【正文】 s DCS architecturally looks much like the DCS of 20 years ago, but tomorrow39。這樣就要對系統(tǒng)信號處理過程有一定的了解，做到軟件與硬件良好結(jié)合，才能是音樂噴泉系統(tǒng)良好的工作。音樂噴泉燈光和噴水效果圖如圖62所示圖62 音樂噴泉燈光和噴水效果圖結(jié) 論此次設(shè)計題目是基于PLC的音樂噴泉控制系統(tǒng)，我主要負責軟件部分，包括PLC控制程序的編寫和變頻器的參數(shù)設(shè)置。第6章 系統(tǒng)調(diào)試 PLC的調(diào)試S200機有STOP、RUN及TEMP3種模式。DIN3DIN2DIN1OFF不激活不激活不激活P1001FF1不激活不激活激活P1002FF2不激活激活不激活P1003FF3不激活激活激活P1004FF4激活不激活不激活P1005FF5激活不激活激活P1006FF6激活激活不激活P1007FF7激活激活激活表45 數(shù)字輸入與對應(yīng)頻率（10）P1002——P1007參數(shù)設(shè)置參考P1001參數(shù)設(shè)置規(guī)則?？赡艿脑O(shè)定值同參數(shù)P0701設(shè)置說明。2 擴展級：允許擴展訪問參數(shù)的范圍，例如變頻器的 I/O 功能。按照表42和表43中說明的類似方法，可以用BOP修改任何一個參數(shù)。此功能總是“使能”的。 PLC輸入/輸出點分配根據(jù)系統(tǒng)控制要求，使用PLC的數(shù)字量輸入模塊接收來自音樂信號處理模塊轉(zhuǎn)換的8路開關(guān)量信號，經(jīng)PLC內(nèi)部CPU處理，通過輸出模塊控制彩燈和變頻器，實現(xiàn)對變頻器的數(shù)字控制。本設(shè)計采用兩組單相潛水泵，外兩圈噴頭由一個12W的潛水泵提供壓力，主噴頭由一個55W的潛水泵提供水壓。[11] MM420變頻器的電路結(jié)構(gòu)MM420變頻器電路圖如圖22所示，包括主電路和控制電路兩部分，主電路完成電能轉(zhuǎn)換（整流和逆變），控制電路處理信息的收集、變換和傳輸。轉(zhuǎn)差頻率控制方式通常用于單機運轉(zhuǎn)。一般功率較大的變頻器用可控硅，并設(shè)一個可調(diào)頻率的裝置。變頻器是運動控制系統(tǒng)中的功率變換器，當今的運動控制系統(tǒng)是綜合了多種學科的高新技術(shù)領(lǐng)域，是自動化技術(shù)的“前沿”，總的發(fā)展趨勢是：驅(qū)動的交流化，功率交換的高頻化，控制技術(shù)的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。PLC的程序是電器控制線路的軟件實現(xiàn)，程序的執(zhí)行過程相當于電氣控制的邏輯運算過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個整體，易于擴展其功能的原則設(shè)計”。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。 the third part introduces the overall control system。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。本文主要分為六個部分，第一部分對PLC的原理進行了簡單介紹；第二部分主要介紹變頻器原理；第三部分對控制系統(tǒng)進行了總體介紹；第四部分主要介紹了設(shè)計變頻器的參數(shù)設(shè)計，包括系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置方法、參數(shù)設(shè)置以及參數(shù)設(shè)計說明；第五部分主要介紹了控制系統(tǒng)控制流程以及控制核心PLC的編程；最后介紹了系統(tǒng)調(diào)試的相關(guān)情況。PLC是一種新型的通用自動控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器——接觸器控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，專門為工業(yè)控制而設(shè)計，特別是目前在現(xiàn)場總線和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)方面的發(fā)展為自動化領(lǐng)域開辟了嶄新的空間?，F(xiàn)在廣泛應(yīng)用在機電控制、電氣控制、數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)通信運輸?shù)榷鄠€領(lǐng)域。但是，在時間上，PLC執(zhí)行的任務(wù)是按串行方式進行的，其具體的運行方式與繼電器接觸器控制系統(tǒng)及計算機控制系統(tǒng)都有著一定的差異與不同。變頻技術(shù)是集自動控制、微電子、電力電子、通信等技術(shù)于一體的高科技技術(shù)。由上式可知，異步電動機的轉(zhuǎn)速n 與頻率f成正比，只要改變頻率f 即可改變電動機的轉(zhuǎn)速，當頻率f 在0～50 Hz 的范圍內(nèi)變化時，電動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。⑵ 轉(zhuǎn)差頻率控制：轉(zhuǎn)差頻率控制需要檢出電動機的轉(zhuǎn)速，構(gòu)成速度閉環(huán)，速度調(diào)節(jié)器的輸出為轉(zhuǎn)差頻率，然后以電動機轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差頻率之和作為變頻器的給定輸出頻率。MICROMASTER420 具有缺省的工廠設(shè)置參數(shù)，它是數(shù)量眾多的簡單的電動機控制系統(tǒng)供電的理想變頻驅(qū)動裝置。同時通過PLC控制彩燈，實現(xiàn)彩燈組與音樂節(jié)奏的同步變換。S7200 PLC有5種CPU模塊。為了使此鍵的操作有效，應(yīng)設(shè)定P0700 = 1。 訪問參數(shù)按此鍵即可訪問參數(shù)。每組功能中出現(xiàn)的參數(shù)號取決于P0003 中設(shè)定的訪問級。（6）P0703參數(shù)為“17”，用來選擇數(shù)字輸入3的功能。如果有幾個固定頻率輸入同時被激活，選定的頻率是它們的總和。 主要控制程序?qū)ψ冾l器的控制是軟件設(shè)計的核心之一，對讀入的處理后的音頻信號進行分析后，用來控制變頻器的輸出。此后，2號水泵跟1號水泵一起工作，直至按下停止控制開關(guān)。其先進的控制理論思想，使變頻器在電氣傳動系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。另外，感謝在這次設(shè)計的搭檔魯沖同學，他具有豐富的設(shè)計經(jīng)驗和良好的動手能力，對此次設(shè)計有較大的貢獻，并在設(shè)計過程中給予我很多的幫助。 thus, making changes to part of the control logic has no impact on the rest. An important difference between DCSs and PLCs is how vendors market them. DCS vendors typically sell a plete, working, integrated, and tested system。在今后的學習中，我會把在這次設(shè)計中應(yīng)用到的知識更加系統(tǒng)的學習，完善自己的知識庫，增強動手設(shè)計的能力。拿到畢業(yè)設(shè)計題目后，首先應(yīng)該先仔細研究題目要求和設(shè)計所要實現(xiàn)的功能，確定控制方案，并根據(jù)系統(tǒng)要求選擇硬件設(shè)備，而不能盲目的查閱資料和確定設(shè)計方案并結(jié)合題目。TEMP模式，是由面板上的控制開關(guān)置TEMP未知確定的。 PLC控制流程PLC初始化后，首先檢測啟動按鈕是否按下，進而選擇控制電動機的啟動，如果停止按鈕按下則調(diào)至電機停止控制程序，停止電機工作。本系統(tǒng)中設(shè)置P0704參數(shù)為“1”，即1 ON/OFF1（接通正轉(zhuǎn) / 停車命令1）。（3）P0700參數(shù)為“2”，選擇數(shù)字的命令信號源（最小值：0；缺省值：2；最大值：6）。③選擇變頻器運行頻率控制方式，如變頻器面板、電位器（ 需設(shè)置對應(yīng)頻率范圍） 還是若干個固定頻率（ 通過變頻器端子選擇對應(yīng)頻率） 。缺省值運行時此鍵是被封鎖的，為了使此鍵的操作有效，應(yīng)設(shè)定 P0700 = 1?！Ｔ谕馊椭腥婎^向內(nèi)傾斜的情況下很好的防止了水池噴水造成的向外濺水。由圖31可知，MM420變頻器直流換屆是通過電容進行濾波的，因此屬于電壓型交直交變頻器?？刂齐娐愤€將通過適當?shù)乃惴ǜ鶕?jù)檢測到的電動機速度產(chǎn)生轉(zhuǎn)差頻率和其他的控制信號。 圖21 變頻器的基本構(gòu)成[9] 變頻器的控制方式與性能異步電動機調(diào)速轉(zhuǎn)動時,變頻器可以根據(jù)電動機的特性對供電電壓、電流、頻率進行適當?shù)目刂?不同的控制方式所得到的調(diào)速性能、特性以及用途也不同.變頻器控制方式大致大體可分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種，后者進行電動機速度反饋。變頻器未來的發(fā)展方向：(1)進一步提高控制理論，發(fā)展控制策略；(2)高速全數(shù)字化控制；(3)新型電力電子器件的應(yīng)用技術(shù)；(4)變頻器的大容量化和小體積化；(5)更符合環(huán)境保護標準，成為真正的“綠色產(chǎn)品”。輸出部分由PLC內(nèi)部輸出繼電器常開觸點、輸出端子和外部驅(qū)動電路組成。可編程控制器本質(zhì)上是具有特殊體系結(jié)構(gòu)的工業(yè)控制計算機，它與一般的計算機相比具有更強的與工業(yè)過程相連的接口，同時具有更適用于控制要求的程序設(shè)計語言。（3）易學易用，深受工程技術(shù)人員歡迎。 Finally, introducing the debugging of the control system.KEY WORDS: musical fountain, software design, control system, PLC, Transducer目錄前 言 1第1章 PLC基礎(chǔ)知識簡介 3 PLC的產(chǎn)生和發(fā)展 3 PLC的特點、分類與應(yīng)用 4 PLC的基本結(jié)構(gòu) 4 PLC的工作原理及工作過程 5第2章 變頻器基礎(chǔ) 7 變頻器概述 7 變頻器技術(shù)的發(fā)展 7 變頻器的分類 8 變頻器的工作原理以及控制方式 8 變頻器的工作原理 8 變頻器的控制方式與性能 9 MICROMASTER 420概述 10 MM420變頻器的電路結(jié)構(gòu) 11第3章 系統(tǒng)總體介紹 13 音樂噴泉組成 13 音樂噴泉水池設(shè)計 13 控制系統(tǒng)組成 13 變頻器設(shè)計 14 變頻器選型 14 變頻器控制接線圖 14 PLC設(shè)計 15 PLC選型 15 PLC輸入/輸出點分配 15 PLC控制接線圖 16第4章 變頻器控制參數(shù)設(shè)計 17 MM420變頻器操作面板 17 變頻器參數(shù)設(shè)置方法 18 變頻器參數(shù)設(shè)置 19 變頻器控制說明 20 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計說明 20 相關(guān)參數(shù)的說明 20第5章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 25 PLC控制流程 25 主要控制程序 28第6章 系統(tǒng)調(diào)試 30 PLC的調(diào)試 30 系統(tǒng)整體調(diào)試 30結(jié) 論 32致謝 34參考文獻： 35附錄1 音樂噴泉控制程序 36附錄2 英文原文 42附錄3 中文原文 47北方民族大學學士學位論文 基于PLC的音樂噴泉控制系統(tǒng)軟件設(shè)計前 言所謂音樂噴泉，就是利用音樂的主要音素(頻率、振幅、音色和節(jié)拍)控制噴水的花型組合變化、水柱高低、遠近變化和燈光色彩組合、明暗變化的噴泉。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。作者簽名： 日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日摘要本次設(shè)計的目的是制作一個以小型PLC為控制核心，變頻器控制水柱高度，以音頻采集為基礎(chǔ)的小型音樂噴泉控制系統(tǒng)。基于小型PLC的音樂噴泉控制系統(tǒng)在實際生活中應(yīng)用前景廣闊，值得推廣使用。第1章 PLC基礎(chǔ)知識簡介PLC是在繼電器控制技術(shù)、計算機技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來的一項先進的技術(shù)。 PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動控制裝置，其硬件組成與微型計算機相似。PLC的掃描工作流程如圖12所示?，F(xiàn)在使用的變頻器主要采用交直交方式（VVVF，變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電，然后再把直流電轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電，以供給電動機。這就是控制的出發(fā)點。因此，它們具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。圖 22 變頻器電路圖[11]第3章 系統(tǒng)總體介紹音樂噴泉的控制主要由PLC和變頻器完成，通過音樂的頻率信號控制PLC?！狣IN3端子上，通過PLC輸出地開關(guān)量控制變頻器輸出預(yù)置的固定頻率，變頻器輸出地預(yù)置頻率由設(shè)置參數(shù)決定。BOP上的按鈕以及功能說明見表41狀態(tài)顯示LCD 顯示變頻器當前的設(shè)定值。連續(xù)多次按下此鍵，將輪流顯示以上參數(shù)。數(shù)字輸入與對應(yīng)頻率如表44所示DIN11010101DIN20110011DIN30001111頻率值（Hz）20253035404550表44 數(shù)字輸入與對應(yīng)頻率 相關(guān)參數(shù)的說明（1）為了把變頻器的全部參數(shù)復(fù)位為工廠的缺省設(shè)定值，應(yīng)按照下面的數(shù)值設(shè)定參數(shù)（用BOP，AOP 或必要的通訊選件）：1. 設(shè)定P0010 = 302. 設(shè)定P0970 = 1（2）P0003參數(shù)為“2”，變頻器的參數(shù)有4個用戶訪問級；即標準訪問級，擴展訪問級，專家訪問級和維修級。該參數(shù)的最小值為0，最大值為99，缺省值為12。如果有幾個固定頻率輸入同時被激活，選定的頻率是它們的總和。彩燈的控制與啟動按鈕的狀態(tài)無關(guān)，程序運行后，彩燈就開始工作。 系統(tǒng)整體調(diào)試整個硬件系統(tǒng)實物圖如圖61所示。通過變頻器來控制水泵，變頻技術(shù)是集自動控制、微電子、電力電子、通信等技術(shù)于一體的高科技技術(shù)。同時，又嚴格要求我們，不放過任何一個錯誤。t encounter with the central database of a DCS. Some PLCs use proprietary networks, and others can use LANs. Either way, the munication functions are the samefetch and put registers. This can res