【正文】 音樂噴泉示意圖 如圖 2— 1 噴泉布局圖 2— 1 本 課題 布局圖 2— 1所示。圖中 D組噴水管所處的圓上組由 30 個(gè)噴水管組成，該組所噴水柱為 4組中水柱最小，所噴高度最低的一組。本 課題 的最多時(shí)有 A、 B、 C 三組噴頭同時(shí)噴出水柱，最少時(shí)有兩組噴頭噴出水柱，所以流量為 150230（ m3/h）。輸出信號(hào)與輸入的音樂信號(hào)大小成線性關(guān)系，使噴泉的噴高隨音樂信號(hào)大小變化，音樂、水花、 彩燈融為一體，演出一場(chǎng)交響水詩(shī)。左邊固態(tài)設(shè)定輸出頻譜，右邊為實(shí)際輸出頻譜 （ 7） 頻譜顯示 顯示輸出頻譜強(qiáng)度和固態(tài)設(shè)定頻譜強(qiáng)度 （ 8） 電源指示燈 有電源就亮 （ 9） 音頻啟動(dòng)指示燈 有音頻信號(hào)輸入就亮，確認(rèn)音樂信號(hào)開始播放 （ 10） 固態(tài)輸出指示燈 固態(tài)輸出點(diǎn)有輸出就亮 功能及動(dòng)作原理 如表 2— 1 ：調(diào)節(jié)單位音頻的對(duì)應(yīng)輸出電壓。如果沒有起始電壓的情況下，當(dāng)剛有音頻信號(hào)輸入時(shí)，變頻器頻率上升，而水泵是來不及出水的，這樣音控效果就很不明顯。用固態(tài)來實(shí)現(xiàn)音控時(shí)，在輸入的音頻信號(hào)是比較柔和的情況下，那么固態(tài)驅(qū)動(dòng)設(shè)定電壓就要調(diào)小一點(diǎn)，如果在輸入的音頻信號(hào)比較強(qiáng)烈，那么固態(tài)驅(qū)動(dòng)設(shè)定電壓就要調(diào)大一點(diǎn)。 ：選擇顯示固態(tài)設(shè)定輸出頻譜和實(shí)時(shí)輸出頻譜。 ：顯示是否有固態(tài)輸出點(diǎn)有輸出。 ，用戶可調(diào)節(jié)比較電壓來控制輸出。 技術(shù)參數(shù) 表 表 2— 2 可編程序控制器 使用說明書 ： 1. 數(shù)字化輸入輸出、 LED 數(shù)碼顯示 2. 可同時(shí)控制 40路各種負(fù)載 3. 一百步程序可任意設(shè)定循環(huán)步數(shù) 、最小時(shí)間 秒 5. 手動(dòng) — 自動(dòng)雙功能，自由選擇 7. 輸入與輸出信號(hào)光電隔離，可靠性高 8 .五位密碼鎖保護(hù)，輸入正確的密碼才能編制或修改程序 9. 音樂啟動(dòng)程序（輸出）功能，增加音樂噴泉功能 電源輸入 額定電壓 AC220V 電壓允許范圍 AC220V177。 音樂噴泉 控制 系統(tǒng) 集音頻 控制 技術(shù)、程序 控制 技術(shù)和智能 控制 技術(shù)于一體的 控制 系統(tǒng) ，屬于一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng) 控制 系統(tǒng) ，其上位機(jī)大多采用多媒體工業(yè) PC 機(jī)組成，可實(shí)現(xiàn)全程實(shí)時(shí)音控，能根據(jù)樂曲旋律、節(jié)奏和音頻的強(qiáng)弱程度 控制 噴泉 系統(tǒng) ，其電氣 控制 系統(tǒng) 主要有以下三種形式 : (1) 集中式 控制 集中式 控制 系統(tǒng) 采用放射型結(jié)構(gòu)，能滿足 控制 室離水池較近，規(guī)模較小，花型變化較少的音樂噴泉。 (3) 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)總線式 控制 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)與現(xiàn)場(chǎng)總線相似，性能更優(yōu)越于后者，網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)總線屬于分布式 控制 系統(tǒng) ，電控 系統(tǒng) 運(yùn)行速度更快，達(dá)到音樂噴泉實(shí)時(shí) 控制 的要求，穩(wěn)定性也更好 。 控制方案選擇 本課題設(shè)計(jì)的 音樂 噴 泉要求運(yùn)行速度準(zhǔn)確度高，在 音樂 噴泉的格層檢測(cè)系統(tǒng)中選用在工業(yè)自動(dòng)控制上大量運(yùn)用的具有檢測(cè)精度高、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性能好的接近傳感器，運(yùn)用感應(yīng)器的開關(guān)量信號(hào)輸入給 plc 來實(shí)現(xiàn)控制。而且 PLC 在各個(gè)工業(yè)部門的應(yīng)用范圍都得到了擴(kuò)展。 S7300PLC 可提 多 種 CPU 可供選擇使用 ，并且 體積小，功能強(qiáng)、可靠性高，靈活性強(qiáng)和可擴(kuò)展性的特點(diǎn)通過改變噴泉的控制程序或改變方式選擇開關(guān)，就可以改變花式噴泉的噴水規(guī)律，從而變化出很多花樣，同時(shí)， PLC 具有很強(qiáng)的自診斷功能，迅速方便的檢查出故障，縮短檢修時(shí)間，因而確?？刂葡到y(tǒng)的可靠性，穩(wěn)定性 。 （ 4）定時(shí)、計(jì)數(shù)看： PLC 時(shí)鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時(shí)范圍寬，有記憶功能。 音樂噴泉 控制 系統(tǒng) 示意 圖 3— 2 音樂噴泉專用 變頻器 的應(yīng)用 ， 選用康沃 CVFP24T0370 和 CVFP24T0150 音樂噴泉專用 變頻器 ，其 變頻器 控制 圖如下圖 3— 3所示。變頻器 可靠接地，接地線采用線徑較 粗的線，并且接地點(diǎn)與 變頻器 距離要盡量短 。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件組成 為實(shí)現(xiàn)音樂噴泉系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制，設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)接口電路如圖所示。% 的精度和 12 位的分辯率。選用的計(jì)算機(jī)為 386 工控機(jī)。 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。 （ 2）變頻器的負(fù)載類型 。對(duì)于特殊的負(fù)載如深水泵等需要參考電機(jī)的性能參數(shù)，以最大電流確定變頻器電流和過載能力。 變頻器如果要長(zhǎng)電纜運(yùn)行時(shí)，此時(shí)要采取措施抑制長(zhǎng)電纜對(duì)地耦合電容的影響，避免變頻器出力不足，所以在這樣的情況下，變頻器容量要更大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。其實(shí)物圖如圖 3— 5 變頻調(diào)速器 3— 5 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 第四章 硬件電路設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)硬件組成 為實(shí)現(xiàn)音樂噴泉系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制，設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)接口電路如圖 4— 1所示。% 的精度和 12 位的分辯率。選用的 計(jì)算機(jī)為 386 工控機(jī)。 隨音樂信號(hào)增強(qiáng)時(shí)， KA4 閉合后， KM2 得電并自鎖，第二臺(tái)水泵在第一臺(tái)水泵的基礎(chǔ)上開始運(yùn)行，外圈和中圈的噴嘴都開始工作，以及第一、二組的彩燈開始閃爍。 該音樂噴泉的高度隨音樂信號(hào)的增強(qiáng)而逐漸升高的同時(shí)，投入運(yùn)行的水下燈和水型也就越來越多，噴泉?jiǎng)t表現(xiàn)得越來越多彩和熱烈，當(dāng)音樂噴泉高度隨音樂信號(hào)減弱而逐漸降低的同時(shí)，投入運(yùn)行的水下燈和水型也就越少。 1當(dāng) KA7 接通→ X13 動(dòng)作→ Y Y Y3 動(dòng)作→ RL、 RM 及 RH接通→系統(tǒng)以第七檔速運(yùn)行 1當(dāng) X5 動(dòng)作→ Y14 動(dòng)作→第一組彩燈亮并閃爍 1當(dāng) X10 動(dòng)作→ KM2 線圈得電并自鎖及 Y14 和 Y15 動(dòng)作→第一、二組彩燈同時(shí)亮并閃爍及第二臺(tái)水泵運(yùn) 1當(dāng) X12 動(dòng)作→ KM3 線圈得電并自鎖及 Y1 Y15 和 Y16 動(dòng)作→三組彩燈同時(shí)亮并閃爍及第三臺(tái)水泵運(yùn)轉(zhuǎn) 1當(dāng)變頻器報(bào)警輸出 A 和 B接通→ X14 動(dòng)作→ Y10 釋放→接觸器 KM1 失電→變頻器切斷電源 1 X14 動(dòng)作→ Y11 和 Y12 動(dòng)作→蜂鳴器 HA 發(fā)聲，指示燈 HL 亮，進(jìn)行聲光報(bào)警 1故障排除后，按下 SB5→ X4 動(dòng)作→ Y0動(dòng)作→變頻器的 RES 端接通→變頻器復(fù)位 電氣原理圖 4— 2 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 圖 4— 2 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 PLC 外部接線圖 4— 3 圖 4— 3 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 人工噴泉硬件接線圖 4— 4 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 26 I/O 分配表 如圖表 4— 1 輸入 I/O 分配表 4— 1 序號(hào) 輸入 說明 1 X0 停止說明 2 X1 啟動(dòng)按鈕 3 X2 選擇開關(guān) 1 的位置 4 X3 選擇開關(guān) 2 的位置 5 X4 選擇開關(guān) 3 的位置 6 X5 燈控按鈕 輸入 I/O 分配表 4— 2 序號(hào) 輸出 說明 1 Y0 電源指示 2 Y1 控制 1 管噴水 3 Y2 控制 2 管噴水 4 Y3 控制 3 管噴水 5 Y4 控制 4 管噴水 6 紅色燈 紅色燈 7 Y6 黃色燈 8 Y7 綠色燈 9 Y8 中速 10 Y9 慢速 11 Y10 正轉(zhuǎn) 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 27 第五章 軟件程序流程圖 梯形圖時(shí)使用的最多的圖形編程語(yǔ)言，被稱為 PLC 的第一編程語(yǔ)言。 2. 焊接上電源芯片，通上電源，把電源調(diào)通，看看電壓是不是都正常， 波系數(shù)是否超標(biāo)。 。 然后再調(diào) CUP 的硬件部 份，復(fù)位電壓，晶振， CUP 電壓，地，及周圍 IC 的電源，地。 在軟件的調(diào)試過程中，綜合利用設(shè)定斷點(diǎn)、單步、等調(diào)試手段，使得調(diào)試工作更宜進(jìn)行。 在設(shè)計(jì)過程中，我們根據(jù)學(xué)校老師的要求，做到理論必須與實(shí)際相結(jié)合，雖然在理論上能滿足要求，但是實(shí)際應(yīng)用中卻不一樣，只有做到多分析多修改，才能設(shè) 計(jì)出達(dá)到控制要求的系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì)收獲很多，比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的能力，懂得了許多經(jīng)驗(yàn)是前人不懈努力的結(jié)果。這次實(shí)踐是對(duì)自己大學(xué)三年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識(shí)還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長(zhǎng)，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人?？删幊炭刂破髟砑皯?yīng)用（三菱機(jī)型）（［ M］ .北京大學(xué)出版社， 2020。電機(jī)學(xué)（第四版），科學(xué)出版社， 2020 ［ 11］ lequocs. Design of electrohydraulic forc loading system［ J］ .SAEM,joumal of mercial vehicles， 1994 ［ 12］ MITSUBISHI programmable controller operations 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 31 附 錄 一 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 32