【正文】 各水柱運(yùn)行變化流程圖啟動(dòng)燈光程序是第二步，噴泉的燈光在噴射的過程中變化，一般提前設(shè)定好的燈光程序，一旦變頻器得電，輸出正向頻率，啟動(dòng)水泵，主程序馬上調(diào)用燈光子程序，使燈光變化，經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試，使燈光的變化與水柱變化相協(xié)調(diào)，這也是門技術(shù)活，需要專業(yè)的人士，燈光運(yùn)行調(diào)用的子程序梯形圖如圖15所示，燈光運(yùn)行程序梯形圖如圖16所示。不需要變頻器，不需要音頻信號的采集，只管輸出控制水泵的信號就可以。其電路原理圖如圖17所示，下面進(jìn)行具體的分析：固定程序噴泉部分。所以在控制水泵變頻運(yùn)行時(shí)候的接觸器KMl至KM4和控制水泵固定頻率運(yùn)行的接觸器KM5至KM8之間，加了互鎖程序，防止兩個(gè)噴泉模式同時(shí)進(jìn)行。說到噴泉控制的燈光，就是提前把程序都設(shè)計(jì)好，設(shè)計(jì)多種花樣，然后，在噴泉噴射的時(shí)候變化。噴泉的控制系統(tǒng)還是挺復(fù)雜的，涉及到了很多學(xué)校里沒有學(xué)到的東西，例如變頻器，水泵，噴頭等等。在做整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中，我先前對音樂噴泉不是很了解，只是曾經(jīng)看過幾次。 致謝 在實(shí)際設(shè)計(jì)和論文撰寫的過程中，我遇到了許多問題，但是都在老師和同學(xué)們的幫助下解決了這些問題。最后謝謝論文中所引用文獻(xiàn)的作者們，他們的研究成果給了我許多的指導(dǎo)和啟發(fā)。Design and Implement of aRista Aprilowena，A Study basic programmable logic conterller (plc)for effective ,06:8995[18]Omur Aydogmus,Muhammed F. Talu, A visionbased measurement installation for(PLC) for Classical Control ,11：156164[17]Syifaul Fuada，參考文獻(xiàn)[1]莊順萬 音樂噴泉控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì) 中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所 控制理論與控制工程 2002,5,01[2]張仕倫 計(jì)算機(jī)多媒體音樂噴泉控制系統(tǒng)，中華人民共和國專利局，公開號cN 1184965A。在撰寫論文和實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，李老師給了我許多指導(dǎo)和幫助，并且李老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度也讓我受益匪淺，改變了我以前一些不良的態(tài)度和習(xí)慣。其實(shí)要做好一個(gè)好的音樂噴泉設(shè)計(jì)到很多方面的知識。在使用變頻器的時(shí)候，一定要先閱讀使用手冊，不能上來亂按，非常容易造成損壞。如果水泵出現(xiàn)了過載，立即停止，防止器件的損壞。當(dāng)用音樂噴泉控制時(shí)，可按下按鈕SBl，與此同時(shí)PLC的模擬量輸入輸出模塊就會收集播放音樂的音頻的強(qiáng)度，并通過模塊進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，經(jīng)過復(fù)雜的運(yùn)算之后，會輸出給變頻器的模擬量輸入端，以便來控制變頻器輸出頻率，用這種方法控制水泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)控制噴射的高度。這時(shí)不用變頻器，變頻器裝置只在由音樂控制的時(shí)候啟動(dòng)。噴泉固定運(yùn)行程序梯形圖見附錄所示。音頻信號的采集的程序梯形圖和音頻信號采集的中斷子程序梯形圖見附錄所示?？刂茋娙乃脝?dòng)后，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(dòng)運(yùn)行，運(yùn)行后的各水柱的運(yùn)行變化再根據(jù)音樂的節(jié)奏強(qiáng)弱進(jìn)行高低變化。啟動(dòng)變頻器也有三個(gè)步驟：送電給變頻器，啟動(dòng)變頻器使他正轉(zhuǎn)運(yùn)行，保護(hù)電機(jī)防止過載，當(dāng)噴泉不作音樂噴泉運(yùn)行時(shí)，變頻器斷開。開機(jī)程序的梯形圖程序如圖12所示。PLC的開機(jī)程序是一個(gè)選擇程序，二者中只能挑選一個(gè)，要么是由音樂控制的噴泉，要么是固定程序運(yùn)行的噴泉。額外附加的模塊EM222：它的作用是將模擬量輸入模塊采集數(shù)據(jù)經(jīng)過PLC的計(jì)算處理，去控制MM430變頻器的模擬量輸入端子，從而來改變變頻器的頻率。他們分別是 Q1．0 用來控制第四部分的燈光；Q1．1，Q1．2 用來負(fù)責(zé)第三部分的燈光；Q1．3，Q1．4負(fù)責(zé)控制第二部分的燈光；Q1．5，Q1．6 負(fù)責(zé)控制第一部分的燈光。S7200PLC的輸出端 Q0．O至Q0．3 這幾個(gè)端口控制4臺變頻器的開始運(yùn)行。一、控制音樂的播放二、當(dāng)噴泉不作音樂噴泉時(shí)，控制噴泉作普通噴泉運(yùn)行。MM430變頻器的控制電路連接見圖9所示。把電源接頭與變頻器的電源端子相連。（2）擴(kuò)展模塊當(dāng)有大型的系統(tǒng)需要控制時(shí)，PLC自帶的輸入輸出點(diǎn)數(shù)是不夠的，所以需要外加一些模塊，有時(shí)候還要加一些PLC沒有的模塊。下面是他們的具體介紹：（1）CPU模塊該模塊由3部分組成，他們分別是中央處理器、供電電源、輸入輸出點(diǎn)。用起來比較方便。MM430變頻器，可以用來控制噴泉專用泵的轉(zhuǎn)速，非常適用于驅(qū)動(dòng)變頻裝置。在這回設(shè)計(jì)的音樂噴泉控制系統(tǒng)中。邏輯流程圖設(shè)計(jì)法[16]邏輯流程圖設(shè)計(jì)方法第一步要畫出邏輯框圖，這個(gè)框圖要有系統(tǒng)的執(zhí)行過程，還要反映出輸入接口與輸出接口的聯(lián)系。第二部根據(jù)執(zhí)行的順序，畫出順序功能圖，畫圖的時(shí)候一定要確保每部都有規(guī)律的運(yùn)行，不能少一部分，或者多一部分，慢慢來。他們其中的前三種方法經(jīng)常用。等到這些工作完成以后，把設(shè)備帶去現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)試。這是PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中相對來說比較難的步驟，但也是很關(guān)鍵的，如果程序?qū)懖缓茫敲丛谑褂玫倪^程中也會經(jīng)常的出麻煩。確定被控制所需要的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，挑選恰當(dāng)?shù)腜LC類型?？刂葡到y(tǒng)盡量方便操作、省錢、好用、安全。在完成大部分的設(shè)計(jì)后，盡量使控制系統(tǒng)方便、省錢、好用。提前設(shè)計(jì)好步驟，然后嚴(yán)格的按計(jì)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)。只有在不要求精度的場合才用該方法?？刂齐妷侯l率 通過控制電壓和頻率的方法來控制變頻器。要求在控制系統(tǒng)中能改變速度的裝置，它的最主要的特點(diǎn)就是用速度反饋給變頻器。這種變頻器大多數(shù)用在大功率的調(diào)速系統(tǒng)。這種變頻器的應(yīng)用很廣，幾乎到處可見。三、按交換的方式分類通過交流變直流再直流變交流的變頻器是目前應(yīng)用最廣泛的變頻器，它一共由3大部分組成，這3部分分別是整流器、濾波系統(tǒng)和逆變器，其中的整流器一般用兩種方法，其中用的較多的是用二極管構(gòu)成的一個(gè)三相橋整流，但是這種方式不能全控。利用SPWM控制開關(guān)，它是在PWM控制開關(guān)的升級版，這種方法利用了占空比，占空比的意思是有效脈沖占總周期的比值，其實(shí)脈沖寬度和占空比一樣都是存在著一種正弦的方式。用電流源供電可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正向電動(dòng)、反向電動(dòng)、正向制動(dòng)、反向制動(dòng)。但是又因?yàn)樗喈?dāng)于電壓源為電機(jī)供電，好處在于不用考慮換流和負(fù)載的功率因數(shù)。變頻器是用可控硅做成的可調(diào)裝置，這種變頻器包括由4大電路組成，這4種電路是，整流電路、平波電路、控制電路和逆變電路。變頻器現(xiàn)在流行的變頻方式是交直交方式，這里邊的直流電是通過整流的方法得到的。水體含沙量低。　 　　三、噴泉專用泵的使用條件噴泉專用泵全身都是在水中運(yùn)行的，但是下潛的高度與泵身的材料有關(guān)。　　這種水泵是利用水面的大氣壓往里灌水的，具有自動(dòng)進(jìn)水功能。一、噴泉專用泵的工作原理噴泉專用泵是專門為噴泉設(shè)計(jì)的一款水泵，噴泉專用泵在開泵在之前，一般會要求泵內(nèi)和抽水管充滿水，因?yàn)閲娙话銜苍谒鼗蛘吆蠢铩?五、羅茨真空泵工作原理羅茨三兄弟發(fā)明了羅茨真空泵，它還利用了這個(gè)泵的原理發(fā)明了一種鼓風(fēng)機(jī)，非常的有名，羅茨發(fā)明的這種真空泵，泵內(nèi)有一個(gè)封閉的空間，有一對葉型轉(zhuǎn)子，當(dāng)這對葉型轉(zhuǎn)子同方向時(shí)會把液體帶進(jìn)泵內(nèi)，當(dāng)這對轉(zhuǎn)子方向相反時(shí)會把液體排除泵，羅茨泵的工作原理想法比較超前，設(shè)計(jì)獨(dú)特。這是一種相對簡單的泵，所以在我們平時(shí)的使用中較少。葉片的飛速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生推進(jìn)力，讓流體有了動(dòng)能和壓能。一般帶有葉片的泵都是葉片泵。如往復(fù)泵?，F(xiàn)在只要你能設(shè)計(jì)出來，通過了國家的審批，就能產(chǎn)出一種新式的泵。隨著中國的不斷發(fā)展，現(xiàn)在的水泵的樣也越來越多，還有不少泵是專門針對某些特殊用途的專用水泵。效率是指有效功率與原動(dòng)機(jī)效率的比值。功率與效率評價(jià)一個(gè)泵的好壞，最有效的就是比泵的功率和效率，泵的功率分為3種，這3種包括有效功率，軸功率，原動(dòng)機(jī)功率。該組噴頭的材質(zhì)也為鑄銅和不銹鋼，如圖7所示。并且噴射的時(shí)候能把水池中的水帶出來一小部分，優(yōu)點(diǎn)像大樹一樣，所以這種噴泉又叫樹狀噴泉頭。因?yàn)檫@種噴頭要接觸水，所以材質(zhì)要耐水的腐蝕，還有就是承受的壓力大，所以選用鑄銅、和不銹鋼的直噴頭，如圖4所示。所以要選擇一個(gè)合適的頻率，根據(jù)香農(nóng)定理，它一般比信號頻率要高出一倍左右。放大之后還要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，因?yàn)闄C(jī)器只能識別像二進(jìn)制這樣的代碼，所以就需要將采集到的信號進(jìn)行離散化。反之也是這個(gè)道理。越長的聲音，振動(dòng)的時(shí)間越長，越短的音振動(dòng)的時(shí)間越短。聲音又分為純音和復(fù)合音[5]。這次設(shè)計(jì)的噴泉控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下面的圖2所示。第三部分與第四部分中間放置了4盞燈，一種顏色一盞，四個(gè)方向顏色不同。是該噴泉噴射高度最高的地方，在本課題稱它為主水柱。本課題設(shè)計(jì)的這款音樂噴泉，它總共由4大部分組成，這4部分由里到外，由低到高。在剛開始設(shè)計(jì)PLC的時(shí)候，就充分的考慮到PLC的維護(hù)性，所以它所用的大部分的元器件都是固態(tài)的，方便維護(hù)，硬件損壞時(shí)，只要將壞的部分換成新的，如果沒有新的，及時(shí)調(diào)整PLC的輸入輸出端，也是可以的。而且可以兼容許多種計(jì)算機(jī)，用這種方法能組成很大的局部網(wǎng)絡(luò)[4]。接線簡單，通用性好對于接線這塊來說，PLC是非常有優(yōu)勢的，PLC比那些靠單片機(jī)、靠繼電器的方法接線簡單多了，PLC僅需要把數(shù)字量信號輸入設(shè)備與PLC相連，或者與PLC的擴(kuò)展模塊相連，然后把信號輸出設(shè)備與PLC相連，這樣的接線非常簡單，與傳統(tǒng)的接線方式相比，它省去了接線和拆線的麻煩，大量的節(jié)約了時(shí)間。目前的使用可編程邏輯控制器的百分之九十的人采用梯形圖語言編程，因?yàn)樵摲N語言是面向控制的、面向所要解決的問題的，非常容易掌握，而且梯形圖這種語言和我們平時(shí)圖紙上畫的圖非常像，大部分人都能看懂，也都非常喜歡看。而且PLC采用模塊化，再出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)方便檢查，方便糾正，PLC算是一種抗震、抗擾、抗噪、適應(yīng)性非常強(qiáng)的PLC。四、對照射噴泉的水燈進(jìn)行控制。讓人們更好的體會到音樂的內(nèi)涵。龐大的一個(gè)音樂噴泉需要土木工程、水利工程、機(jī)械、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等專業(yè)的人士，共同合力完成這一個(gè)音樂噴泉。天津的愛德華噴泉設(shè)計(jì)公司、北京的光大安裝工程公司、深圳的紅發(fā)設(shè)計(jì)、沈陽的騰飛園林景觀功能公司、大連的福瑞噴泉有限公司等等都是國內(nèi)非常頂尖級別的噴泉安裝設(shè)計(jì)的公司[1]。在中國現(xiàn)在有很多的音樂噴泉都是這樣的，音樂與噴泉不協(xié)調(diào)，這嚴(yán)重阻礙了我國噴泉園林景觀的發(fā)展，所以應(yīng)該盡快找出解決這個(gè)問題的方法。通過本設(shè)計(jì)，我鍛煉了很多，尤其在耐性上得到了很大的提升。大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)論文 Abstract畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目:基