【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 的最多時有 A、 B、 C 三組噴頭同時噴出水柱，最少時有兩組噴頭噴出水柱，所以流量為 150230（ m3/h）。輸出信號與輸入的音樂信號大小成線性關(guān)系，使噴泉的噴高隨音樂信號大小變化，音樂、水花、 彩燈融為一體，演出一場交響水詩。左邊固態(tài)設定輸出頻譜，右邊為實際輸出頻譜 （ 7） 頻譜顯示 顯示輸出頻譜強度和固態(tài)設定頻譜強度 （ 8） 電源指示燈 有電源就亮 （ 9） 音頻啟動指示燈 有音頻信號輸入就亮，確認音樂信號開始播放 （ 10） 固態(tài)輸出指示燈 固態(tài)輸出點有輸出就亮 功能及動作原理 如表 2— 1 ：調(diào)節(jié)單位音頻的對應輸出電壓。如果沒有起始電壓的情況下，當剛有音頻信號輸入時，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)來實現(xiàn)音控時，在輸入的音頻信號是比較柔和的情況下，那么固態(tài)驅(qū)動設定電壓就要調(diào)小一點，如果在輸入的音頻信號比較強烈，那么固態(tài)驅(qū)動設定電壓就要調(diào)大一點。 ：選擇顯示固態(tài)設定輸出頻譜和實時輸出頻譜。 ：顯示是否有固態(tài)輸出點有輸出。 ，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. 可同時控制 40路各種負載 3. 一百步程序可任意設定循環(huán)步數(shù) 、最小時間 秒 5. 手動 — 自動雙功能，自由選擇 7. 輸入與輸出信號光電隔離，可靠性高 8 .五位密碼鎖保護，輸入正確的密碼才能編制或修改程序 9. 音樂啟動程序（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 控制 系統(tǒng) ，其上位機大多采用多媒體工業(yè) PC 機組成，可實現(xiàn)全程實時音控，能根據(jù)樂曲旋律、節(jié)奏和音頻的強弱程度 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)絡現(xiàn)場總線式 控制 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計說明書 16 網(wǎng)絡現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)與現(xiàn)場總線相似，性能更優(yōu)越于后者，網(wǎng)絡現(xiàn)場總線屬于分布式 控制 系統(tǒng) ，電控 系統(tǒng) 運行速度更快，達到音樂噴泉實時 控制 的要求，穩(wěn)定性也更好 。 控制方案選擇 本課題設計的 音樂 噴 泉要求運行速度準確度高，在 音樂 噴泉的格層檢測系統(tǒng)中選用在工業(yè)自動控制上大量運用的具有檢測精度高、壽命長、穩(wěn)定性能好的接近傳感器，運用感應器的開關(guān)量信號輸入給 plc 來實現(xiàn)控制。而且 PLC 在各個工業(yè)部門的應用范圍都得到了擴展。 S7300PLC 可提 多 種 CPU 可供選擇使用 ，并且 體積小，功能強、可靠性高，靈活性強和可擴展性的特點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， PLC 具有很強的自診斷功能，迅速方便的檢查出故障，縮短檢修時間，因而確?？刂葡到y(tǒng)的可靠性，穩(wěn)定性 。 （ 4）定時、計數(shù)看： PLC 時鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時范圍寬，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，并且接地點與 變頻器 距離要盡量短 。 計算機系統(tǒng)硬件組成 為實現(xiàn)音樂噴泉系統(tǒng)的計算機控制，設計的計算機接口電路如圖所示。% 的精度和 12 位的分辯率。選用的計算機為 386 工控機。 變頻器是利用電力半導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）變頻器的負載類型 。對于特殊的負載如深水泵等需要參考電機的性能參數(shù)，以最大電流確定變頻器電流和過載能力。 變頻器如果要長電纜運行時，此時要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，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。其實物圖如圖 3— 5 變頻調(diào)速器 3— 5 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計說明書 21 第四章 硬件電路設計 控制系統(tǒng)硬件組成 為實現(xiàn)音樂噴泉系統(tǒng)的計算機控制，設計的計算機接口電路如圖 4— 1所示。% 的精度和 12 位的分辯率。選用的 計算機為 386 工控機。 隨音樂信號增強時， KA4 閉合后， KM2 得電并自鎖，第二臺水泵在第一臺水泵的基礎上開始運行，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的增強而逐漸升高的同時，投入運行的水下燈和水型也就越來越多，噴泉則表現(xiàn)得越來越多彩和熱烈，當音樂噴泉高度隨音樂信號減弱而逐漸降低的同時，投入運行的水下燈和水型也就越少。 1當 KA7 接通→ X13 動作→ Y Y Y3 動作→ RL、 RM 及 RH接通→系統(tǒng)以第七檔速運行 1當 X5 動作→ Y14 動作→第一組彩燈亮并閃爍 1當 X10 動作→ KM2 線圈得電并自鎖及 Y14 和 Y15 動作→第一、二組彩燈同時亮并閃爍及第二臺水泵運 1當 X12 動作→ KM3 線圈得電并自鎖及 Y1 Y15 和 Y16 動作→三組彩燈同時亮并閃爍及第三臺水泵運轉(zhuǎn) 1當變頻器報警輸出 A 和 B接通→ X14 動作→ Y10 釋放→接觸器 KM1 失電→變頻器切斷電源 1 X14 動作→ Y11 和 Y12 動作→蜂鳴器 HA 發(fā)聲，指示燈 HL 亮，進行聲光報警 1故障排除后，按下 SB5→ X4 動作→ Y0動作→變頻器的 RES 端接通→變頻器復位 電氣原理圖 4— 2 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計說明書 23 圖 4— 2 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計說明書 24 PLC 外部接線圖 4— 3 圖 4— 3 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計說明書 25 人工噴泉硬件接線圖 4— 4 河南機電高等專科學校 畢業(yè)設計說明書 26 I/O 分配表 如圖表 4— 1 輸入 I/O 分配表 4— 1 序號 輸入 說明 1 X0 停止說明 2 X1 啟動按鈕 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 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) 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計說明書 27 第五章 軟件程序流程圖 梯形圖時使用的最多的圖形編程語言，被稱為 PLC 的第一編程語言。 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。 。 然后再調(diào) CUP 的硬件部 份，復位電壓，晶振， CUP 電壓，地，及周圍 IC 的電源，地。 在軟件的調(diào)試過程中，綜合利用設定斷點、單步、等調(diào)試手段，使得調(diào)試工作更宜進行。 在設計過程中，我們根據(jù)學校老師的要求，做到理論必須與實際相結(jié)合，雖然在理論上能滿足要求，但是實際應用中卻不一樣，只有做到多分析多修改，才能設 計出達到控制要求的系統(tǒng) 畢業(yè)設計收獲很多，比如學會了查找相關(guān)資料相關(guān)標準，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的能力，懂得了許多經(jīng)驗是前人不懈努力的結(jié)果。這次實踐是對自己大學三年所學的一次大檢閱，使我明白自己知識還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學之路還很長，以后更應該在工作中學習，努力使自己成為一個對社會有所貢獻的人?？删幊炭刂破髟砑皯茫ㄈ鈾C型）（［ M］ .北京大學出版社， 2020。電機學（第四版），科學出版社， 2020 ［ 11］ lequocs. Design of electrohydraulic forc loading system［ J］ .SAEM,joumal of mercial vehicles， 1994 ［ 12］ MITSUBISHI programmable controller operations 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計說明書 31 附 錄 一 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計說明書 32