【正文】 統(tǒng)整體設(shè)計(jì) ?????????? ??????????? ? 15 控制方案選擇 ?????????? ??????????? ???? ??? 16 變頻器選擇 ?????????? ??????????? ????? ??? 17 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成 ?????????? ??????????? ???? 19 第 四 章 硬件電路設(shè)計(jì) ?? …………………………………… ??????? 20 控制系統(tǒng)硬件組成 ?????????? ??????????? ????? 20 PLC 控制電路設(shè)計(jì) ????????? ??????????? ?????? 21 電路原理圖 ?????????? ??????????? ????? ??? 22 PLC 外部接線圖 ?????????? ??????????? ?????? 24 第五 章 軟件程序流程圖 ?? ………………………………… ??????? 27 系統(tǒng)整體流程圖 ?????????? ??????????? ??? ? ? ? 27 梯形圖 ?????????? ??????????? ???? ?????? 27 第六 章 調(diào)試過(guò)程…… ? ……………………… … ???????????? 28 硬件調(diào)試 ?????????? ??????????? ??? ?? ? ??? 28 軟件調(diào)試 ?????????? ??????????? ? ? ? ? ??? ? ? 28 第七 章 總結(jié)與展望 ? ? ……………………………………… ??????? 29 參考文獻(xiàn) ? ………………………………………………… ???????? 30 附 錄 ? ………………………………………………… ???????? 31 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 4 引 言 在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，特別是在園林建筑、旅游建筑以及其化大型公共建筑設(shè)計(jì)中，建筑師常常把自然界中的水引進(jìn)設(shè)計(jì)中去，用水的藝術(shù)形態(tài)來(lái)補(bǔ)充和豐富人類的環(huán)境。管路與水泵應(yīng)貫徹結(jié)構(gòu)緊驟、獨(dú)立供水的原則，以便設(shè)備布局和系統(tǒng)的調(diào)試與控制。它比較適宜于喜慶節(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、凝聚向上的感受在商業(yè)廣場(chǎng)、購(gòu)物中心以及游泳景點(diǎn)的大型激光彩色音樂(lè)噴泉，其動(dòng)感十足的 “ 水表演 ” ，既歡快、跳躍，又抒情、富有詩(shī)意的 “ 水舞蹈 ” ，有些噴泉配之以水幕電影，給人們以變幻無(wú)窮，絢麗多姿的視聽(tīng)效果。 我們可以看到，噴泉比較適宜于喜慶節(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、凝聚向上的感受在商業(yè)廣場(chǎng)、購(gòu)物中心以及游泳景點(diǎn)的大型激光彩色音樂(lè)噴泉，其動(dòng)感十足的 “ 水表演 ” ，既歡快、跳躍，又抒情、富有詩(shī)意的 “ 水舞蹈 ” ，有些噴泉配之以水幕電影，給人們以變幻無(wú)窮，絢麗多姿的視聽(tīng)效果。 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。時(shí)鐘噴泉是我國(guó)對(duì)古人發(fā)明的繼承與延續(xù)。 泉、跳泉等，還經(jīng)常用到水下電磁閥、數(shù)控閥、液壓閥或氣壓閥等。為了在每組噴水管工作時(shí)能夠更好的欣賞，能區(qū)別 4組所噴出的水柱，所以 B組所處的圓的半徑為 R=2(m)， C組所處的圓的半徑為 R=4（ m）， D組所處的圓的半徑為 R=6（ m）。 ：把開(kāi)關(guān)（ 6）選擇到固態(tài)顯示，（ 7）上顯示的頻譜 的大小對(duì)應(yīng)固態(tài)驅(qū)動(dòng)設(shè)定電壓大小。（有繼電器輸出和晶體管輸出，其中晶體管輸出電源已提供） 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 13 如圖 2— 4： 音控噴泉固態(tài)驅(qū)動(dòng)接線圖 2— 4 音控噴泉變頻驅(qū)動(dòng)接線圖 2— 5 說(shuō)明： 1. CD VCD DVD 和 MP3 的左右聲道信號(hào)直接到控制器的 VL 和 VR，在輸出信號(hào)不是圓孔的情況下可接端子 VL， VR ， COM。 主控制器方案分析 ： 方案 1：使用單片機(jī)控制 音樂(lè) 噴泉 方案 2：使用 S7300PLC 控制 音樂(lè) 噴泉 自 20 世紀(jì) 60 年代中期以來(lái) PLC 產(chǎn)品在電力、冶金、化工等行業(yè)發(fā)揮了重大作用 ,尤其近20年來(lái)計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展 ,不斷成倍擴(kuò)大的功能和成倍降 低的價(jià)格 ,使 PLC、通訊聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、過(guò)程控制軟件都獲得了長(zhǎng)足 的 進(jìn)步 ,也使 PLC 的廣泛應(yīng)用成為可能。 圖 3— 4 變頻器 干擾信號(hào)主要途徑 音樂(lè)噴泉 系統(tǒng) 中諧波干擾信號(hào)會(huì)經(jīng)過(guò)音頻放大 系統(tǒng) 放大后，形成刺耳的噪音并影響音樂(lè)的 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 19 播放。占全國(guó)耗電 2/3 的交流電動(dòng)機(jī)目前大多數(shù)還在工頻、恒速下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行效率只有 60%左右。 本設(shè)計(jì)是通過(guò)變頻器蘇調(diào)技術(shù)來(lái)控制每環(huán)噴水的高度。 當(dāng)音樂(lè)到達(dá)高潮時(shí)， KA6 接通時(shí)， KM3 得電并自鎖，第三臺(tái)水泵在第一、二臺(tái)水泵的基礎(chǔ)上開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，所有的噴嘴和彩燈都開(kāi)始工作及閃爍。這樣可以減少不必要的工作量，達(dá)到事半功倍的效果。 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 30 參考文獻(xiàn) ［ 1］郭艷萍，李曉波。 但是畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。 如果 jtag 都是好的，寫個(gè) hello， world 看看 cpu 內(nèi)核能部不能工作，調(diào)試外部的 ram， rom。 當(dāng)變頻器一接通電源后，第一臺(tái)水泵以低頻率開(kāi)始工作，以水剛冒出噴嘴為宜。 在使用變頻器驅(qū) 動(dòng)告訴電機(jī)時(shí)，由于高速電機(jī)的電抗小，高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流地阿牛值增大。根據(jù)實(shí)際工程中的控制點(diǎn)數(shù)設(shè)計(jì) D/D 通道，其中包括光電隔離器件和保護(hù)電路。 變頻器選擇 隨著變頻調(diào)速技術(shù)的不斷推廣，風(fēng)機(jī)水泵專用 變頻器 已被廣泛用于水泵及風(fēng)機(jī)負(fù)載，音樂(lè)噴泉 系統(tǒng) 中需要采用大量的 水泵來(lái) 控制 噴泉循環(huán)水，根據(jù)水泵工作特性知道泵的流量與泵轉(zhuǎn)速成比例關(guān)系，通過(guò)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速可直接 控制 水泵的流量，在音樂(lè)噴泉 系統(tǒng) 需要實(shí)現(xiàn)噴泉水量實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，因而變頻調(diào)速技術(shù)更適合在音樂(lè)噴泉 系統(tǒng) 使用，此外根據(jù)水泵特性知道，采用變頻調(diào)速技術(shù)具有一定的節(jié)能效果，這也是 變頻器 在音樂(lè)噴泉 控制 系統(tǒng) 得推廣應(yīng)用的原因。網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)總線與現(xiàn)場(chǎng)總線主要差別是前者采用專用網(wǎng)絡(luò)操作 系統(tǒng) ，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)設(shè)備之間的相互操作。（有 3 路輸出） 本控制器可設(shè)定起始電壓，使用人員可調(diào)節(jié)起始電壓來(lái)選擇沒(méi)有音頻輸入時(shí)的輸出電壓，而當(dāng)有音頻信號(hào)輸入的時(shí)候輸出電壓是起始電壓和音頻對(duì)應(yīng)電壓的疊加。 ：起始電壓是沒(méi)有音頻輸入時(shí)，對(duì)外的輸出電壓。圖中 B組噴水管所處的圓上由 8個(gè)噴水管組成，該組噴水管所噴出的水柱為比 A組的水柱略小，所噴高度比 A組的高度略底，所噴高度為 6（ m）。 水力部分：采用優(yōu)秀水力模型設(shè)計(jì)，使水泵流量、揚(yáng)程、效率三者更為合理。 (3)音樂(lè)控制噴泉音樂(lè)控制噴泉是目前最先進(jìn)的控制方式，噴泉的水形可以 按照音樂(lè)的旋律而噴射，成為有形的音樂(lè)，故也稱會(huì)唱歌噴泉。只是在展覽館等公共建筑和公園里能見(jiàn)到一些中、小噴泉，產(chǎn)品的水平也是簡(jiǎn)單、粗放的。這類水景是近年來(lái)才在建筑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的，但其發(fā)展速度很快。空氣離子，尤其是負(fù)氧離子對(duì)人們的健康有良好的作用，被譽(yù)為 “ 空氣長(zhǎng)壽素 ” 。二是實(shí)用原則。本設(shè)計(jì)改善了噴泉系統(tǒng)的控制品質(zhì)，并真正地達(dá)到了實(shí)時(shí)控制的要求。不論是涓涓細(xì)流、平靜臺(tái)鏡的水面，或是奔騰的瀑布、熱情奔放的噴泉，都能成為建筑師創(chuàng)作的要素，或者形成以水景為 建筑空間的景觀中心，或者以水景作為建筑物的悅襯。 噴頭設(shè)計(jì) 噴泉噴頭一般有三種基本類型：直流式、水膜式和霧化式。河、湖自然水面上噴水高度超過(guò)百米的高水柱噴泉，其雄偉、壯觀的水造型往往成為這個(gè)城市或旅游景點(diǎn)的特 征之一。河、湖自然水面上噴水高度超過(guò)百米的高水柱噴泉，其雄偉、壯觀的水造型往往成為這個(gè)城市或旅游景點(diǎn)的特征之一。市場(chǎng)的需求推動(dòng)了噴泉行業(yè)的發(fā)展。 (5)旱噴泉 所謂 “ 旱 噴泉，是指噴頭、管道、 彩燈、電纜、水泵等一切設(shè)備均安裝在地槽內(nèi)。 在噴泉工程的一些特技效果中，經(jīng) 常用到一些特殊的機(jī)械和設(shè)備，如水下?lián)u擺電機(jī)、減速機(jī)、各種搖擺機(jī)構(gòu)、各種配水器、整流器等。 本 課題 中 A 組噴頭所噴的水柱最高，本 課題 中 4 組噴頭所噴的水柱高度為 28（ m）。當(dāng)輸出電壓大于固態(tài)驅(qū)動(dòng)設(shè)定電壓時(shí)，固態(tài)輸出點(diǎn)對(duì)外輸出，輸出電壓小于固態(tài)驅(qū)動(dòng)設(shè)定電壓時(shí)，固態(tài)輸出點(diǎn)截止。 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 14 2. VF0， VF1， VF2， GND 接到變頻器模擬量電壓輸入端（如圖 2— 5） 3. Y2， Y3， Y4，分別接固態(tài)繼電器的（ ）， V+接（ +） 4. Y0， CM0，可以啟動(dòng)可編程順序控制器等控制器來(lái)完成音樂(lè)啟動(dòng)的效果。 PLC 的優(yōu)點(diǎn)很多，主要包括：編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)；功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高；硬件配套齊全、用戶使用方便、適應(yīng)性強(qiáng)；可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少；維修工作量低、維修方便；體積小、能耗低等。調(diào)試時(shí)若遇到這種情況可采取以下措施 :降低 變頻器 載波頻率 。為了提高效率，所以在本設(shè)計(jì)中用到變頻器。我選用的是 FRS520（ E）系列變頻調(diào)速器。當(dāng) KA6 斷開(kāi)時(shí)，第三臺(tái)水泵隨第一、二臺(tái)水泵繼續(xù)工作，但第三組彩燈停止工作。先調(diào)電源，電源沒(méi)有問(wèn)題了，再往下調(diào)。 PLC 在花式噴泉中的應(yīng)用［ J］漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)（綜合版） .2020 ［ 2］廖常初 .可編程控制器應(yīng)用技術(shù)（第四版） .重慶大學(xué)出版社 .2020 ［ 3］張玉華 陳金艷 賈玉芬。同時(shí)，仍有很多課題需要后輩去努力去完善。 3. 焊上主控制器芯片（微處理器），及其相關(guān)最小外圍電路， jtag 調(diào)試， 口， ram， rom，就是先讓最小系統(tǒng)跑