它省去了預(yù)先的編程過(guò)程，節(jié)約了成本，但這種控制方式也存在一些問(wèn)題，首先，水型動(dòng)作要比音樂(lè)滯后，噴泉?jiǎng)幼髋c音樂(lè)不協(xié)調(diào)，其次,水型的出現(xiàn)組合與出現(xiàn)時(shí)間的長(zhǎng)短是固定的，不論任何曲目，都會(huì)出現(xiàn)表演水型與音樂(lè)所表達(dá)的情感不一制。使人聽(tīng)覺(jué)感受和視覺(jué)感受不協(xié)調(diào)。第三,樂(lè)曲的情感段落與水型變化的時(shí)間不符，而且千篇一律。(３)預(yù)編程控制預(yù)編程控制是根據(jù)某一首樂(lè)曲的情感和意境，人工編制各種水型、動(dòng)作、燈光、水泵的開(kāi)啟和關(guān)閉,使噴泉的表演與音樂(lè)的情感和意境相吻合。此功能在控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)方面有一定的綜合難度。（4）變頻控制音樂(lè)噴泉變頻控制是眾多控制系統(tǒng)中的一種。隨著先進(jìn)的控制理論和方法在噴泉控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,噴泉的控制系統(tǒng)不斷的完善和升級(jí),其中變頻技術(shù)在噴泉控制系統(tǒng)中的應(yīng)用也逐漸成熟，并逐步發(fā)展為水泵調(diào)速控制的主要方式.變頻控制系統(tǒng)的應(yīng)用會(huì)給大型音樂(lè)噴泉增色很多，可以使音樂(lè)噴泉的噴射高度隨音樂(lè)信號(hào)大小變化，使音樂(lè)、水花、燈光融為一體,演出一場(chǎng)交響水詩(shī).因而音樂(lè)噴泉變頻調(diào)速技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。１。2課題研究的內(nèi)容及意義音樂(lè)噴泉作為一種獨(dú)特的人工景觀(guān)，其產(chǎn)生的景觀(guān)效果非常美麗。在廣場(chǎng)、平靜的湖面、公園設(shè)置一個(gè)音樂(lè)噴泉，將使原來(lái)靜態(tài)的景觀(guān)變成動(dòng)態(tài)的景觀(guān),其產(chǎn)生的效果不是其他人工景觀(guān)可以比擬的.正是這種原因推動(dòng)了音樂(lè)噴泉的發(fā)展和研究［3］。本課題采用先進(jìn)的控制設(shè)備，來(lái)研究音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)。第一，采用ＰLC控制技術(shù)，研究設(shè)計(jì)符合項(xiàng)目要求的控制程序.第二，采用變頻技術(shù)。從揚(yáng)聲器兩段采集的音頻信號(hào)作為控制信號(hào)，去控制變頻器的輸出頻率，控制水泵的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到噴泉水柱根據(jù)音樂(lè)節(jié)奏變化。在設(shè)計(jì)中，要解決的問(wèn)題主要有：水泵電機(jī)間歇工作所產(chǎn)生的瞬間電壓波動(dòng)和干擾；變頻的高頻大電流抑制；工程的造價(jià)及設(shè)備的性?xún)r(jià)比;同時(shí)還要考慮控制系統(tǒng)的可靠性和擴(kuò)展性。１。3本章小結(jié)本章主要對(duì)音樂(lè)噴泉的發(fā)展現(xiàn)狀做了簡(jiǎn)單的介紹，以及音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)現(xiàn)有的四種控制技術(shù)（程序控制、實(shí)時(shí)聲控、預(yù)編程控制、變頻控制）。介紹了本課題的研究?jī)?nèi)容和意義和在設(shè)計(jì)中要解決的主要問(wèn)題等。第2章PＬC音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)概述2.1音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求本次音樂(lè)噴泉建立在面積為２０的廣場(chǎng)上.整個(gè)音樂(lè)噴泉的平面示意圖如圖２。1所示。該音樂(lè)噴泉由中心區(qū)和圍繞中心區(qū)的一個(gè)環(huán)構(gòu)成。中心區(qū)是由一個(gè)噴頭控制的最大高度為1５M的主水柱，由一臺(tái)7.５kw的潛水泵和三菱ＦＲ-F7４０變頻器控制。中心區(qū)外面一圈有8個(gè)跑泉，由一臺(tái)4kw潛水泵和三菱ＦR-F７４0變頻器控制。另外中心區(qū)和外層之間有紅、黃、綠３種彩燈共１7盞。圖2．1音樂(lè)噴泉平面示意圖本次音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)有兩種工作方式：音樂(lè)控制方式和固定程序控制方式。（1）音樂(lè)控制方式。當(dāng)按下音控按鈕后，延遲30s后音控程序啟動(dòng)，PLC輸入輸出模塊開(kāi)始采集音頻信號(hào)并進(jìn)行Ａ/D轉(zhuǎn)換作為PLC的輸入信號(hào)，經(jīng)ＰLC處理后控制變頻器的運(yùn)行，從而控制水泵的轉(zhuǎn)速和彩燈的變換實(shí)現(xiàn)音控。(2）固定程序控制方式。當(dāng)按下程控按鈕后，延遲30ｓ后固定控制程序啟動(dòng),首先主水柱運(yùn)行，延時(shí)20ｓ后外圈水柱運(yùn)行,延時(shí)２0s后主水柱停止，外圈水柱停止,延時(shí)20s后主水柱、外圈水柱同時(shí)運(yùn)行。根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)音樂(lè)噴泉系統(tǒng)能否可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行，取決于所采用的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)。為滿(mǎn)足整個(gè)系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的要求，音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則[4］：（１)系統(tǒng)硬件設(shè)備先進(jìn)可靠,技術(shù)成熟,具有連接所需的不同參數(shù)信號(hào)的功能，與現(xiàn)場(chǎng)儀表及控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)等設(shè)備的接口規(guī)范,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。(2）系統(tǒng)軟件技術(shù)成熟、可靠，操作系統(tǒng)及開(kāi)發(fā)平臺(tái)版本新，功能先進(jìn)、齊全，易于維護(hù)、調(diào)試。（3)應(yīng)用軟件功能完善,實(shí)用性強(qiáng),操作簡(jiǎn)單,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。（4）整個(gè)系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn),性能可靠,使用方便，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)音樂(lè)噴泉系統(tǒng)的控制和管理。2。2音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)方案選擇本次音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案主要有兩種可供選擇，方案一：控制系統(tǒng)是由單片機(jī)、延遲放大電路、光電隔離電路及電磁閥和變頻器組成,該控制方案是通過(guò)對(duì)音樂(lè)信號(hào)的處理，將其轉(zhuǎn)換成匯編程序存入單片機(jī)，使單片機(jī)唱歌,而且在改程序之中還加入其他控制語(yǔ)句。單片機(jī)還需噴泉中的電磁閥和變頻器的動(dòng)作及燈光的變化，其中電磁閥對(duì)噴頭控制原理是:預(yù)先根據(jù)設(shè)計(jì)的花形種類(lèi)和變化方式，通過(guò)對(duì)電磁閥的開(kāi)閉進(jìn)行組合,編制不同的控制字制成表存入單片機(jī)，當(dāng)單片機(jī)執(zhí)行程序時(shí)，通過(guò)查表的方式去取不同的花形，以達(dá)到預(yù)想的花形變化,這樣花形的變化就隨音樂(lè)的節(jié)奏而變化。同樣，單片機(jī)對(duì)變頻器的控制也與之類(lèi)似,只不過(guò)控制的編制是根據(jù)音樂(lè)的頻率進(jìn)行編制的，而且查表的方式也有所不同,因而變頻器根據(jù)所接受的信號(hào)，輸出不同的頻率值，以控制水泵的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而達(dá)到控制噴泉管路中的流量,就可以控制水柱的高度和花形大小了.燈光和音響是由同一個(gè)口,經(jīng)過(guò)延遲放大電路后，使它們達(dá)到同步動(dòng)作，而燈光之前必須接一個(gè)固態(tài)繼電器,以驅(qū)動(dòng)燈具，并使之與單片機(jī)隔離［５］。方案二：控制系統(tǒng)是由可編程控制器(ＰLC）和變頻器構(gòu)成。音樂(lè)分兩路輸出，一路經(jīng)功率放大器送到外部音響，另一路經(jīng)可編程控制器(PLC）送至變頻控制器，再經(jīng)變頻器控制水泵。由于變頻控制器范圍是5~５0Hz，所以變頻器就可以改變水泵的流量，從而改變噴泉的噴水效果，充分發(fā)揮變頻調(diào)速的特點(diǎn),它既可送入音樂(lè)信號(hào)形成音樂(lè)噴泉，也可在內(nèi)存程序的指揮下做各種規(guī)律的運(yùn)動(dòng),例如;緩慢上升，急速落下；急速上升,緩慢下降;在半空中跳躍等。該控制器有三路電子開(kāi)關(guān),可直接驅(qū)動(dòng)固態(tài)繼電器，繼而控制負(fù)載設(shè)備運(yùn)行。其擴(kuò)展功能可以使變頻調(diào)速器控制的水型更具活力，當(dāng)噴泉高度隨音樂(lè)信號(hào)或程控信號(hào)增大而逐漸升高的同時(shí)，投入運(yùn)行的水下燈和水型越來(lái)越多，噴泉?jiǎng)t表現(xiàn)得越來(lái)越多彩和熱烈；當(dāng)噴泉高度隨音樂(lè)信號(hào)或程控信號(hào)減弱而逐漸降低的同時(shí)，投入運(yùn)行的水下燈和水型越來(lái)越少。這樣,噴泉在音樂(lè)或程序的控制下,各色水下燈閃爍、變幻,各種水型起伏呼應(yīng)，將為音樂(lè)噴泉增加觀(guān)賞性和藝術(shù)的美感[5]。鑒于上述二個(gè)方案的分析比較,由于各具優(yōu)缺點(diǎn)。方案一控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單,軟件程序編制靈活，花形和流量控制也很靈活,只要改變預(yù)置的花形表和速度控制表,無(wú)須改變程序就可達(dá)到不同設(shè)計(jì)效果,而且在考慮經(jīng)濟(jì)因素時(shí)可以撤去電磁閥，直接改變噴頭下方的球閥來(lái)組合成不同的單一花形,音樂(lè)噴泉在運(yùn)行時(shí)只在花形大小和高度上發(fā)生變化。而方案二與方案一比較起來(lái)，優(yōu)點(diǎn)在于放音效果好，能實(shí)現(xiàn)真人真唱，一直能唱出樂(lè)曲，且控制系統(tǒng)可靠性比方案一要高，因而，通過(guò)對(duì)比分析，并考慮到音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)需要可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行要求，所以本次設(shè)計(jì)采用方案二作為音樂(lè)噴泉的控制方案，采用三菱型號(hào)ＰLＣ作為噴泉的控制器。2．3本章小結(jié)本章主要是對(duì)音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)作了整體概述。首先對(duì)音樂(lè)噴泉的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹。然后分析了音樂(lè)噴泉的控制要求和現(xiàn)有的控制方式。最后對(duì)現(xiàn)有的控制方式進(jìn)行分析比較，選擇了PLC作為控制核心的控制系統(tǒng).第3章音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1PLC的選用選擇適當(dāng)型號(hào)的ＰLC是應(yīng)用設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一步，在功能滿(mǎn)足要求的前提下，應(yīng)選擇最佳的性能價(jià)格比,具體考慮以下幾點(diǎn)：(1）I/Ｏ點(diǎn)數(shù)的選擇。輸入、輸出點(diǎn)數(shù)是衡量ＰＬC規(guī)模大小的重要指標(biāo)。選擇時(shí)應(yīng)在實(shí)際使用點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上留出15%~2０％的備用量［6].（2)存儲(chǔ)器容量的選擇。一般小型的PＬC存儲(chǔ)容量是固定的,無(wú)法隨意擴(kuò)充和調(diào)整，選購(gòu)時(shí)一定要注意，是否滿(mǎn)足要求。（３）PLC功能的選擇.1）對(duì)于開(kāi)關(guān)量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，對(duì)控制速度要求不高,選用一般的低檔機(jī)就能滿(mǎn)足要求。２）對(duì)于以開(kāi)關(guān)量控制為主,帶有部分模擬量控制的應(yīng)用項(xiàng)目，應(yīng)選用帶有A／D、D/A轉(zhuǎn)換，四則運(yùn)算功能的低檔機(jī).３)對(duì)于控制比較復(fù)雜，功能要求較高的應(yīng)用系統(tǒng)，低檔機(jī)往往不能滿(mǎn)足要求，這時(shí)可選用中型和大型的PＬC組成一個(gè)分布式控制系統(tǒng)。4）PLＣ運(yùn)行速度的選擇。PLC工作時(shí)，從輸入信號(hào)到輸出控制存在滯后現(xiàn)象，這對(duì)于一般的工業(yè)設(shè)備是允許的，但有些設(shè)備的實(shí)時(shí)要求較高，不能容忍這種滯后現(xiàn)象。但一般滯后時(shí)間應(yīng)控制在幾十mｓ之內(nèi)。(４）特殊I／O模塊的選擇.選擇哪一種功能的輸入/輸出模塊和哪一種輸出形式,取決與控制系統(tǒng)中輸入/輸出系統(tǒng)的種類(lèi)、參數(shù)要求和技術(shù)要求.另外，如果控制系統(tǒng)要求進(jìn)行溫度控制、位置控制、PID控制或波形控制，那么選擇合適的智能模塊會(huì)使系統(tǒng)設(shè)計(jì)變簡(jiǎn)單［7］.(5）考慮對(duì)PＬC通信聯(lián)網(wǎng)功能的要求。如果PLC需要與別的通信設(shè)備連接，需要考慮PLC的通信聯(lián)網(wǎng)能力?？紤]到上述因素,結(jié)合“體積小、價(jià)格實(shí)惠”的原則,本文選用三菱型號(hào)的PＬＣ。其特點(diǎn)如下［８］：(1)一體式可編程控制器:電源、CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出組成一個(gè)單元的可編程控制器，同時(shí)在AＣ電源DC輸入型中內(nèi)置傳感器用DC24Ｖ電源.（２)輸入輸出最大12８點(diǎn):輸入輸出擴(kuò)展設(shè)備最大可擴(kuò)展至128點(diǎn),擴(kuò)展模塊或擴(kuò)展單元只可以使用系列和系列,另外也可和連接.（3)不用編制復(fù)雜的程序，就能捕捉到最小10μs(X0,X1)或50μｓ(X2～Ｘ5）的短信號(hào)。(4）功能強(qiáng)大的GＸWｏrkｓ２V1。31H編程軟件。由三菱公司設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),適用于的編程，具有簡(jiǎn)單工程和結(jié)構(gòu)化工程兩種編程方式，支持梯形圖、指令表、SＦC、ST及結(jié)構(gòu)化梯形圖等編程語(yǔ)言，可實(shí)現(xiàn)程序編輯、參數(shù)設(shè)定、網(wǎng)絡(luò)設(shè)定、程序監(jiān)控、調(diào)試及在線(xiàn)更改、智能功能模塊設(shè)置等功能。3.２變頻器的選用通用變頻器的選擇包括通用變頻器的型號(hào)選擇和容量選擇兩個(gè)方面,選擇的原則是：首先其功能特性能保證可靠地事項(xiàng)工藝要求，其次是獲得較好的性能價(jià)格比.通用變頻器類(lèi)型的選擇要根據(jù)負(fù)載特性進(jìn)行。對(duì)于風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)等平方轉(zhuǎn)矩，低速轉(zhuǎn)矩負(fù)載，通?？蛇x擇專(zhuān)用或普通功能型通用變頻器。對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩類(lèi)負(fù)載或有較高靜態(tài)轉(zhuǎn)速精度要求的機(jī)械應(yīng)選用具有轉(zhuǎn)矩控制功能的高功能型通用變頻器，這種通用變頻器低速轉(zhuǎn)矩、靜態(tài)機(jī)械特性硬度大,不怕負(fù)載沖擊,具有挖土機(jī)特性。為了實(shí)現(xiàn)大調(diào)速比的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速,常采用加大通用變頻器容量的辦法。對(duì)于要求精度高、動(dòng)態(tài)性能好、速度響應(yīng)快的生產(chǎn)機(jī)械（如造紙機(jī)械、注塑機(jī)、軋鋼機(jī)等）,應(yīng)采用矢量控制或直接轉(zhuǎn)矩控制型通用變頻器[16］。表３。1為不同類(lèi)型變頻器的主要性能、應(yīng)用場(chǎng)合：表3.1不同類(lèi)型變頻器的主要性能、應(yīng)用場(chǎng)合[9］本次設(shè)計(jì)的音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)中,變頻器所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載為水泵，即泵類(lèi)負(fù)載，故選擇U/f開(kāi)環(huán)控制.即選用三菱FR-F7４0系列變頻器，F(xiàn)R－Ｆ740變頻器是專(zhuān)為風(fēng)機(jī)和水泵負(fù)載設(shè)計(jì)的。其特點(diǎn)如下[1０]:(1）功率范圍:０.７5~630KW；(2）簡(jiǎn)易磁通控制方式，實(shí)現(xiàn)3Hｚ時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩達(dá)1２０％；（３)采用最佳勵(lì)磁方式,實(shí)現(xiàn)更高節(jié)能運(yùn)行;（４）內(nèi)置ＰＩD,變頻器/工頻切換和可以實(shí)現(xiàn)多泵循環(huán)運(yùn)行功能；（5）內(nèi)置獨(dú)立的ＲS485通訊口；（6）使用長(zhǎng)壽命元件；(7）內(nèi)置噪聲濾波器（75Ｋ以上）；（8)帶有節(jié)能監(jiān)控功能，節(jié)能效果一目了然.3.2.１變頻調(diào)速原理當(dāng)向一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組中通入對(duì)稱(chēng)的三相交流電時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以轉(zhuǎn)速順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體開(kāi)始是靜止的,故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體兩端被短路環(huán)短接，在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向基本一致的感應(yīng)電流。由于通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中要受電磁力的作用,所以有感應(yīng)電流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中也將受到電磁力的作用,作用于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體上的電磁力對(duì)轉(zhuǎn)子的軸，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向是一致的，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)[１1]。當(dāng)將三相異步電動(dòng)機(jī)繞組任意兩相進(jìn)行交換時(shí)，所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向?qū)l(fā)生改變.因此,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向也將發(fā)生改變.異步電動(dòng)機(jī)定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速被稱(chēng)為異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，其同步轉(zhuǎn)速由電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)和電源頻率決定[1７]。異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為：式（3．1）式（3。1）中—同步轉(zhuǎn)矩，單位;-定子電源頻率，單位HZ;—磁極對(duì)數(shù)。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為：式（３.2)式（3．2）中—異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，.由式（3。2)可知，對(duì)于極對(duì)數(shù)固定的異步電動(dòng)機(jī),只需供電頻率或電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s中的任意一個(gè)改變就可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。改變轉(zhuǎn)差率s的方法更多用在繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速中，故對(duì)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)改變供電頻率是最好的調(diào)速方法。對(duì)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī),一般情況下，轉(zhuǎn)速率s很小，所以可近似地認(rèn)為∝∝，考慮到電機(jī)的運(yùn)行性能，并使電動(dòng)機(jī)得到充分利用,在變頻的同時(shí),電源電壓應(yīng)根據(jù)負(fù)載性質(zhì)的不同作相應(yīng)的變化,通常希望氣隙磁通維持額定值不變，因?yàn)槿粼龃?將使電動(dòng)機(jī)磁路過(guò)分飽和，引起勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)降低;若減小，電動(dòng)機(jī)容量將得不到充分利用[12].由電動(dòng)機(jī)理論可知，三相異步電動(dòng)機(jī)定子每項(xiàng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為式（3。３）式（３．3）中—旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割定子繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，單位Ｖ;—每極磁通量，單位Wｂ；-定子相繞組有效匝數(shù);—基波繞組系數(shù)。從電動(dòng)勢(shì)公式可知,因?yàn)?，若要為定?則必須隨頻率的變化作正比變化，即:式(３。４）式（3。4)中表示變頻后的量。另一方面，為了保證電動(dòng)機(jī)允許的穩(wěn)定性，希望變頻調(diào)速時(shí)，電機(jī)的過(guò)載能力不變,即式(3.５）由最大轉(zhuǎn)矩公式,并略去定子電阻,可得到：式（3。6）在忽略鐵芯飽和的影響時(shí),,與頻率成正比,則式（３.６)還可以寫(xiě)成：式（3。７）式(3。7)中Ｃ為常數(shù)，為保證變頻前后不變,要求式(3。8)即：式（3.9)式（３。9)說(shuō)明了在變頻調(diào)速時(shí),為使電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力不變,電壓的變化規(guī)律.顯然，對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,因?yàn)?，由?3.9)可得，，這時(shí)既保證了電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力不變，又滿(mǎn)足為定值的要求。但是，難于直接測(cè)量和控制。當(dāng)和的值較高時(shí)，定子的漏阻抗壓降比較小,如果忽略不計(jì)，就可以近似的保持定子相電壓和頻率的比值為常數(shù)，即認(rèn)為＝，保持/=常數(shù)即可,這就是恒壓頻比控制方式，是近似的恒磁通控制。低頻時(shí)，Ｕ1和E1都較小,定子阻抗壓降所占的份量都比較顯著，不能再忽略。這時(shí)，認(rèn)為的把電壓Ｕ1抬高一些,以便近似的補(bǔ)償定子壓降。帶定子壓降補(bǔ)償?shù)暮銐侯l比控制特性為ｂ線(xiàn),無(wú)補(bǔ)償為ａ線(xiàn).恒壓頻比控制特性如圖3。1所示［13]。圖3。1恒壓頻比控制方式3。2．2變頻器參數(shù)設(shè)置（1）三菱FR—Ｆ74０變頻器介紹1）如圖3．2為三菱FR-F７40變頻器端子接線(xiàn)圖［10]。圖3。2三菱FR－Ｆ7４0變頻器端子接線(xiàn)圖２）ＦＲ-F７４０變頻器基本操作面板介紹如圖3.3為變頻器基本操作面板[１0]:圖3.３變頻器基本操作面板(2）變頻器參數(shù)設(shè)置將電機(jī)的參數(shù)輸入變頻器，同時(shí)根據(jù)控制要求，將變頻器相關(guān)參數(shù)也輸入變頻器［１4]。FR—F７40變頻器的參數(shù)設(shè)置如表3。2所示:表3．2ＦR-Ｆ740變頻器的參數(shù)設(shè)置[10］參數(shù)設(shè)定值說(shuō)明Pr．1６01顯示用戶(hù)參數(shù)組中登記的參數(shù)Ｐr。130設(shè)定頻率為5０HZPｒ。14１設(shè)定為變轉(zhuǎn)矩負(fù)載Pr。1９380設(shè)定電動(dòng)機(jī)的額定電壓為380VPr。９15設(shè)定電動(dòng)機(jī)的額定電流為15APr．35０設(shè)定電動(dòng)機(jī)的額定頻率為50HZＰr.807.5設(shè)定電動(dòng)機(jī)的額定功率為7。５kwＰr。592設(shè)定由端子控制變頻器的運(yùn)行Pr.7３1頻率由模擬量輸入設(shè)定Ｐr。1５0電機(jī)運(yùn)行的上限頻率Pr。220電機(jī)運(yùn)行的下限頻率Pr.５715電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間Pｒ．115電機(jī)制動(dòng)時(shí)間Pr.79３設(shè)置端子4與端子5接通時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，斷開(kāi)停止Ｐr．781不允許反轉(zhuǎn)在基本操作板上設(shè)置好上述參數(shù)后，可以運(yùn)行變頻器。當(dāng)端子4和端子5接通時(shí)，電機(jī)按設(shè)置的下限頻率２０ＨZ開(kāi)始運(yùn)行，達(dá)到2０HZ的啟動(dòng)時(shí)間為5ｓ；斷開(kāi)端子4和端子５，電機(jī)從２０HZ到停止的時(shí)間為5ｓ。3。３音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)總電路設(shè)計(jì)及工作原理分析（1）控制系統(tǒng)總電路設(shè)計(jì)：該控制系統(tǒng)的核心設(shè)備為可編程控制器（PLC）、模擬量輸入輸出模塊、ＦR-Ｆ74０變頻器,其控制系統(tǒng)總電路原理圖如圖3.4所示。圖3。4控制系統(tǒng)總電路原理圖（2）工作原理分析：從電路原理圖可知，控制分為兩部分。一部分是固定程序運(yùn)行；另一部分是音樂(lè)控制部分。1）音樂(lè)控制部分。當(dāng)需要使用音樂(lè)噴泉時(shí)，此時(shí)可按下SB1按鈕,PLＣ的模擬量輸入輸出模塊將采集播放音樂(lè)的音頻強(qiáng)度，將其進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，比較運(yùn)算，然后將結(jié)果輸出到變頻器的模擬量輸入端口的4、5端，控制變頻器的輸出頻率，從而控制水泵的轉(zhuǎn)速，達(dá)到控制噴泉水柱高度的目的。2)固定程序部分。當(dāng)噴泉不使用音樂(lè)進(jìn)行控制時(shí)，可按下SB2按鈕，ＰLＣ運(yùn)行固定程序，噴泉按事先設(shè)計(jì)好的程序運(yùn)行。此時(shí)變頻器不啟動(dòng)。變頻器只在音樂(lè)控制時(shí)啟動(dòng).原理圖中水泵變頻運(yùn)行和固定程序運(yùn)行是不能同時(shí)進(jìn)行的,否則會(huì)給變頻器反送電，燒毀變頻器，所以，在水泵變頻運(yùn)行的接觸器KM４、KＭ５和水泵固定程序運(yùn)行的接觸器ＫM１、KM２之間，加接了電氣互鎖。3）燈光控制部分。無(wú)論噴泉運(yùn)行音樂(lè)噴泉控制還是固定程序控制，噴泉的燈光都按事先設(shè)定好的程序運(yùn)行。3.４本章小結(jié)本章主要是音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。首先對(duì)主要器件進(jìn)行選型（PLＣ選用型,變頻器選用ＦR—F740型）.然后對(duì)PＬC的特點(diǎn)、變頻調(diào)速原理以及FR-Ｆ７4０型變頻器的端子分配、變頻器基本操作面板進(jìn)行了介紹，對(duì)FR－F740型變頻器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。最后設(shè)計(jì)出音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)總電路圖，并對(duì)電路原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。第4章音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4。1系統(tǒng)程序流程圖PLＣ的程序設(shè)計(jì)主要有經(jīng)驗(yàn)法、順序功能圖設(shè)計(jì)法、邏輯流程圖設(shè)計(jì)法[１5］.根據(jù)實(shí)際情況先設(shè)計(jì)出程序流程圖，PLC從開(kāi)機(jī)，有一個(gè)選擇性分支，提供兩種選擇：一個(gè)是噴泉根據(jù)音樂(lè)節(jié)奏運(yùn)行，另一個(gè)是噴泉按固定程序運(yùn)行。其程序流程圖如圖4.1所示。4．1系統(tǒng)程序流程圖4。2系統(tǒng)I/O端口分配表I/O端口分配表是對(duì)系統(tǒng)的輸入/輸出點(diǎn)的地址分配，有了I/O端口分配表，能夠反映程序里的地址分別代表什么,如果沒(méi)有I/O端口分配表，就不知道程序?qū)懙氖鞘裁戳?如果出錯(cuò)更不好修改。音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)I/Ｏ端口分配表如表４.1所示。表４。１音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)I/O端口分配表4.3系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)４。３.1梯形圖程序設(shè)計(jì)(1）開(kāi)機(jī)梯形圖程序設(shè)計(jì)。開(kāi)機(jī)梯形圖程序是一個(gè)選擇性程序，要么是音樂(lè)控制的噴泉,要么是固定方式運(yùn)行的噴泉，二者選擇一種運(yùn)行方式。梯形圖設(shè)計(jì)時(shí)二者要加程序互鎖。開(kāi)機(jī)程序梯形圖如圖4．2所示。圖4.2開(kāi)機(jī)梯形圖程序開(kāi)機(jī)程序中,噴泉從固定程序切換到音樂(lè)控制時(shí),因?yàn)楣潭ǔ绦蚩刂浦胁挥米冾l器,所以程序可以直接切換；但當(dāng)音樂(lè)噴泉實(shí)行音樂(lè)控制,再切換到固定程序運(yùn)行，因?yàn)樽冾l器有個(gè)停車(chē)時(shí)間，所以切換時(shí)要延時(shí)，延時(shí)時(shí)間為變頻器的停車(chē)時(shí)間，一般為10s。（2)音樂(lè)控制程序。音樂(lè)噴泉程序相對(duì)復(fù)雜,其程序要啟動(dòng)變頻器、燈光，要實(shí)時(shí)采集音頻信號(hào)的變化,然后去控制變頻器的輸出頻率。１)噴泉水柱控制程序?？刂茋娙乃脝?dòng)后,主水柱、外圈水柱要按事先設(shè)計(jì)好的順序啟動(dòng)運(yùn)行,運(yùn)行后各水柱根據(jù)音樂(lè)的節(jié)奏強(qiáng)弱進(jìn)行高低變化。2)燈光啟動(dòng)程序.噴泉燈光的變化過(guò)程，一般是事先設(shè)定好的程序,當(dāng)變頻器得電，輸出正向頻率，水泵電機(jī)啟動(dòng)即調(diào)用燈光子程序.音樂(lè)控制梯形圖程序如圖4.3所示。圖4．3音樂(lè)控制梯形圖程序(3）固定運(yùn)行梯形圖程序。固定運(yùn)行梯形圖程序是噴泉不需要用音樂(lè)控制時(shí)的另一種控制方式.此時(shí)要停止變頻器和音頻信號(hào)的采集，只輸出控制水泵的信號(hào)。固定運(yùn)行梯形圖程序如圖４。4所示。圖4。４固定運(yùn)行梯形圖程序音頻采集和燈光系統(tǒng)的子程序如圖4。5所示。圖4.5音頻采集和燈光系統(tǒng)的子程序４。３。2指令表程序轉(zhuǎn)換指令表語(yǔ)句是一種與計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言相似的助記符編程方式,用一系列操作指令組成的語(yǔ)句表將控制流程描述出來(lái),并通過(guò)編程器送到PLC中去。系統(tǒng)指令表程序如圖4。６所示.圖4.6系統(tǒng)指令表程序4.3．3控制程序調(diào)試(1）開(kāi)機(jī)梯形圖程序的調(diào)試如圖4。7為開(kāi)機(jī)梯形圖程序的調(diào)試。當(dāng)X０觸點(diǎn)在1０s內(nèi)未得電，則輔助繼電器Ｍ51０得電，噴泉自動(dòng)切換為固定程序運(yùn)行方式。X2接點(diǎn)得電，則噴泉停止運(yùn)行。圖４.7開(kāi)機(jī)梯形圖程序的調(diào)試(2）燈光系統(tǒng)梯形圖程序的調(diào)試如圖4。8所示為燈光系統(tǒng)梯形圖程序的調(diào)試。圖4．8燈光系統(tǒng)梯形圖程序的調(diào)試(3）音樂(lè)控制梯形圖程序的調(diào)試如圖4.９為音樂(lè)控制梯形圖程序的調(diào)試。當(dāng)Ｘ0觸點(diǎn)得電,則輔助繼電器Ｍ5０0接通圖4。9音樂(lè)控制梯形圖程序的調(diào)試（4)固定運(yùn)行梯形圖程序的調(diào)試如圖4.１0為固定運(yùn)行梯形圖的調(diào)試。當(dāng)X１觸點(diǎn)得電,則輔助繼電器Ｍ510接通，控制主水柱水泵直接啟動(dòng)運(yùn)行，延時(shí)1０s后，外圈水柱水泵啟動(dòng)運(yùn)行，固定程序一直循環(huán)運(yùn)行。圖４．10固定運(yùn)行梯形圖程序的調(diào)試４。４系統(tǒng)的整體調(diào)試首先按照控制系統(tǒng)總電路原理圖連接好電路，使ＰＬＣ處于STＯＰ模式狀態(tài)，下載設(shè)計(jì)好的PLC控制程序，與此同時(shí)根據(jù)預(yù)先給定的變頻器參數(shù)設(shè)定變頻器。開(kāi)啟交流線(xiàn)路總電源和音樂(lè)信號(hào)控制部分電源，使PLC處于RUＮ模式狀態(tài)下，按下SＢ１按鈕，啟動(dòng)音樂(lè)控制程序,變頻器延時(shí)30s啟動(dòng)后，同時(shí)開(kāi)啟音源播放音樂(lè)，PLＣ模擬量輸入模塊采集音頻信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，輸入到變頻器模擬量輸入端口,控制變頻器的輸出頻率,從而控制噴泉水柱的高度隨音樂(lè)節(jié)奏變化,同時(shí)音樂(lè)噴泉燈光系統(tǒng)也開(kāi)始按預(yù)先設(shè)定好的程序閃爍。當(dāng)按下SB３按鈕后,噴泉停止運(yùn)行。當(dāng)按下SB2按鈕后，延時(shí)1０s后主水柱電機(jī)啟動(dòng),運(yùn)行10s后外圈水柱電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行。噴泉按事先設(shè)定好的程序循環(huán)運(yùn)行。當(dāng)按下ＳB3按鈕后,噴泉停止運(yùn)行.4。5本章小節(jié)本章主要是音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。首先繪制出程序流程圖，根據(jù)繪制出的流程圖分配I/Ｏ端口.然后根據(jù)流程圖和I／Ｏ端口分配表開(kāi)始利用GＸＷo(hù)rｋｓ編程軟件編寫(xiě)梯形圖程序，梯形圖程序包括音樂(lè)控制的梯形圖程序和固定運(yùn)行梯形圖程序兩部分。并且對(duì)編寫(xiě)好的梯形圖程序進(jìn)行仿真調(diào)試。最后對(duì)音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)試。第五章總結(jié)與展望5。1總結(jié)音樂(lè)噴泉的設(shè)計(jì)涵蓋的專(zhuān)業(yè)非常廣泛,包括音樂(lè)分析、噴水、電氣、通訊和自動(dòng)控制等技術(shù)。所以說(shuō)音樂(lè)噴泉是人們將科技與精神集于一體的產(chǎn)物。本文是關(guān)于音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),該控制系統(tǒng)采用可編程控制器(PLC)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制,用變頻器實(shí)現(xiàn)噴泉的變頻控制。ＰＬC是一種高可靠性的控制裝置,影響PＬC控制系統(tǒng)可靠性的主要因素是與PLC接口的輸入信號(hào)元件和輸出執(zhí)行元件，在編程過(guò)程中主要是弄清楚輸入輸出元件的元件號(hào)以及它們?cè)谙到y(tǒng)中的作用,變頻器變頻調(diào)速是一種非常高效的調(diào)速系統(tǒng)，變頻調(diào)速應(yīng)該注意變頻器的參數(shù)設(shè)置等問(wèn)題。本論文屬于設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)型課題，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，以可編程控制器為基礎(chǔ)，對(duì)音樂(lè)噴泉基本流程做了詳細(xì)的了解后，對(duì)噴泉控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，基于老師指導(dǎo)、自我學(xué)習(xí)、向同學(xué)學(xué)習(xí),通過(guò)學(xué)習(xí)使自身深入地了解電氣控制系統(tǒng)各方面的知識(shí)，熟練掌握了PLＣ控制技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)等各方面的理論知識(shí)及應(yīng)用。同時(shí)，通過(guò)實(shí)踐，提高了自己的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題及為人處事能力。5．2展望本次設(shè)計(jì)為了節(jié)約成本，沒(méi)有使用觸摸屏。如果需要使用觸摸屏控制，也可通過(guò)觸摸屏與ＰLＣ、變頻器之間的通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴泉的控制,這樣將會(huì)使控制界面更友好,控制更方便.音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是多方面的，其中計(jì)算機(jī)智能控制將是主要之一,或者說(shuō),智能音樂(lè)噴泉將是未來(lái)產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì).目前音樂(lè)噴泉系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)智能控制方面仍然是欠缺的，多數(shù)的噴泉系統(tǒng)是程序控制類(lèi)型的。該類(lèi)系統(tǒng)需要通過(guò)人工離線(xiàn)的預(yù)編輯程序處理.這不僅工作量很大,而且程序員對(duì)音樂(lè)中許多內(nèi)容的表現(xiàn)只能進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，并缺乏準(zhǔn)確性。一些具有實(shí)時(shí)控制功能的音樂(lè)噴泉系統(tǒng)也是處于初級(jí)階段。這當(dāng)中主要是以音量這一要素進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，并存在許多問(wèn)題。例如，音樂(lè)與噴泉和諧、同步的控制問(wèn)題。對(duì)于某些曲子和某些樂(lè)器的旋律,該系統(tǒng)表現(xiàn)力平淡，給人以不暢快的感覺(jué)等。目前還沒(méi)有看到綜合音樂(lè)中音量、音色、節(jié)拍、及旋律而實(shí)現(xiàn)音樂(lè)表現(xiàn)力的智能控制系統(tǒng)。應(yīng)該說(shuō)這一研究是極具難度的.這里不僅是包含了音樂(lè)信號(hào)的處理,同時(shí)它還體現(xiàn)了藝術(shù)的再創(chuàng)造。由此看來(lái)，“智能音樂(lè)噴泉系統(tǒng)”的研究與開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作。可以認(rèn)為,智能化音樂(lè)噴泉系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)具有較大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益.致謝在論文即將完成之際，也意味著我的學(xué)業(yè)即將結(jié)束，在這一刻,我感到很興奮,從論文的開(kāi)始到順利結(jié)束，有許多受人尊敬的老師、親愛(ài)的同學(xué)們、朋友們給了我很多幫助,請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的感謝！首先，我要感謝指導(dǎo)老師常老師!常老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，有豐富的學(xué)識(shí)，待人熱情,平易近人,所以,在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我們有任何問(wèn)題，都會(huì)大膽地向老師提出，常老師總是及時(shí)、耐心的幫助與回答。在提出問(wèn)題、數(shù)據(jù)查找、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、論文寫(xiě)作過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)，常老師都給予了指導(dǎo)和幫助。我在這里向常老師表示衷心的感謝.同時(shí)我還要感謝學(xué)校里所有的老師和部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)，在這四年來(lái)感謝他們對(duì)我學(xué)習(xí)和生活上的關(guān)心和支持,他們不僅教我知識(shí)，還教我做事的原則，這些使我在設(shè)計(jì)過(guò)程中擁有一個(gè)良好的心態(tài)，使我的大學(xué)生活豐富多彩。最后，我再次對(duì)所有幫助過(guò)我，關(guān)心和支持我的家人、老師、同學(xué)、朋友們致以崇高的敬意！謝謝參考文獻(xiàn)［1]林濤,楊慶斌，等。PLC在音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)中的應(yīng)用［J]．青島大學(xué)學(xué)報(bào)，200８，（4）:27-28。[2］潘禮慶。ＰLC在大型音樂(lè)噴泉實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用［J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，20０９，（6）：86－８7。［3］梁廣瑞．基于工業(yè)ＰC的音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)的研究[D]．廣西大學(xué)，2006。［4]王春潔.音樂(lè)噴泉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施[D］.北京郵電大學(xué)，200６。［５]蒲珊珊?；?7５１單片機(jī)的音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.電氣技術(shù)與自動(dòng)化，20１0-0６—12（2).[6]于美榮?；赑LC的校園音樂(lè)噴泉及水工系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［J］。大連大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，（6)：５７—58。［7］閆虎民，張永飛。PLＣ控制系統(tǒng)中模擬量采集的數(shù)字濾波算法研究［J].機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新，20０7，（4):１36—1３7．[8]系列微型可編程控制器使用手冊(cè)。三菱電機(jī)自動(dòng)化(上海)有限公司.[９]宣旭初。基于PLC和變頻器的印染設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用［Ｄ］。浙江大學(xué)，2008.[10］三菱通用變頻器F7０0系列使用手冊(cè)．三菱電機(jī)自動(dòng)化(上海)有限公司.[１1]Hｏske，MarkT．Cｈooseｔheｒightｐrogramminｇlangｕage[J].ConｔrolEngineerinｇ；Juｌ２０03.50（７）：52.[12]周定頤.電機(jī)及電力拖動(dòng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2０0５。［1３］唐修波。變頻技術(shù)及應(yīng)用［M］。北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，200６.[14]張建會(huì)。變頻器功能參數(shù)的調(diào)試方法［J］。機(jī)床電器，20０6，（２）［15］高波?；赑Ｃ的音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［A］．2０10，２2—4４.［16]童克波.音樂(lè)噴泉電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施[A].２０１0，3２－33.[17］陳元勇.PLC控制電機(jī)變頻調(diào)速試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［Ｄ]．山東大學(xué)，2008。（2０1１屆)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基于ＭCＧＳ和PLC的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院（部)：電氣與信息工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)：機(jī)電一體化技術(shù)學(xué)生姓名：劉祖光班級(jí)：機(jī)電0821學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師:郭艷杰職稱(chēng)：講師最終評(píng)定成績(jī)：2０11年6月摘要當(dāng)今社會(huì)，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，人類(lèi)活動(dòng)給世界帶來(lái)了巨大的改變。在科技進(jìn)步的同時(shí)，以各種控制器控制的不同類(lèi)型的機(jī)械手以其突出的性能越來(lái)越多的被人們所應(yīng)用。