音樂噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

大連海洋大學目錄第一章緒論1.1音樂噴泉的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.2控制系統(tǒng)的方案論證1.3對選定方案的分析1.4課題研究的內(nèi)容及意義第二章關(guān)于課題的基礎(chǔ)知識2.1音樂的特征分析2.11音的基本性質(zhì)2.12音樂的基本樂理2.13音樂信號的采集2.14采樣定理2.2噴頭的選擇2.3燈光的選擇第三章PLC的選用3.1PLC的應用領(lǐng)域 3.2PLC的應用特點 3.1PLC型號的選擇 3.2PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 3.3軟件編制 3.4確定所選PLC 3.5噴泉I/O分配 3.5.1PLCI/O分配簡介 3.5.2開關(guān)量輸出模塊的選擇 3.5.3模擬量I／O模塊的選擇 3.5.4特殊功能模塊的選擇 3.5.5系統(tǒng)I/O分配表 3PLC基礎(chǔ)知識簡介 3.1PLC的產(chǎn)生和發(fā)展 3.2PLC的特點與應用 3.3PLC的工作原理及工作過程3.1PLC控制系統(tǒng)I/O口的估算 3.2PLC的選型 3.3PLC輸入/輸出點分配 3.4PLC控制接線圖第四章變頻器的選用4變頻器基礎(chǔ) 4.1變頻器概述 4.2變頻器技術(shù)的發(fā)展 4.2.1變頻器的分類 4.3變頻器的工作原理以及控制方式 4.3.1變頻器的工作原理 4.3.2變頻器的控制方式 4.4MICROMASTER420概述 4.5MM420變頻器的電路結(jié)構(gòu) 4變頻器及控制參數(shù)設(shè)計 4.1變頻器設(shè)計 4.1.1變頻器選型 4.2.2變頻器控制接線圖 4.2MM420變頻器操作面板 4.3變頻器參數(shù)設(shè)置方法 4.4變頻器參數(shù)設(shè)置 4.5變頻器控制說明 4.5.1系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計說明 4.5.2相關(guān)參數(shù)的說明 第五章水泵的選用5,1水泵的主要性能參數(shù)及運行特點5.2水泵的分類及工作原理5.3噴泉專用泵的特點與應用第六章結(jié)論與展望第一章引言1、1音樂噴泉的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢音樂噴泉作為一種獨特的人工景觀，具有很大的觀賞價值，國內(nèi)各大城市或在廣場或在公園都有它的身影?？梢哉f，音樂噴泉已經(jīng)成為一種娛樂產(chǎn)業(yè)，具有很高的經(jīng)濟效益和社會效益。為了適應噴泉工程建設(shè)的需要，國內(nèi)出現(xiàn)了眾多的噴泉設(shè)備廠和噴泉設(shè)計專業(yè)公司。根據(jù)中國水景噴泉委員會企業(yè)資質(zhì)等級名單，國內(nèi)比較著名的噴泉公司有：天津市大德噴泉科技有限公司、北京東方光大安裝工程集團有限公司、深圳市水體藝術(shù)設(shè)計有限公司等十幾家專業(yè)公司。決定音樂噴泉藝術(shù)效果的一般有下面幾個因素，控制水平、噴頭設(shè)計和噴泉的空間布局等。因此可以說音樂噴泉涉及到眾多的學科，一個大型音樂噴泉項目的完成需要機械、給水排水、自動控制等各種專業(yè)人才的通力合作才能完成。其中音樂噴泉的控制是一個關(guān)鍵技術(shù)，音樂噴泉之所以能夠千變?nèi)f化，隨著音樂翩翩起舞，起決定作用的就是它的控制部分，否則噴泉的造型將只能是靜態(tài)的、缺乏生氣與活力。因此，本課題主要對音樂噴泉的控制系統(tǒng)部分進行研究。1、2音樂噴泉控制系統(tǒng)介紹該音樂噴泉建立在廣場中央，整個音樂噴泉的平面示意圖如圖1-1所示。圖1音樂噴泉平面示意圖該音樂噴泉由中心區(qū)和圍繞中心區(qū)的2個環(huán)構(gòu)成。中心區(qū)由兩部分組成：一是由6個噴頭控制的最大高度為15M高的主水柱，由一臺7．5kw的水泵和西門子MM430變頻器控制；二是在主水柱兩旁各有一個由3個噴頭控制的副水柱，由兩臺4kw的水泵和西門子MM430變頻器控制。中心區(qū)外有2層跑泉，里面一層有72個噴頭，由一臺4kw的水泵和西門子MM430變頻器控制。外面一層有120個噴頭，由一臺4kw的水泵和西門子MM430變頻器控制。另外主水柱旁有紅、黃、綠、白4種顏色的彩燈4盞，副水柱里各有1盞紅色的彩燈，里層和中心區(qū)之間有紅黃、綠3種顏色的彩燈共12盞，里層和外層之間有紅、黃、綠3種顏色的彩燈共14盞。第二章控制系統(tǒng)論證及控制系統(tǒng)整體設(shè)計2.1控制系統(tǒng)的方案論證音樂噴泉的控制系統(tǒng)，要求具備如下功能：1、樂曲播放；2、水型與樂曲同步；3、水型的演示的控制；4、彩色燈光的控制；5、強制停止功能。現(xiàn)在音樂噴泉的控制系統(tǒng)主要有4種，這4種控制系統(tǒng)是繼電器-接觸器控制系統(tǒng)、單片機控制系統(tǒng)、計算機音樂噴泉控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)。因為本課題選擇用PLC，下面我們就論證PLC控制系統(tǒng)如何能方便、簡單地實現(xiàn)音樂噴泉的以上功能。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，PLC技術(shù)已越來越成熟，應用的范圍也越來越廣泛，幾乎滲透到了各行各業(yè)。而在很多的控制應用系統(tǒng)中，以PLC為核心的控制系統(tǒng)逐漸成為理想的控制系統(tǒng)，其主要特點主要有：1、硬件的可靠性PLC是為了在惡劣的工業(yè)環(huán)境條件下應用而設(shè)計的，一個設(shè)計良好的PLC能置于有很強的電噪聲、電磁干擾、機械振動、極端溫度和濕度很大的環(huán)境中。在硬件設(shè)計方面，首先是選用優(yōu)質(zhì)器件，再就是采用合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，加固，簡化安裝，使它易于抗振動沖擊，對印制電路板的設(shè)計、加工及焊接都采取了極為嚴格的工藝措施，而且在電路、結(jié)構(gòu)及工藝上采取了一些獨特的方式。例如，在輸入/輸出電路中都采用了光電隔離措施，做到電浮空，既方便接地，又提高了其抗干擾性能；各個I/O端口都除采用了常規(guī)模擬器濾波以外，還加上了數(shù)字濾波；內(nèi)部采用了電磁屏蔽措施，防止輻射干擾；采用了較先進的電源電路，以防止由電源回路串入的干擾信號；采用了較合理的電路程序，一旦某模塊出現(xiàn)故障，進行在線插拔、調(diào)試時不會影響其他各機的正常運行。由于PLC本身具有很高的可靠性，所以發(fā)生故障的部位大多集中在輸入/輸出的部件上，以及如傳感器件、限位開關(guān)、光電開關(guān)、電磁電機等外圍裝置上，這樣便易于檢修和維護。2、編程簡單，使用方便用微機實現(xiàn)自動控制，常使用匯編語言編程，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計算機硬件和軟件知識。PLC采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程，容易掌握。例如，目前大多數(shù)PLC均采用的梯形圖語言編程方式，既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀感，又顧及了大多數(shù)電氣技術(shù)人員的讀圖習慣及應用微機的水平，很容易被電氣技術(shù)人員所接受，易于編程，程序改變時也容易修改，很靈活方便。這種面向控制過程、面向問題的編程方式，與目前微機控制常用的匯編語言相比，雖然在PLC內(nèi)部增加了解釋程序，增加了程序執(zhí)行時間，但對大多數(shù)的機電控制設(shè)備來說，這些時間是可以忽略的。3、接線簡單，通用性好PLC的接線只需將輸入信號的設(shè)備（按鈕、開關(guān)等）與PLC輸入端子連接，將接受輸出信號執(zhí)行控制任務(wù)的執(zhí)行元件（接觸器、電磁閥等）與PLC輸出端子連接。接線簡單、工作最少，省去了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)接線和拆線的麻煩。PLC的編程邏輯提供了能隨要求而改變的“接線網(wǎng)絡(luò)”，這樣生產(chǎn)線的自動化過程就能隨意改變。這種性能使PLC具有很高的經(jīng)濟效益。用于連接現(xiàn)場設(shè)備的硬件接口實際上是PLC的組成部分，模塊化的自診斷接口電路能指出故障，并易于排除故障與替換故障部件，這樣的軟硬件設(shè)計就使現(xiàn)場電氣人員與技術(shù)人員易于使用。4、可連接為控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)PLC可連成功能很強的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)可分為兩類：一類是低速網(wǎng)絡(luò)，采用主從方式通信，傳輸速率從幾千波特到上萬波特，傳輸距離為500—2500m；另一類為高速網(wǎng)絡(luò)，采用令牌傳送方式通信，傳輸速率為1M—10Mbps，傳輸距離為500—1000m，網(wǎng)上結(jié)點可達1024個。這兩類網(wǎng)絡(luò)可以級連，網(wǎng)上可兼容不同類型的可編程控制器和計算機，從而組成控制范圍很大的局部網(wǎng)絡(luò)。5、易于安裝，便于維護PLC安裝簡單而且功能強大，其相對小的體積使之能安裝在通常繼電器控制箱所需空間的一半的地方，在從繼電器系統(tǒng)改換到PLC系統(tǒng)的情況下，PLC小的模塊結(jié)構(gòu)使之能安裝在繼電器附近，并將連向已有接線端，其改換很方便，只要將輸入/輸出設(shè)備連向接線端即可。在大型安裝中，長距離輸入/輸出站點安放在最優(yōu)地點。長距離站通過同軸電纜獲雙扭線連向CPU，這種配置大大減少了物料和勞力，長距離子系統(tǒng)方法也意味著系統(tǒng)不同部分可在到達安裝場地前由PLC制造商預先連好線，這一方法大大減少了電氣技術(shù)人員的現(xiàn)場安裝時間。從一開始，PLC便以易維護作為設(shè)計目標。由于幾乎所有器件都是固態(tài)的，維護時只需更換模塊級插入式部件，故障檢測電路將診斷指示器嵌在每一部件中，就能指示是否正常工作，借助于編程設(shè)備可見輸入/輸出是ON還是OFF，還可寫編程指令來報告故障。PLC的這些及其他一些特性使之成為任何一個控制系統(tǒng)的有益部分。一旦安裝后，其作用立即顯現(xiàn)，其收益也馬上實現(xiàn)，像其他智能設(shè)備一樣,PLC的潛在優(yōu)點還取決于應用時的創(chuàng)造性。2.2對選定方案的分析1、可行性分析（1）功能可行性分析：由于系統(tǒng)各主要部分所需要滿足的功能步驟及要求大多是開關(guān)量信號，所以選擇可編程序邏輯控制器是完全能夠滿足其功能要求的。（2）系統(tǒng)可靠性分析：系統(tǒng)主要靠PLC內(nèi)部程序運行，從而達到實時性、準確性得到很大改善，使系統(tǒng)可靠性得到了進一步的保證。（3）系統(tǒng)擴展性分析：系統(tǒng)采用PLC作為控制器，其本身就具有極強的功能擴展性，加之PLC產(chǎn)品的完整性，使得系統(tǒng)功能擴展極其方便。（4）系統(tǒng)可維護性分析：系統(tǒng)采用先進控制方式，大大降低了工程成本，并由于系統(tǒng)組態(tài)及結(jié)構(gòu)簡單，這使得可維護性增強。2、技術(shù)性能（1）PLC選型：PLC的選擇是否能讓功能與任務(wù)相適應；PLC的處理速度是否滿足實時控制的要求；（2）擴展模塊的選擇：開關(guān)量輸入模塊工作電壓的選擇；開關(guān)量輸出模塊輸出方式的選擇；模擬量輸入模塊的模擬量值的輸入范圍考慮。從與其它噴泉控制系統(tǒng)對比中可以看出，本次設(shè)計的控制系統(tǒng)中主要控制器必須滿足系統(tǒng)的可行性、可靠性、可擴展性、可維護性等要求。而綜合上述方案論證，大型廣場音樂噴泉采用PLC控制系統(tǒng)既能很好地滿足其性能要求，并能很好的實現(xiàn)音樂噴泉的各種功能，又經(jīng)濟、安全、方便實用。本文就是基于以上所介紹的PLC的諸多優(yōu)點而設(shè)計的。同時，在后續(xù)的設(shè)計中將綜合考慮控制系統(tǒng)的技術(shù)性能。2.3控制系統(tǒng)整體設(shè)計音樂噴泉控制系統(tǒng)具有控制點數(shù)多，實時性要求高的特點。根據(jù)其特點，其硬件采用PLC模塊+模擬量輸入模塊+模擬量輸出模塊+變頻器組成。這種組成可以很好的滿足音樂噴泉控制的要求。還具有硬件和備件投資省，易于調(diào)試和維護的優(yōu)點。噴泉控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如所示。噴泉水泵噴泉水泵音樂模擬量輸出變頻器燈光音樂模擬量輸出變頻器燈光放大I/O擴展PLC放大I/O擴展PLC模擬量輸入圖2.1噴泉控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖………………..1.4課題研究的內(nèi)容及意義第二章關(guān)于課題的基礎(chǔ)知識2.1音樂的特征分析2.11音的基本性質(zhì)自然界中的聲音是由各種各樣的發(fā)聲體振動產(chǎn)生的。按照發(fā)聲體振動方式的不同可以把聲音分為樂音和噪音兩大類，樂音是發(fā)聲體有規(guī)則的振動產(chǎn)生的，它是組成音樂的主要材料。噪音則是由發(fā)聲體無規(guī)則的振動產(chǎn)生的，噪音沒有固定的音高；聲音按照物理特性的區(qū)別又可以分為純音和復合音(復音)。純音是單一頻率成分的音，如音叉發(fā)出的聲音；復合音則是由兩種以上頻率成分構(gòu)成的音，在聽覺上是多于一個音調(diào)的聲音。自然界絕大多數(shù)發(fā)聲體發(fā)出的聲音都是復合音，如語音、樂音或噪音。音有音高、音長、音強和音色四種特征，它們分別與發(fā)聲體振動的頻率、持續(xù)時間、振幅和頻譜分布等物理量相對應。音的高低是由物體在一定時間內(nèi)的振動次數(shù)(即頻率)決定的，振動次數(shù)多，音則高；振動次數(shù)少，音則低。音的長短是由振動的延續(xù)時間的不同而決定的。振動的延續(xù)時間長，音則長；振動的延續(xù)時間短，音則短。音的強弱是由于振幅的大小而決定的。振幅大，音則強；振幅小，音則弱。音色則由于發(fā)聲體的性質(zhì)、形狀及其泛音的多少等不同而不同。自然界中能為人的聽覺所感受的音是非常多的，然而并不是所有的音都可以作為音樂的基本材料。在音樂中所使用的音，是能夠表達人類的生活和思想感情的，這些音被組成為一個固定的體系，用來表現(xiàn)音樂思想和塑造音樂形象。一個個孤立的音，是無法塑造音樂形象的。在音樂中使用的音總是按照一定的關(guān)系連結(jié)在一起，表達一定的音樂思想。組成一首樂曲的三個基本要素為旋律、節(jié)奏和和聲。而在這三種要素中，旋律和節(jié)奏是不可缺少的，因此對一首樂曲的旋律和節(jié)奏的認知是必要且必須準確的。同時樂曲的調(diào)式調(diào)性也很好的表征了樂曲的特點，如果能很好的提取出音樂的調(diào)式特性，在一定程度上可以輔助演奏者對樂曲特征的感知與表現(xiàn)。2.12音樂的基本樂理理解基本樂理是進行音樂信號識別和深入研究的第一步，下面介紹一些基本樂理概念音符，音樂的最基本要素，是記錄樂音及其時值長短的符號，基本音符代表一個四分音符的長度。音長，指音的長短，它是由發(fā)音體振動持續(xù)的時值來決定的。振動持續(xù)的時間越長，音越長；反之，持續(xù)的時值越短，音則越短。音高，指音的高低，它是由發(fā)音體振動的頻率(每秒振動的次數(shù))來決定的，振動的頻率高，音則高；反之，頻率低，音則低。在音樂上，音高是與具體的音符一一對應的，即每個音符的基頻是有嚴格規(guī)定的，這就是音樂的“律制”。如大字組的C為65．4Hz，小字組的c為130．8Hz。通常，在音樂上使用的音高在16Hz--7000Hz的范圍內(nèi)。音量(力度)，指音的強弱，它是由發(fā)音體振動的幅度大小來決定的。振幅大，音則強：反之，振幅小，音則弱。音色，指音的色彩，它是由發(fā)音體振動的方式、形狀、成分及發(fā)音體的品質(zhì)等因素來決定的。2.13音樂信號的采集本文的研究針對的是采用外部音源的噴泉系統(tǒng)，因此在對音樂信號進行特征識別前首先要完成對模擬音樂信號的采集。音樂信號的采集主要包括音頻放大和A／D轉(zhuǎn)換兩個過程，下面分別進行分析。外部音源信號的幅度一般較弱，因此必須要對原信號進行放大處理后才能送入A/D轉(zhuǎn)換器。本文選擇了LM386芯片設(shè)計音頻放大電路。LM386是美國國家半導體公司(NS)推出的系列功率放大集成電路的一種，LM386具有功耗低、工作電壓范圍寬、所需外圍元件少等特點，在電子設(shè)備的音頻放大電路設(shè)計中應用非常廣泛，它使用了lO只晶體管構(gòu)成了輸入級、電壓增益和電流驅(qū)動級。其中TI～T6組成PNP型復合差分放大器，T5、T6為鏡像恒流源，作為T3、T4的有源負載，使輸入級有穩(wěn)定的增益。電壓增益級由接成共發(fā)射極狀態(tài)的T7承擔，其負載也使用了恒流源，整個集成功放的開環(huán)增益主要由該級決定。T8、T9復合為一個PNP管，和T10共同組成互補對稱射極輸出電路，以供給負載以足夠的電流。Dl、132提供了T8、T9、T10所需的偏置，使末級偏置在甲乙類狀態(tài)。RS-R7構(gòu)成內(nèi)部反饋環(huán)路閉。從圖2．1可以看出，LM386采用雙列8腳封裝結(jié)構(gòu)，它的工作電壓范圍為4~12v，靜態(tài)電流4mA，最大輸出功率660mw，最大電壓增益46dB，增益帶寬300kHz，諧波失真0．2％。圖2．1LM386封裝形式及引腳定義LM386提供了兩種典型放大電路的設(shè)計方案。一種是在LM386的1腳和8腳之間不接其他元件，此時放大電路的增益僅由內(nèi)部電阻R5、R7決定，為20倍數(shù)(26dB)，這種方式外部電路元件最少，也最為經(jīng)濟。另一種通過在l腳和8腳之間串接不同的阻容元件，改變放大電路的交流反饋量，從而改變放大電路的閉環(huán)增益。音樂信號的放大采集如圖2．2所示。外部音源(聲卡、CD機等)的模擬音樂信號分左、右聲道分別進入放大電路，經(jīng)過信號放大后，得到幅值放大后的音頻信號。從圖4．2可以看出放大電路的具體設(shè)計。在LM386的l腳和8腳之問串接一個lO微法的電容CA，使內(nèi)部電阻R6被交流旁路，放大電路的增益能達到最大值，200倍數(shù)(46dB)。再對音頻放大電路的外圍電路進行設(shè)計，電路中電容C1、C6作為隔直電容，電位器Pl用于調(diào)節(jié)音量的大小，元件R2、c5有助于旁路高頻噪音和改善輸出的音質(zhì)。電容C3作為去耦電容，一方面是本集成電路的蓄能電容，另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。電容C2則是作為旁路電容，將信號的中高頻噪音旁路到地網(wǎng)。經(jīng)過放大電路的音頻信號就送入A／D轉(zhuǎn)換器進行采樣，這里A／D轉(zhuǎn)換器要設(shè)置為雙極性，即能接收負信號。圖2．2音樂信號放大2.14采樣定理采樣是指用一較高頻率的開關(guān)脈沖對模擬信號進行取樣，取出脈沖到來時刻所對應的模擬信號的幅度，這樣就可以得到一連串幅度變化的離散脈沖。用這些離散脈沖序列代替原來時間上連續(xù)的信號，也就是在時間上將模擬信號離散化踟．如圖2．2所示，在對音樂信號進行放大處理后，就要通過A/D轉(zhuǎn)換將模擬信號采集進計算機，這就是音樂信號的采樣．我們在對一個連續(xù)的音樂信號進行采樣時，為了使采樣后的樣本序列能夠包含足夠的信息以使其能夠較正確地重現(xiàn)原來的模擬信號，在采樣時應當使采樣頻率滿足采樣定理的要求。采樣定理的描述為“對一個模擬信號進行離散化時，只要滿足采樣頻率正大于或等于被采樣信號的最高頻率fm的2倍，就可以通過理想的低通濾波器，從樣本值序列信號中無失真地恢復出原始模擬信號”，這里的fm稱為香農(nóng)頻率，這個采樣定理又稱為香農(nóng)采樣定理。實際應用中為了較好的防止頻譜混疊失真，采樣頻率一般要稍大于信號最高頻率的2倍。比如樂曲的音域頻段如果在50Hz--4000Hz內(nèi)，就要將A／D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率選定為10kHz，才能滿足香農(nóng)采樣定理的要求。2.2噴頭的選擇A組噴頭的選擇A組位于中間位置，需要噴出雄壯并且噴射高度高得水柱，所以A組噴頭選擇直上噴頭。直上噴頭是在同一個配水室上安裝多角度直射噴嘴，這些噴嘴規(guī)格相同時，噴出的水姿雄壯筆直、粗狂美觀；這些噴嘴規(guī)格不完全相同時，大小噴嘴布設(shè)得當，噴出的水姿粗壯有力、層次分明、主題突出、是大型噴泉中心必備的主要噴頭。該噴頭也叫中心噴頭?？烧{(diào)節(jié)射流的方向。噴頭材質(zhì)：鑄銅、不銹鋼，如圖2-3所示。圖2-3直上噴頭實物圖及安裝簡圖B組噴頭的選擇B組位于第二層的位置，所噴出的水柱應該比A組所噴出的水柱稍細比A組所噴的水柱要低。所以我B組選擇可調(diào)直流噴頭?？烧{(diào)節(jié)直流噴頭在各種場合的噴水池中廣泛應用，并是音樂噴泉的必備噴頭，這種噴頭裝有球形接頭，可沿垂直方向向15度進行調(diào)節(jié)?？烧{(diào)直流噴頭可組合各種不同形狀的噴射果，射流的高低和角度的變化，可根據(jù)水池形狀大小決定。噴頭材質(zhì)：鑄銅、不銹鋼，如圖2-4所示。圖2-4可調(diào)直流噴頭實物圖及安裝簡圖C組噴頭的選擇C組噴頭應該比B組噴頭噴射高度略低比D組略高，所噴水柱比B組水柱略粗壯、挺拔。所以C組噴頭選擇樹冰形噴頭。樹冰形噴頭噴水時外觀效果龐大豐滿，粗壯挺拔，抗風力較強。噴頭安裝在導流筒上端與水面齊平，噴水時能將池水帶出，形成粗大壯觀的水柱。噴頭材質(zhì)：鑄銅、不銹鋼，如圖2-5所示。圖2-5樹冰形噴頭實物圖及安裝簡圖D組噴頭的選擇D組位于該噴泉的最外側(cè)，水柱所噴高度應該最低，水量應該較大，擇所噴水柱比較靈動。所以選擇涌泉噴頭。涌泉噴頭也是加氣噴頭的一種，又稱鼓泡噴頭、珍珠噴頭。噴水時能將氣吸入，使水姿形成充滿空氣的白色水丘，水沫輕濺，古樸靈動。加氣噴頭用射流泵的原理，噴水時將空氣吸入，以少量的水產(chǎn)生豐滿的射流，噴出的水柱呈白色不透明狀，反光效果好。噴頭材質(zhì)：鑄銅、不銹鋼，如圖2-6所示。圖2-6涌泉噴頭實物圖及安裝簡圖2.3燈光的選擇該噴泉用四組彩燈分別為紅，綠，黃，藍。從里到外分別對應A處用紅色的彩燈，B處為綠色的彩燈，C處為黃色彩燈，D處為藍色彩燈。每一個噴頭處對應一個相應顏色的彩燈。因為噴泉用彩燈都是安裝在水下所以對光線的要求高，對安全性能的要求也要很高，同時對使用壽命要求要長。LED水下燈能夠達到上述的要求，所以本設(shè)計選擇AC220VLED水下燈，如圖2-8所示圖2-8LED水下燈第三章水泵的選用5,1水泵的主要性能參數(shù)及運行特點泵的主要性能參數(shù)有流量Q、揚程、功率、效率，轉(zhuǎn)速，泵還有表示汽蝕性能的參數(shù)，即汽蝕余量或吸上真空高度。這些參數(shù)反映了泵的整體性能，現(xiàn)分別介紹如下：1、流量流量是指單位時間內(nèi)所輸送的流體數(shù)量。它可以用體積流量Qv表示，也可以用質(zhì)量流量Qm表示。體積流量的常用單位為m3／s或m3／h，質(zhì)量流量的常用單位為kg／s或t／h。2、揚程揚程系指單位重量液體通過泵后所獲得的能量，即流體從泵進口到泵出口所獲得的能量增加值，為水泵的揚程。用H表示。單位為kgf.m/kgf3、功率與效率泵的功率可分為有效功率、軸功率和原動機功率。有效功率是指單位時間內(nèi)通過泵的流體所獲得的功率，即泵的輸出功率，軸功率即原動機傳到泵軸上的功率，又稱輸入功率。軸功率與有效功率之差是泵與風機內(nèi)的損失功率。泵與風機的效率為有效功率與軸功率之比。由于原動機軸與泵或風機軸的連接存在機械損失，所以，原動機功率通常要比軸功率大?？紤]泵與風機運轉(zhuǎn)時可能出現(xiàn)超負荷情況，所以原動機的配套功率通常要大些，4、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速系指泵軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，用符號n表示，單位為r／min。5、水泵的并、串運行特點：并、串運行條件：水泵的并聯(lián)：要求是水泵的揚程一樣。這樣的效果是提高流量。并聯(lián)增加流量，揚程是一只水泵的揚程。水泵的串聯(lián)：要求是水泵的流量類似。這樣可以提高總揚程，同時推薦在串聯(lián)過程中增加小壓力罐。串聯(lián)增加揚程，流量是一臺水泵的流量。5.2水泵的分類及工作原理5.21水泵的分類水泵的標準及所牽涉的產(chǎn)品種類非常多，有離心泵、計量泵、螺桿泵、往復泵、水輪泵、潛水泵、油泵、清水泵、試壓泵、旋渦泵、低溫泵、真空泵、羅茨泵、消防泵等等。泵名稱有些是按泵的常規(guī)分類方法劃分的如葉片泵、容積泵等，有些則是按用途劃分的如污水泵、衛(wèi)生泵等，有些名稱則比較隨意如擴散泵、液氮泵等。只要有此類產(chǎn)品的生產(chǎn)，有制定標準的需求，通過一定的申請、批準手續(xù)就可能產(chǎn)生一個新的標準，但有時內(nèi)容也有相當?shù)慕徊?、重復。就國?nèi)和國外的標準而言，則國內(nèi)的標準數(shù)量多于國外的標準?，F(xiàn)著重介紹泵按結(jié)構(gòu)的分類1、容積式借活塞在汽缸內(nèi)的往復作用使缸內(nèi)容積反復變化，以吸入和排出流體機殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)動部件旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子與機殼之間的工作容積發(fā)生變化，借以吸入和排出流體，如：活塞泵齒輪泵，螺桿泵2、葉片式葉片式泵與風機的主要結(jié)構(gòu)是可旋轉(zhuǎn)、帶葉片的葉輪和固定的機殼。通過葉輪旋轉(zhuǎn)對流體作功，從而使流體獲得能量。還可以根據(jù)流體的流動情況，可將它們分為離心式水泵、軸流式水泵、混流式水泵、貫流式水泵。5.22水泵的工作原理一、離心式泵與風機的工作原理葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量，即流體通過葉輪后，壓能和動能都得到提高，從而能夠被輸送到高處或遠處。葉輪裝在一個螺旋形的外殼內(nèi)，當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流入，然后轉(zhuǎn)90度進入葉輪流道并徑向流出。葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，在葉輪入口處不斷形成真空，從而使流體連續(xù)不斷地被泵吸入和排出。二、軸流式泵與風機工作原理旋轉(zhuǎn)葉片的擠壓推進力使流體獲得能量，升高其壓能和動能，葉輪安裝在圓筒形(風機為圓錐形)泵殼內(nèi),當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流入，在葉片葉道內(nèi)獲得能量后，沿軸向流出。軸流式泵與風機適用于大流量、低壓力，制冷系統(tǒng)中常用作循環(huán)水泵及送引風機。三、往復泵的工作原理利用偏心軸的轉(zhuǎn)動通過連桿裝置帶動活塞的運動，將軸的圓周轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為活塞的往復運動?；钊粩嗤鶑瓦\動，泵的吸水與壓水過程就連續(xù)不斷地交替進行。四、水環(huán)式真空泵的工作原理水環(huán)式真空泵葉片的葉輪偏心地裝在圓柱形泵殼內(nèi)。泵內(nèi)注入一定量的水。葉輪旋轉(zhuǎn)時，將水甩至泵殼形成一個水環(huán)，環(huán)的內(nèi)表面與葉輪輪轂相切。由于泵殼與葉輪不同心，右半輪轂與水環(huán)間的進氣空間4逐漸擴大，從而形成真空，使氣體經(jīng)進氣管進入泵內(nèi)進氣空間。隨后氣體進入左半部，由于轂環(huán)之間容積被逐漸壓縮而增高了壓強，于是氣體經(jīng)排氣空間及排氣管被排至泵外。五、羅茨真空泵工作原理羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風機相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間V內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后V空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內(nèi)氣體沒有壓縮和膨脹。但當轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣，V空間與排氣側(cè)相通時，由于排氣側(cè)氣體壓強較高，則有一部分氣體返沖到空間V中去，使氣體壓強突然增高。當轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，氣體排出泵外。一般來說，羅茨泵具有以下特點：在較寬的壓強范圍內(nèi)有較大的抽速；1、起動快，能立即工作；2、對被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感；3、轉(zhuǎn)子不必潤滑，泵腔內(nèi)無油；4、振動小，轉(zhuǎn)子動平衡條件較好，沒有排氣閥；5、驅(qū)動功率小，機械摩擦損失小；6、結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積??；7、運轉(zhuǎn)維護費用低。因此，羅茨泵在冶金、石油化工、造紙、食品、電子工業(yè)部門得到廣泛的應用。六、齒輪泵工作原理齒輪泵具有一對互相嚙合的齒輪，如圖所示，齒輪主動輪固定在主動軸上，軸的一端伸出殼外由原動機驅(qū)動，另一個齒輪從動輪裝在另一個軸上，齒輪旋轉(zhuǎn)時，液體沿吸油管進入到吸入空間，沿上下殼壁被兩個齒輪分別擠壓到排出空間匯合(齒與齒嚙合前)，然后進入壓油管排出。七、螺桿泵工作原理螺桿泵乃是一種利用螺桿相互嚙合來吸入和排出液體的回轉(zhuǎn)式泵。螺桿泵的轉(zhuǎn)子由主動螺桿(可以是一根，也可有兩根或三根)和從動螺桿組成。主動螺桿與從動螺桿做相反方向轉(zhuǎn)動，螺紋相互嚙合，流體從吸入口進入，被螺旋軸向前推進增壓至排出口。此泵適用于高壓力、小流量。制冷系統(tǒng)中常用作輸送軸承潤滑油及調(diào)速器用油的油泵。八、噴射泵工作原理將高壓的工作流體，由壓力管送入工作噴嘴，經(jīng)噴嘴后壓能變成高速動能，將噴嘴外圍的液體(或氣體)帶走。此時因噴嘴出口形成高速使擴散室的喉部吸入室造成真空，從而使被抽吸流體不斷進入與工作流體混合，然后通過擴散室將壓力稍升高輸送出去。由于工作流體連續(xù)噴射，吸入室繼續(xù)保持真空，于是得以不斷地抽吸和排出流體。工作流體可以為高壓蒸汽，也可為高壓水，前者稱為蒸汽噴射泵，后者稱為射水抽氣器。這種泵在制冷系統(tǒng)中較為少見。5.3噴泉專用泵5.31噴泉專用泵的工作原理在開水泵前，吸入管和水泵內(nèi)必須充滿水。開水泵后，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，里邊的水隨著葉片一起旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，飛離葉輪向外射出，射出的水在水泵殼擴散室內(nèi)速度逐漸變慢，壓力逐漸增加，然后從水泵的排出管流出。此時，在葉片中心處由于水被甩向周圍而形成既沒有空氣又沒有水的真空低壓區(qū)，池中的水在池面大氣壓的作用下，經(jīng)吸入管流入水泵內(nèi)，水就是這樣連續(xù)不斷地從池中被抽吸上來又連續(xù)不斷地從排出管流出。噴泉專用泵如圖5-1所示。圖5-1噴泉專用泵5.32噴泉專用泵的特點1、噴泉專用泵其外殼、過流部件及外部零件材質(zhì)均采用鑄鐵或者不銹鋼）制成的，提高泵的耐腐蝕性。2、葉輪采用專用材料防止葉輪時葉輪松動。3、漏電保護措施：采用定電位接地裝置。水泵采用不銹鋼濾網(wǎng)護罩，三相四線電纜。不銹鋼噴泉泵為自動注水功能。6、該電機為自循環(huán)充水式冷卻。5.33噴泉專用泵的使用條件1、電泵應完全浸入水中運行,潛水深度不小于0.5米,不大于5米。2、環(huán)境水溫度應不高于40℃。3、工作介質(zhì)為無腐蝕性清水,含沙量不大于0.1%,PH值為6.5~8.5。4、電源應為三相50赫茲,額定電壓為380伏,其供電電壓必須保證在342~420伏范圍內(nèi)。5、電泵應在額定揚程附近的適用范圍內(nèi)使用。6、電泵應配置相應的啟動保護器，可靠接地第四章變頻器的選用4.1變頻器概述實現(xiàn)把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電功能裝置稱為“變頻器”。變換器是電力電子裝置的電源轉(zhuǎn)換成各種頻率的交流電源來實現(xiàn)變頻調(diào)速電機的使用，運動控制系統(tǒng)的功率變換器。變頻技術(shù)是一種高新技術(shù)——集自動控制，電力電子技術(shù)，微電子技術(shù)，通訊技術(shù)于一體。變頻器具有速度快，省電，節(jié)能，可靠，高效，廣泛應用在各種領(lǐng)域。4.2變頻器技術(shù)的發(fā)展有交流異步電動機調(diào)速功能的變頻器，其性能遠遠超過交流、直流調(diào)速控制方式，擁有結(jié)構(gòu)簡單、寬調(diào)速范圍、高調(diào)速精度、安裝調(diào)試簡便、使用方便、保護功能完善、運行穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果顯著等優(yōu)點，是交流電動機調(diào)速的主導技術(shù)。運動控制系統(tǒng)中，起功率變換作用的是器變頻器，運動控制技術(shù)是多學科綜合的高新技術(shù)，是自動化技術(shù)的“前沿”。4.3變頻器的分類（1）按輸出電壓調(diào)節(jié)方式分類：=1\*GB3①PAM方式；=2\*GB3②PWM方式；=3\*GB3③高載波變頻率的PWM方式。（2）按控制方式分類：=1\*GB3①電壓/頻率控制；=2\*GB3②轉(zhuǎn)差頻率控制；=3\*GB3③矢量控制。（3）按用途分類：=1\*GB3①通用變頻器；=2\*GB3②高性能專用變頻器；=3\*GB3③高頻變頻器；=4\*GB3④小型變頻器[7]。4.4變頻器的工作原理變頻器是把工頻電轉(zhuǎn)換為其它頻率的交流電，來適應交流電動機變頻調(diào)速的需求。變頻器目前主要應用的變頻方式是交-直-交方式，直流電是工頻電流經(jīng)過整流器轉(zhuǎn)換來的，再把由直流電轉(zhuǎn)換的頻率、電壓均可控制的交流電供給電動機。變頻器的電路有整流器、直流環(huán)節(jié)、逆變器和控制電路4個部分組成[8]。交流電動機同步轉(zhuǎn)速表達式為：n=60f(1?s)/p（公式1）式中：n—異步電動機的轉(zhuǎn)速；f—異步電動機的頻率；s—電動機轉(zhuǎn)差率；p—電動機磁極對數(shù)。由公式1知，異步電動機的轉(zhuǎn)速與頻率成正比，因此改變頻率f即可改變電動機的轉(zhuǎn)速。變頻器就是利用改變電源頻率來實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)，是一種理想調(diào)速方式[8]。變頻器的工作過程：一是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，然后再利用電子元件使直流電變?yōu)榻涣麟?。變頻器一般用可控硅組裝成頻率可調(diào)的裝置，使頻率可調(diào)，從而調(diào)控電機的轉(zhuǎn)數(shù)，使轉(zhuǎn)數(shù)產(chǎn)生變化。一般整流電路、平波電路、控制電路、逆變電路等部分組成了其變換電路。變頻器的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。交流電交流電整流電路直流中間電路逆變電路頻率電壓可調(diào)交流電控制電路圖2變頻器的基本結(jié)構(gòu)4、5變頻器的控制方式開環(huán)控制和閉環(huán)控制是變頻器兩種控制方式，閉環(huán)控制進行電動機速度的反饋。開環(huán)控制有電壓/頻率控制方式，閉環(huán)控制分為轉(zhuǎn)差頻率控制和矢量控制。(1)電壓/頻率控制要在改變電源頻率進行調(diào)速的同時，有必要的措施來保障電動機的氣隙磁通處于高效狀態(tài)，以便獲得理想的轉(zhuǎn)矩速度特性。這是電壓/頻率控制的目的。這種類型的變頻器結(jié)構(gòu)簡單，開環(huán)控制是其采用的控制方法，固其精度和動態(tài)特性不是很好的，因此，若要在低電壓區(qū)得到較大的調(diào)速范圍是比較困難的。因此，一般是對控制性能要求不高的場合采用這種控制方式的變頻器。=2\*GB2⑵轉(zhuǎn)差頻率控制方式：其適用于自動控制系統(tǒng)是因為具有速度調(diào)節(jié)器，利用速度反饋進行速度閉環(huán)控制，速度的靜差小。單機運轉(zhuǎn)是轉(zhuǎn)差頻率控制方式之一。采用此方式的變頻器具有良好的穩(wěn)定性，急速的加減速特性，負載變動，響應特性，其原因是采用了此種方式的變頻器中有電流負反饋環(huán)節(jié)，對頻率和電流進行調(diào)控。=3\*GB2⑶矢量控制方式：異步電動機和直流電動機具有相同的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機理是矢量控制的基本核心思想，即磁場和與其相垂直的電流的積是電動機的轉(zhuǎn)矩，異步電動機的定子電流是可以分為產(chǎn)生磁場的電流分量和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量。若要達到控制電動機轉(zhuǎn)矩的目的，可以通過控制電動機定子電流的大小和相位，即可對電動機的勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進行分別控制。4、6西門子MM430變頻器性能介紹4、61西門子MM430變頻器介紹(1)MICROMASTER430系列變頻器：MICROMASTEIH30是用于控制三相交流電動機速度的變頻器系列。本系列有多種型號，額定功率從7．5kw到250kw可供用戶選用。在采用變頻器的出廠設(shè)定功能和缺省設(shè)定值時。MICROMASTEIH30變頻器特別適合于水泵和風機的驅(qū)動。本變頻器由微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代先進技術(shù)水平的絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)作為功率輸出器件。因此，它們具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。其脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率是可選的，因而降低了電動機運行的噪音，全面而完善保護功能為變頻器和電動機提供了良好的保護。(2)MM430變頻器的特點：1、易于安裝，參數(shù)設(shè)置和調(diào)試。2、牢固的EMC設(shè)計。3、可由IT(中性點不接地)電源供電。4、對控制信號的響應是快速和可重復的。5、參數(shù)設(shè)置的范圍很廣，確保它可對廣泛的應用對象進行配置。6、電纜連接簡便。7、具有多個繼電器輸出。8、具有多個模擬量輸出(0"～20mA)。9、6個帶隔離的數(shù)字輸入，并可切換為NPN／PNP接線。10、2個模擬輸入：AINl：0"--'10V，0～20mA和．10～+10V：AIN2：0"--'10V，0～20mA。11、2個模擬輸入可作為第7和第8個數(shù)字輸入。12、BiCo(二進制互聯(lián)連接)技術(shù)。13、模塊化設(shè)計，配置非常靈活。14、脈寬調(diào)制的頻率高，因而電動機運行的噪音低。15、有多種元件可供用戶選用，用于PC通訊的通訊模塊，基本操作面板和用于進行現(xiàn)場總線通訊的PROFIBUS模塊。3)性能特性：1)V／F控制；一①磁通電流控制(FCC)，改善了動態(tài)響應和電動機的控制特性：②多點v／F特性。2)快速電流限制(FCL)功能，避免運行中不應有的跳閘；3)內(nèi)置的直流注入制動；4)復合制動功能改善了制動特性；5)加速／減速斜坡特性具有可編程的平滑功能：①起始和結(jié)束段帶平滑圓?。虎谄鹗己徒Y(jié)束段不帶平滑圓弧。6)具有比例、積分和微分(PID)控制功能的閉環(huán)控制。7)各組參數(shù)的設(shè)定值可以相互切換：①電動機驅(qū)動數(shù)據(jù)組(DDS)；②命令數(shù)據(jù)組和設(shè)定值信號源(CDS)。8)自由功能塊。9)動力制動的緩沖功能。(4)：保護特性：1)過電壓／欠電壓保護。2)變頻器過熱保護。3)接地故障保護。4)短路保護。5)12T電動機過熱保護。6)PTC依TY電動機保護。(5)西門子變頻器的外形圖如3．5所示。圖3-5西門子MM420、MM430、MM440外形圖(6)MM430變頻器控制端子接線說明。1)端子1、2：變頻器自身提供的IOV直流電源，端子1為正，端子2為負。2)端子3、4，10、11：兩對模擬量輸入端子，由DIP開關(guān)控制。3)端子5、6、7、8、16、17-數(shù)字信號輸入端子。4)端子9、28：公共端子。5)端子12、13，26、27：兩對模擬量輸出端子，0"--20mA。6)端子14、15：電動機熱保護端子。．7)端子18、19、20：繼電器觸點端子。其中20為公共端，18、20是常閉觸點，19、20是常開觸點。外加電壓：直流30V／5A(電阻負載)，交流250V／2A(感性負載)。8)端子21、22：繼電器觸點端子。其中22為公共端，是一對常開觸點。外加電壓：直流30V／5A(電阻負載)，交流250V／2A(感性負載)。9)端子23、24、25：繼電器觸點端子。其中25為公共端，23、25是常閉觸點，24、25是常開觸點。外加電壓：直流30V／5A(電阻負載)，交流250V／2A(感性負載)。10)端子29、30：RS485電源端子。。4、62MM430變頻器使用注意事項1、主電路電源端子L1、L2、L3，經(jīng)接觸器和空氣開關(guān)與電源連接，不需要考慮相序。2、不應以主電路的通斷來進行變頻器的運行、停止操作，而需要用控制面板上的運行鍵和停止鍵或用控制端子來操作。3、變頻器輸出端子(u、V、w)最好經(jīng)熱繼電器再接至三相電動機上，當旋轉(zhuǎn)方向與設(shè)定不一致時，可更改參數(shù)設(shè)置或調(diào)換U、V、W三相中的任意兩相。4、變頻器的輸出端子不要連接到電力電容器或浪涌吸收器上。5、不能將輸出端子U、V、W接到三相電源上，否則將損壞變頻器。(2)控制電路接線注意事項：1、模擬量控制線：模擬量信號的抗干擾能力較低。應使用屏蔽線，屏蔽層靠近變頻器的一端，應接控制電路的公共端，不要接到變頻器的地端，屏蔽層的另一端應該懸空。2、開關(guān)量控制線：啟動、點動、多擋轉(zhuǎn)速控制等的控制線，都是開關(guān)量控制線。一般來說，模擬量控制線的接線原則也都適用于開關(guān)量控制線。但開關(guān)量的抗干擾能力較強，故在距離不遠時，允許不使用屏蔽線，但同一信號的兩根線必須相互絞在一起。如果操作臺離變頻器較遠，應該先將控制信號轉(zhuǎn)換成能遠距離傳送的信號，再將能遠距離傳送的信號轉(zhuǎn)換成變頻器所需要的信號。開關(guān)量接線時，不能外加電源，否則將燒壞變頻器的控制板。3、變頻器的接地：從安全及降低噪聲的需要出發(fā)，為防止漏電和干擾侵入或輻射，變頻器必須接地。根據(jù)電氣設(shè)備技術(shù)標準規(guī)定，接地電阻應小于或等于國家標準規(guī)定值，且用較粗的短線接到變頻器的專用接地端子上。當變頻器和其他設(shè)備，或有多臺變頻器一起接地時，每臺設(shè)備應分別和地相接，而不允許將一臺設(shè)備的接地端和另一臺設(shè)備的接地端相接后再接地。3．4．3MM430變頻器常用參數(shù)簡介(1)基本操作面板(BOP．2)介紹：變頻器的參數(shù)只能用基本操作面板或者通過串行通訊接口進行修改?；静僮髅姘?BOP．2)如圖3-9所示。圖3-9變頻器的基本操作面板(BOP．2)設(shè)置變頻器的運行方式：面板操作方式，通過端子控制的外部方式。還可設(shè)定各種參數(shù)，顯示變頻器的輸出電壓、電流、頻率。例如，設(shè)定電動機的各種參數(shù)，變頻器的控制方式，PID控制等等，選擇的參數(shù)號和設(shè)定的參數(shù)值在LED液晶顯示器上顯示。其中顯示參數(shù)rXXXX表示是一個不能修改的只讀參數(shù)；顯示參數(shù)PXXXX是一個可修改的設(shè)定參數(shù)?；静僮髅姘屣@示屏按扭的功能表如圖3．1所示。表3—1操作面板按扭功能表(2)變頻器常用參數(shù)介紹：1)P0003：用戶的參數(shù)訪問級別。缺省值為1。當P0003=l，標準級；當P0003=2，擴展級；當P0003=3，專家級。2)P0004：參數(shù)過濾器。P0004取值不同，基本操作面板(BOP．2)顯示的參數(shù)值將不一樣。P0004=O時，無參數(shù)過濾功能，可直接訪問參數(shù)；P0004=2，可訪問變頻器參數(shù)；P0004=3，可訪問電動機參數(shù)；P0004=4，可訪問速度傳感器參數(shù)；P0004=7，可訪問命令和數(shù)字I／O參數(shù)；P0004=8，可訪問模擬I／0參數(shù)；P0004=10，可訪問設(shè)定值通道和斜坡發(fā)生器參數(shù)；P0004=13，可訪問電動機的控制參數(shù)；P0004=20，可訪問通訊參數(shù)；P0004=22，可訪問PI控制器參數(shù)。3)P0010：調(diào)試用的參數(shù)過濾器。P0010=O表示準備調(diào)試，如果P0010被訪問以后沒有設(shè)定為0，變頻器將不運行；P0010=I表示快速調(diào)試變頻器參數(shù)；POOl0=30表示恢復變頻器的缺省值。4)P0100：確定使用地區(qū)的參數(shù)，P0100=0，適用于歐洲和中國，頻率為50HZ；P0100--2，適用于北美，頻率為60HZ。5)P0300-選擇電動機的類型。調(diào)試期間，‘在選擇電動機的類型和優(yōu)化變頻器的特性時需要選定這一參數(shù)。實際使用的電動機大多是異步電動機。P0300=l，選定為異步電動機：P0300--2，選定為同步電動機。6)P0304：電動機的額定電壓。本參數(shù)只能在P0010=I(快速調(diào)試)時進行修改。輸入變頻器的電動機銘牌數(shù)據(jù)必須與電動機的接線(星形或三角形)相一致。如果電動機采取三角形接線，就必須輸入三角形接線的銘牌數(shù)據(jù)。7)P0305"電動機的額定電流。本參數(shù)只能在POOl0--1(快速調(diào)試)時進行修改。8)P0307．電動機的額定功率。本參數(shù)只能在P0010=I(快速調(diào)試)時進行修改。9)P0308：電動機的額定功率因數(shù)。本參數(shù)只能在P0010=I(快速調(diào)試)時進行修改。10)P0310-電動機的額定頻率。本參數(shù)只能在P0010=I(快速調(diào)試)時進行修改。11)P0311：電動機的額定速度。本參數(shù)只能在P0010=I(快速調(diào)試)時進行修改。12)P0700：選擇命令源。P0700=0，表示是工廠的缺省設(shè)置；P0700=l，表示由BOP(操作板)設(shè)置；P0700=2，表示由端子排輸入設(shè)置；P0700=4，表示由BOP鏈路的USS設(shè)置；P0700=5，表示由COM鏈路的USS設(shè)置。13)P0701：數(shù)字輸入1的功能(控制數(shù)字端子5)。常用的設(shè)定值有：P0701=0時，禁止數(shù)字輸入；P0701=l時，接通正轉(zhuǎn)／斷開停止：P0701-2時，接通反轉(zhuǎn)／斷開停止；P0701=3時，按慣性自由停車：P0701=-4時，按斜坡函數(shù)曲線快速降速；P0701=10時，正向點動；P0701=11時，反向點動；P0701=12時，反轉(zhuǎn)；P0701=13時，使用電位器控制升速(增加頻率)；P0701=14時，使用電位器控制降速(減小頻率)；P0701=15時，按設(shè)定的固定頻率運行：P0701=16時，按固定頻率相加的方式運行。14)P0702：數(shù)字輸入2的功能(控制數(shù)字端子6)。設(shè)定值同P0701。15)P0703．-數(shù)字輸入3的功能(控制數(shù)字端子7)。設(shè)定值同P0701。16)P0704-數(shù)字輸入4的功能(控制數(shù)字端子8)。設(shè)定值同P0701。17)P0705-數(shù)字輸入5的功能(控制數(shù)字端子16)。設(shè)定值同P0701。18)P0706-數(shù)字輸入6的功能(控制數(shù)字端子17)。設(shè)定值同P0701。19)P0970-．恢復缺省值。P0970=0時，禁止復位；P0970=1時，參數(shù)復位?；謴腿笔≈禃r，首先設(shè)定P0010=30，然后設(shè)定P0970=1即可。20)P1000．-頻率設(shè)定值的選擇。P1000=0時，無頻率設(shè)定值；P1000=I時，頻率設(shè)定可由BOP(操作板)的增減鍵設(shè)置，也可由參數(shù)P1040設(shè)置；P1000=-2時，頻率設(shè)定由AINl，AIN2端子輸入進的模擬量控制；P1000=3時，設(shè)定為固定頻率，頻率可相加。21)P1001：固定頻率設(shè)定值，對應端子5的頻率設(shè)定。22)P1002：固定頻率設(shè)定值，對應端子6的頻率設(shè)定。23)P1003．固定頻率設(shè)定值，對應端子7的頻率設(shè)定。24)P1004：固定頻率設(shè)定值，對應端子8的頻率設(shè)定。25)P1005：固定頻率設(shè)定值，對應端子16的頻率設(shè)定。26)P1006：固定頻率設(shè)定值，對應端子17的頻率設(shè)定。27)P1040：P1000=I時，變頻器輸出的頻率。28)P1080-變頻器輸出的下限頻率。29)P1082：變頻器輸出的上限頻率。30)P1110：禁止負的頻率設(shè)定值。P1110=-1時，禁止反向運行；P1110=0時，允許反向運行。31)P1120：變頻器啟動時輸出頻率的上升時間。32)P1121：變頻器停止時輸出頻率的下降時間。3．4．4使用外接電位器控制變頻器的輸出頻率(1)參數(shù)設(shè)置：P0010=0，準備調(diào)試；P0700=-I，由BOP操作板控制變頻器的運行(P0700=2，由端子板控制變頻器的運行)；P1000--2，變頻器的輸出頻率設(shè)定由輸入模擬量設(shè)置。(2)變頻器運行：按圖3。10對變頻器接線。1)按下BOP操作板的綠色啟動按鍵(或按下啟動按鈕)，啟動電動機。2)改變電位器的電阻值，就可以改變變頻器的輸出頻率。3)按紅色停止鍵(或斷開按鈕)，停止電動機。12變12變3頻4器59圖3．10使用電位器控制變頻器輸出頻率的接線圖第五章PLC的選用3.1PLC的應用領(lǐng)域目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：1.開關(guān)量邏輯控制取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。2.工業(yè)過程控制在工業(yè)生產(chǎn)過程當中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量），PLC采用相應的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。3.運動控制PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。一般使用專用的運動控制模塊，如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。4.數(shù)據(jù)處理PLC具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 5.通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著工廠自動化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。3.1PLC型號的選擇由對音樂噴泉控制系統(tǒng)的組成、工作過程、I/O點的估算分析可知，系統(tǒng)中實際需要模擬量輸入點1點，輸入擴展模塊1個，模擬量輸出點4點，輸出擴展模塊4個。同時，該控制系統(tǒng)是單機系統(tǒng)，故可選擇整體式結(jié)構(gòu)的PLC。1、SIMATICS7-200系列PLC主要特點：豐富的指令、內(nèi)置集成功能、擴展模塊；實時特性強；通訊功能良好；可靠性好，適應性強，性價比高。2、S7--200PLC的硬件系統(tǒng)S7-300主要由CPU模塊、擴展模塊和總線連接電纜集成的模塊化的PLC。（1）CPU模塊該模塊主要包括CPU、電源和I/O點三部分。CPU主要負責程序的運行工作；CPU供電以及與CPU模塊相連的其他模塊的用電需求都由此電源模塊部分提供；該模塊自身帶的一定數(shù)量的開關(guān)量I/O點，若足以達到控制系統(tǒng)的要求，則可以不需要擴展開關(guān)量I/O模塊。（2）擴展模塊因為通常CPU模塊本身的I/O點有限、且無模擬量I/O點，所以需要一些特殊功能擴展模塊：數(shù)字量I/O模塊、模擬量I/O模塊等。（3）總線連接電纜總線連接電纜用來把I/O模塊和PLC或其他的擴展模塊連接在一起。3、S7-200PLC的硬件系統(tǒng)配置S7-200設(shè)有兩種系統(tǒng)配置方式：一是在面板上進行配置；另一是在DIN導軌進行配置。2．4PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計原則PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計是應用設(shè)計的關(guān)鍵，它決定整個控制系統(tǒng)的質(zhì)量和水平。PLC系統(tǒng)設(shè)計就是根據(jù)被控對象的特點和控制要求，以PLC為主要控制設(shè)備，設(shè)計生成一個控制系統(tǒng)。此控制系統(tǒng)將長期應用于實際生產(chǎn)中，設(shè)計時應將各種因素全面考慮，嚴格按設(shè)計步驟進行設(shè)計。其設(shè)計一般應遵循以下基本原則：(1)最大限度地滿足被控對象的控制要求。設(shè)計前，應深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究，收集資料，并與機械部分的設(shè)計人員和實際操作人員密切配合，共同擬定電氣控制方案，協(xié)同解決設(shè)計中出現(xiàn)的各種問題。(2)在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、實用，維修方便。(3)保證PLC控制系統(tǒng)的安全、可靠。(4)考慮到生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進，在選擇PLC容量時，應適當留有余量?？刂葡到y(tǒng)的構(gòu)成應力求簡單、實用，操作、維護、檢修方便，安全可靠。2．5PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟PLC控制系統(tǒng)的基本設(shè)計步驟如下：(1)深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求。如控制的基本方式、需要完成的動作順序、必要的保護連鎖、操作方式(包括手動、自動、連續(xù)、單周期或單步)等。‘(2)根據(jù)用戶的I／O設(shè)備，確定PLC的I／O點數(shù)，并設(shè)計I／O端子的接線圖。(3)根據(jù)控制要求和所需的I／O點數(shù)，選擇合適的PLC類型。(4)對較復雜的控制系統(tǒng)，需畫出工作循環(huán)表，或畫出狀態(tài)流程圖表，以清楚表明動作的順序和控制條件。(5)根據(jù)工作循環(huán)圖或動態(tài)流程圖表編寫用戶程序，或是設(shè)計梯形圖程序。這是PLC控制系統(tǒng)設(shè)計工作中最為關(guān)鍵的一步，也是最為困難的一步。然后根據(jù)梯形圖編制程序清單。(6)用PLC編程器將程序鍵入PLC的用戶程序存儲器，或者使用專用編程軟件通過微機輸入PLC存儲器，然后進行模擬調(diào)試。(7)上述工作完成后，就可結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境進行聯(lián)機調(diào)試，直到滿足設(shè)計要求為止。(8)最后就是編寫說明書等技術(shù)文件。2．6PLC程序設(shè)計方法在電氣控制工程中，對PLC應用程序的設(shè)計有多種方法，如：經(jīng)驗設(shè)計法、順序控制設(shè)計法、邏輯流程圖設(shè)計法、根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計梯形圖、時序圖設(shè)計法等，前三種方法比較常用，也是本文在PLC程序設(shè)計中常用的方法。(1)經(jīng)驗設(shè)計法經(jīng)驗設(shè)計法是運用自己的或別人的經(jīng)驗進行設(shè)計。多數(shù)是設(shè)計前先選擇與自己工藝要求相近的程序，把這些程序看成是自己的“實驗程序”。結(jié)合自己工程的情況，對這些“實驗程序”逐一修改，使之適合自己的工程要求。這里所說的經(jīng)驗，有的是來自自己的經(jīng)驗總結(jié)，有的可能是別人的設(shè)計經(jīng)驗，有的也可能來自其他資料的典型程序。要想使自己有更多的經(jīng)驗，就需要日積月累，善于總結(jié)。(2)順序控制設(shè)計法所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預先規(guī)定的順序，在各種外部輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間的順序，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機構(gòu)自動地、有秩序地進行操作。使用順序控制設(shè)計法時，首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。有的PLC為用戶提供了順序功能圖語言，在編程軟件中生成順序功能圖畫后便完成了編程工作。它是一種先進的設(shè)計方法，很容易被初學者接受，對于有經(jīng)驗的工程師也會提高設(shè)計效率。程序的調(diào)試、修改和閱讀也很方便.順序功能圖主要由流程步、有向連線、轉(zhuǎn)換條件和動作(或命令)四部分組成。流程又可稱為工作步，它是控制系統(tǒng)中某一時刻的一個穩(wěn)定狀態(tài)，在功能圖中，流程步用矩形框表示，框中的數(shù)字表示步的編號。對應于系統(tǒng)初始狀態(tài)的工作步，稱為初始步，是系統(tǒng)運行的起點，一個系統(tǒng)至少有一個或多個初始步，初始步常用雙線矩形框表示。轉(zhuǎn)移就是從一個狀態(tài)向另一個狀態(tài)轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)換條件。通常用有向線段上的一小段橫線表示轉(zhuǎn)移，在橫線旁還可以用一些圖形符號或邏輯表達式來標注和描述轉(zhuǎn)移條件。當相鄰步之間的轉(zhuǎn)移條件滿足時，就從一個步按照有向線段的方向進行轉(zhuǎn)移。順序控制設(shè)計法特別適合按先后順序進行控制的系統(tǒng)。順序控制設(shè)計法規(guī)律性很強，雖然編出的程序偏長，但程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性強。(3)邏輯流程圖設(shè)計法邏輯流程圖法是用邏輯框圖表示PLC程序的執(zhí)行過程，反映輸入與輸出的關(guān)系。邏輯流程圖會使整個程序脈絡(luò)清楚，便于分析控制程序、查找故障點以及調(diào)試和維修程序。有時對一個復雜的程序，直接用語句表和梯形圖編程可能覺得難以下手，則可以先畫出邏輯流程圖，再為邏輯流程圖的各個部分用語句表和梯形圖編寫PLC應用程序。流程圖從結(jié)構(gòu)上分有單一順序流程圖、并發(fā)順序流程圖及選擇順序流程圖等。4．2PLC外部電路的設(shè)計PLC作為音樂噴泉的核心控制設(shè)備，在整個控制系統(tǒng)中起主要作用。其控制作用主要是以下幾個方面。一、控制噴泉燈光的變化。二、當噴泉不作音樂噴泉時，控制噴泉作普通噴泉運行。三、通過模擬量輸入輸出模塊EM235采集播放音樂的音頻信號。四、將采集的音頻信號進行模數(shù)變換，運算后，由模擬量輸入輸出模塊EM235輸出模擬電壓量，去控制變頻器的頻率輸出，控制水泵的轉(zhuǎn)速。(1)PLC控制外部元器件的接線框圖如圖4．3所示?？刂谱冾l器的直接控制控制變頻器模擬采集控制燈光數(shù)字端子5和9水泵運行量輸入端子3和4音樂EM235模擬量輸入輸出模塊EM235模擬量輸入輸出模塊4LQ2.0-Q2.4EM2328點繼電器輸出1LQ0.0-Q0.63LQ1.0-Q1.4S7-200PLCCPU226AC/DC/RLY1MI0.0~I0.7ML程序啟動和電機過載保護圖4．3PLC控制外部元器件的接線框圖1、輸入端IO.0-I0．6共用7個輸入端口，分別控制音樂噴泉的啟動運行；普通噴泉的啟動運行；噴泉的停止運行；4臺水泵的過載保護。2、輸出端Q0．O-Q0．3控制4臺MM430變頻器的啟動運行。分別是QO．0控制主水柱變頻器；QO．1控制副水柱變頻器；QO．2控制里層跑泉變頻器；QO．3控制外層跑泉變頻器。3、輸出端Q0．4-QO．7當噴泉不需要音樂伴奏，當成普通噴泉運行時，切斷變頻器電源，由輸出端Q0．4-QO．7控制4臺水泵。4、輸出端Ql．O-Q1．6控制燈光的亮滅。分別是Q1．0控制主水柱燈光；Q1．1，Q1．2控制副水柱燈光；Q1．3，Q1．4控制里層跑泉水柱燈光；Q1．5，Q1．6控制外層跑泉水柱燈光。5、輸出端Q2．0-Q2．3控制4臺變頻器的正轉(zhuǎn)運行。6、模擬量輸入模塊EM235：將從音箱取出的音頻信號，進行濾波處理后，傳給模擬量輸入模塊。7、模擬量輸出模塊EM235：將模擬量輸入模塊采集的模擬量運算后，去控制變頻器的模擬量輸入端子3、4，控制變頻器的輸出頻率變化。4．2．1變頻器外部電路的設(shè)計(1)主電路的連接：西門子MM430變頻器為三相(單相)380V(220V)變頻器，為了不產(chǎn)生過大的電流，采用三相電源，380V交流電源從L1、L2和L3三個端子輸入，三相電動機與變頻器的U、V、W相連。主電路連接見圖10所示。(2)控制電路的連接：變頻器采用外部端子的控制方式，通過PLC的輸出繼電器來控制變頻器，使其輸出正向頻率，控制電動機正轉(zhuǎn)。變頻器的輸出頻率控制，是通過在其模擬量輸入端(端子3、4)加模擬電壓來控制變頻器的輸出頻率。加在端ffIAINl的電壓量由PLC的模擬量輸出模塊EM232供給。控制電路連接見圖9所示。5．1PLC程序設(shè)計設(shè)計及參數(shù)設(shè)置(1)程序結(jié)構(gòu)框圖。PLC的程序設(shè)計主要有經(jīng)驗法、順序功能圖設(shè)計法、邏輯流程圖設(shè)計法。根據(jù)實際情況先設(shè)計出程序的流程框圖，PLC從開機，有一個選擇性分支，提供兩種選擇：一個是噴泉根據(jù)音樂節(jié)奏運行，另一個是噴泉按固定程序運行。其運行流程如圖5．1所示。開機開機噴泉固定運行噴泉隨音樂運行噴泉固定運行噴泉隨音樂運行中斷子程序啟動水泵電機主程序中斷子程序啟動水泵電機主程序電機過載保護每隔100ms電機過載保護每隔100ms執(zhí)行中斷啟動變頻器啟動燈光將讀取的音頻信號放到寄存器啟動水泵電機啟動燈光將讀取的音頻信號放到寄存器啟動水泵電機電機過載保護電機過載保護將讀取值標準化將讀取值標準化將標準值比較使變頻器輸出按10HZ將標準值比較使變頻器輸出按10HZ遞增（減）啟動燈光圖5．1程序結(jié)構(gòu)框圖(2)程序設(shè)計的I／0分配表。分配表見表5．1所示。程序設(shè)計的I／0分配表I（輸入）O(輸出)元件連接地址注釋元件連接地址注釋SB1I0.0啟動音樂噴泉KM1Q0.0控制主水柱變頻器SB2I0.1啟動固定程序KM2Q0.1控制副水柱變頻器SB3I0.2停止按鈕KM3Q0.2控制里圈變頻器FR1I0.3主水柱水泵保護KM4Q0.3控制外圈變頻器FR2I0.4副水柱水泵保護KM5Q0.4直接啟動主水柱水泵FR3I0.5里圈水泵保護KM6Q0.5直接啟動副水柱水泵FR4I0.6外圈水泵保護KM7Q0.6直接啟動里圈水泵KM8Q0.7直接啟動外圈水泵O(輸出)KM10Q1.0控制主水柱燈光元件連接地址注釋KM12Q1.1控制副水柱燈光變頻器Q2.0控制主水柱變頻器端子KM13Q1.2控制副水柱燈光變頻器Q2.1控制副水柱變頻器端子KM14Q1.3控制里圈水柱燈光變頻器Q2.2控制里圈變頻器端子KM15Q1.4控制里圈水柱燈光變頻器Q2.3控制外圈變頻器端子KM16Q1.5控制外圈水柱燈光KM17Q1.6控制外圈水柱燈光(3)開機程序。PLC開機程序是一個選擇性程序，二者只能選一，要么是音樂控制的噴泉，要么是固定方式運行的噴泉。梯形圖設(shè)計時，兩者之間要加程序互鎖。梯形圖如圖5．2所示。開機程序中，噴泉從固定程序切換到音樂控制程序時，因為固定程序中不用變頻器，所以程序可以直接切換；但是當噴泉實行音樂控制，再切換到固定程序運行，因為音樂控制程序使用了變頻器，變頻器停止有一段時間，所以切換時需要延時，一般取10S。網(wǎng)絡(luò)1啟動音樂噴泉程序I0.0I0.2I0.1M0.1M0.0M0.0網(wǎng)絡(luò)2啟動固定噴泉程序I0.0I0.2I0.0M0.0T37M0.1T37M0.1網(wǎng)絡(luò)3斷電延時接通M0.1INTOFPT100MSINTOFPT100MS100圖5．2開機程序停止按鈕使用常閉觸點，程序中與停止按鈕連接的輸入繼電器要用常開觸點，這樣做的目的是保證當停止按鈕斷線、掉線時，停止程序運行。(4)音樂噴泉程序。音樂噴泉程序是PLC程序的主要部分，相對復雜。其程序要啟動變頻器、燈光，要實時采集音頻信號的變化，然后去控制變頻器的輸出頻率。其程序的組成：啟動變頻器，啟動燈光，中斷音頻信號采集。1、啟動變頻器。啟動變頻器包括三部分：給變頻器送電，啟動變頻器正轉(zhuǎn)運行，電機過載保護，當噴泉不作音樂噴泉運行時，斷開變頻器。給變頻器送電后，變頻器有個預熱時間，此時不能馬上啟動變頻器正轉(zhuǎn)運行，延時30S時間后，才能啟動變頻器正轉(zhuǎn)，4臺變頻器同時啟動。梯形圖如圖5．3所示。網(wǎng)絡(luò)6延時時間到，啟動變頻器整轉(zhuǎn)運行T38I0.3Q0.2啟動主水柱變頻器輸出正轉(zhuǎn)頻率I0.4Q2.1啟動副水柱變頻器輸出正轉(zhuǎn)頻率I0.5Q2.2啟動里圈變頻器輸出正轉(zhuǎn)頻率I0.6Q2.3啟動外圈變頻器輸出正轉(zhuǎn)頻率圖5．3啟動變頻器程序2、噴泉水柱控制程序?？刂茋娙乃脝雍?，主水柱、副水柱里圈水柱、外圈水柱要先按事前設(shè)定好的順序啟動運行，運行后的各水柱的運行變化再根據(jù)音樂的節(jié)奏強弱進行高低變化。噴泉水柱的運行變化，按下圖6的流程圖運行。啟動變頻器啟動變頻器啟動主水柱主水柱按音樂節(jié)奏變化延時10秒啟動副水柱副水柱按音樂節(jié)奏變化延時10秒啟動里圈水柱里圈水柱按音樂節(jié)奏變化延時10秒啟動外圈水柱外圈水柱按音樂節(jié)奏變化程序運60秒主水柱停止延時10秒里圈水柱停止延時10秒副水柱停主水柱啟動延時10秒外圈水柱停里圈水柱啟動延時20秒部分程序循環(huán)一首歌結(jié)束程序停止圖6各水柱運行變化流程圖按圖6的各水柱運行變化流程圖所寫的程序如圖7所示。3、啟動燈光程序。噴泉的燈光變化過程，一般是事先設(shè)定好的程序，當變頻器得電，輸出正向頻率，水泵電機啟動，程序即調(diào)用燈光子程序，使燈光跟著水柱變化，經(jīng)過調(diào)試，燈光的變化與水柱變化相協(xié)調(diào)，收到較好的效果。燈光運行程序如圖8所示，圖9是燈光運行調(diào)用的子程序。4、音頻信號采集程序。音頻信號是模擬量，信號采集時使用中斷程序執(zhí)行，每lOOms中斷一次，實時采集音頻信號，經(jīng)PLC程序運算后，傳給所有變頻器的模擬量輸入端ELANl的3、4端，這樣變頻器的輸出頻率就能跟隨音頻信號的強弱改變，從而改變噴泉水柱的高低。網(wǎng)絡(luò)5延時30秒M0.0T38INTONPT100MSINTONPT100MS300基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制HYPERLI