【正文】 1時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后， 3 號(hào)噴頭同時(shí)噴水，延時(shí) 2秒后， 4 號(hào)噴頭噴水， 1號(hào)、 3 號(hào)噴頭停止噴水，再延時(shí) 2 秒后 3號(hào)噴頭噴水， 4 號(hào)噴頭停止噴水，如此循環(huán)，直到按下停止按鈕。按下啟動(dòng)按鈕以后，如選擇第一種花樣，以 3 同時(shí)噴， 4 同時(shí)噴的方式噴水；如選擇第二種花樣，則按 1234 的方式噴水；如選擇第三種，則按 4321的方式噴 水。 使用 S7200PLC控制花式噴泉，控制性能好，適用性強(qiáng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)方便，編程簡(jiǎn)單 ，但由于 I/O數(shù)量的限制，改動(dòng)不便。 基于本設(shè)計(jì)的控制要求， 可 采用 S7300系列的 PLC 來(lái)控制電磁閥， 從而達(dá)到對(duì)噴頭流量的控制，產(chǎn)生各種方式的噴水花樣。 但 采用單片機(jī)控制原理， 是 以可控硅作為功率開(kāi)關(guān)元件，由于可控硅承受過(guò)電壓、過(guò)電流的能力較差，因而不能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行 。 本系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容主要包括了噴泉的發(fā)展情況及所存在的一系列問(wèn)題；噴泉控制系統(tǒng)的組成；花式噴泉的控 制任務(wù)和要求；花式噴泉的硬件配置以及軟件的設(shè)計(jì)，再通過(guò)仿真軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 漂浮式：整座水景噴泉的管道系統(tǒng)全部安裝在浮箱上，所以噴泉設(shè)備的運(yùn)行不受季節(jié)性水位高低的影響。在整體水造型的組合效果上也存在差類似的問(wèn)題。 （ 1） 方案設(shè)計(jì)上的盲目性，往往導(dǎo)致作品成為敗筆，使作品難于長(zhǎng)久存在。精巧的微型噴泉進(jìn)入了辦公室和居室，給室內(nèi)增添了動(dòng)態(tài)的裝飾。我們可以看到：適宜于喜慶節(jié)日、大型群眾集會(huì)的廣場(chǎng)噴泉和城市主題雕塑噴泉，其水造型往往是簡(jiǎn)捷、明快 、莊重、大方，給予人們團(tuán)結(jié)進(jìn)取，凝聚向上的感受。市場(chǎng)的需求推動(dòng)了噴泉行業(yè)的發(fā)展。提出了噴泉硬件的各組成模塊及詳細(xì)的硬件模塊設(shè)計(jì)方案，并對(duì)控制方式進(jìn)行了設(shè)計(jì)和程序的編寫。對(duì)花式噴泉的控制系統(tǒng)的總體功能進(jìn)行了分析，闡述了可編程控制器的組成和工作原理。 二十世紀(jì)九十年代以后，社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，全國(guó)城市建設(shè)速度加快，人們也追求高質(zhì)量的文化生活和環(huán)境美。 人們對(duì)噴泉的造景功能、娛樂(lè)功能、環(huán)保功能認(rèn)識(shí)的提高，開(kāi)拓了噴泉的應(yīng)用范圍。噴泉 在 電視轉(zhuǎn)播廳和大型歌舞上頻頻出現(xiàn)，調(diào)諧得當(dāng)?shù)乃魏嫱兄莩龅男Ч?。否則將對(duì)噴泉行業(yè)的健康發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響。而目前的一些超高水柱，水柱密實(shí)段短，破裂段和霧化段長(zhǎng)，水柱直徑與噴水高度相比顯得細(xì)小單薄，抗風(fēng)能力差，水柱很容易被吹散飄移，這就是有關(guān)參數(shù)選配不合理所致。這類水景近年來(lái)在建筑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，發(fā)展速度很快，種類繁多， 普通噴泉分音樂(lè)噴泉、程控噴泉、旱地噴泉、跑動(dòng)噴泉、光亮噴泉、趣味噴泉、激光水幕電影、超高噴泉等。 本文根據(jù)生活當(dāng)中出現(xiàn)的一些情況，以花式噴泉為研究對(duì)象，結(jié)合了大量資料及文獻(xiàn)，研究花式噴泉的控制問(wèn)題，整理出一套可行性較高的噴泉控制系統(tǒng)。 單片機(jī) 通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制電磁閥 ,實(shí)現(xiàn)對(duì)噴頭流量的控制 , 從而使噴泉水姿、燈光色彩產(chǎn)生變化。 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(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 。 通過(guò)以上 3 種控制方式的比較可以得知： 使用單片機(jī)控制噴泉 ，控制方式簡(jiǎn)單，成本低，但是由于其控制性能較差，容易出現(xiàn)故障，出現(xiàn)故障后檢修不方便，且受使用時(shí)間長(zhǎng)短的限制。 圖 22四組噴頭示意圖 此種方案有三種 噴水方式可供選擇。按下自動(dòng)運(yùn)行按鈕，噴泉進(jìn)入自動(dòng)工作狀態(tài)， （ 2）噴泉 噴水 方式由花樣選擇開(kāi)關(guān)決定，現(xiàn)考慮 3種噴水花樣。對(duì)開(kāi)關(guān)量控制的系統(tǒng) ， PLC 和 I/O響應(yīng)時(shí)間一般都能滿足實(shí)際工程的要求，可不必考慮 I/O 響應(yīng)問(wèn)題。 根據(jù)本文的要求，選擇采用潛水泵。 噴泉的噴頭分為可調(diào)直流噴頭、涌泉噴頭、集束噴頭、旋轉(zhuǎn)噴頭等等，種類繁多，噴出的水型也各不相同。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，顯示運(yùn)行（綠燈）；停止運(yùn)行時(shí)顯示停止（紅燈）；出現(xiàn)故障時(shí)顯示報(bào)警（黃燈）。 本設(shè)計(jì) 選擇 SM332 作為 PLC的 I/O模塊， 其 I/O接口都是配對(duì)模塊， I 為輸入、 Q 為輸出。編程軟件界面如圖 42所示。第一種花樣為 3號(hào)同時(shí)得電， 4號(hào)同時(shí)得電，因此出現(xiàn)故障的可能性較大，例如 2 號(hào)同時(shí)得電。 本設(shè)計(jì)采用 STEP 7 軟件進(jìn)行系統(tǒng)的仿真，通過(guò)執(zhí)行用戶程序來(lái)檢查系統(tǒng)的功能。按下停止按鈕 ,系統(tǒng)斷電。 圖 57 自動(dòng)運(yùn)行仿真圖 a 按下自動(dòng)開(kāi)關(guān) ， ，當(dāng) ， 得電。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改，每一個(gè)過(guò)程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，意味著我大學(xué)的學(xué)習(xí)生涯結(jié)束了。 花樣三子程序 當(dāng) 得電時(shí)， ；當(dāng) 和 ， ；當(dāng) 和 任意一個(gè)得電時(shí)， ；當(dāng) 得電時(shí)， 。 當(dāng)然，還要 感謝家人和朋友們對(duì)我的支持和鼓勵(lì)，這是我能夠完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的動(dòng)力。同時(shí)，仍有很多課題需要后輩去努力去完善。當(dāng)按下自動(dòng)運(yùn)行開(kāi)關(guān)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。 圖 55 花樣 3 仿真圖 a 當(dāng)按下 啟動(dòng)按鈕后，按下花樣 1 選擇開(kāi)關(guān) 時(shí)， 得電， 得電，當(dāng) 得電的時(shí)候， 。 圖 52 花樣 1 仿真圖 b 當(dāng)按下 啟動(dòng)按鈕后，按下花樣 1 選擇開(kāi)關(guān) 時(shí)， 得電， 得電，當(dāng) 得電的時(shí)候， 。而且噴水花樣豐富，觀賞性較強(qiáng)。 圖 43 花式噴泉系統(tǒng)主程序 是一個(gè)獨(dú)立的啟動(dòng)按鈕，負(fù)責(zé)啟動(dòng)自動(dòng)運(yùn)行。 CPU分配給數(shù)字量 I/O 模塊的地址以字節(jié)為單位，一個(gè)字節(jié)由 8個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)組成。接著選擇噴水花樣，共三種噴水花樣可供選擇。 圖 31 噴頭的樣式及噴水示意圖 中間部分為裝飾物。 QY 型油浸式潛水電泵是由充油式潛水電機(jī)與離心式水泵同軸聯(lián)接組成。 本設(shè)計(jì) 采用 S7300 CPU3152DP 的 PLC。 第 3 章 花式噴泉的硬件設(shè)計(jì) （ 1） 對(duì)輸入 /輸出點(diǎn)的選擇 盲目選擇點(diǎn)數(shù)多的機(jī)型會(huì)造成一定浪費(fèi)。但是，方案 1 中的噴水方式過(guò)于單調(diào)，只有一種方式。 方案 1：三組噴頭交替噴水 此方案使用的噴頭有 三組，共 12個(gè)噴頭，每組 4個(gè)。集成了 6 個(gè)有12 種工作模式的高速計(jì)數(shù)器和兩點(diǎn)高速脈沖發(fā)生器、脈沖寬度調(diào)制器。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。 第 2 章 方案分析 方案 1：使用單片機(jī)控制花式