【導(dǎo)讀】音樂(lè)噴泉是近年來(lái)出現(xiàn)的一種園林建筑與花式觀賞相結(jié)合的一種產(chǎn)物。制部分需要可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)音樂(lè)噴泉的控制系統(tǒng)的總體功能進(jìn)行了分析，闡述了?？删幊炭刂破鞯慕M成和工作原理。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(xiě)。并真正地達(dá)到了實(shí)時(shí)控制的要求。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?，F(xiàn)代材料和雕塑藝術(shù)可以構(gòu)成許多精美的環(huán)境和襯托出恰當(dāng)?shù)臍夥铡：?，以最少的能量消耗和基建投資，去獲得最佳的藝術(shù)效果。同時(shí)在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮管理?xiàng)l。件、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，合理確定所設(shè)計(jì)噴泉的復(fù)雜程度，否則，即使建成后，也難以長(zhǎng)期正常運(yùn)轉(zhuǎn)。其化專業(yè)密切協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)總的設(shè)計(jì)意圖。噴泉主要由噴水池、噴嘴、燈光照明、管道系統(tǒng)、水泵及控制設(shè)備等組成。將彩色的燈光、音樂(lè)與噴水的姿態(tài)結(jié)合起來(lái)，形成所謂舞蹈噴泉或音樂(lè)噴泉。

　　

【正文】 現(xiàn)得越來(lái)越多彩和熱烈，當(dāng)音樂(lè)噴泉高度隨音樂(lè)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。這樣，噴泉在音樂(lè)和程序的控制下，各式各樣的水下燈閃爍、變 幻，以及各種水型的起伏呼應(yīng)，這樣就為音樂(lè)噴泉增加觀賞性和無(wú)限的藝術(shù)美感。 PLC 控制電路設(shè)計(jì) 按下 SB1→ X0 動(dòng)作→ Y10 動(dòng)作→接觸器 KM 得電并動(dòng)作→變頻器接通電源 按下 SB2→ X1 動(dòng)作→ Y0釋放→接觸器 KM 失電→變頻器切斷電源 按下 SB3→ X2 動(dòng)作→ Y5動(dòng)作→ STF 工作并自鎖→系統(tǒng)開(kāi)始加速運(yùn)行 按下 SB4→ X3 動(dòng)作→ Y4釋放→ STF 解除自鎖→系統(tǒng)開(kāi)始減速停止 當(dāng) KA1 接通→ X5動(dòng)作→ Y3 動(dòng)作→ RH 端子接通→系統(tǒng)以第一檔速運(yùn)行 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 22 當(dāng) KA2 接通→ X6動(dòng)作→ Y2 動(dòng)作→ RM 端子接通→系 統(tǒng)以第二檔速運(yùn)行 當(dāng) KA3 接通→ X7動(dòng)作→ Y1 動(dòng)作→ RL 端子接通→系統(tǒng)以每三檔速運(yùn)行 當(dāng) KA4 接通→ X10 動(dòng)作→ Y1和 Y2 動(dòng)作→ RL 和 RM 接通→系統(tǒng)以第四檔速運(yùn)行 當(dāng) KA5 接通→ X11 動(dòng)作→ Y1和 Y3 動(dòng)作→ RL 和 RM 接通→系統(tǒng)以第五檔速運(yùn)行。 當(dāng) KA6 接通→ X12 動(dòng)作→ Y2 和 Y3 動(dòng)作→ RM 和 RH 接通→系統(tǒng)以第六檔速運(yùn)行。 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?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 23 圖 4— 2 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 24 PLC 外部接線圖 4— 3 圖 4— 3 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 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(shuō)明書(shū) 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(shuō)明 1 X0 停止說(shuō)明 2 X1 啟動(dòng)按鈕 3 X2 選擇開(kāi)關(guān) 1 的位置 4 X3 選擇開(kāi)關(guān) 2 的位置 5 X4 選擇開(kāi)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(shuō)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?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 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。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開(kāi)關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)成為編程。 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)流程圖 噴泉控制系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)程序 （ 附錄 一 ） 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 28 第六章 調(diào)試過(guò)程 硬件調(diào)試 PCB 裸板時(shí)，檢查加工的怎么樣，測(cè)量一下電源地有沒(méi)有短路的。 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)。 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)跑起來(lái)。 如果 jtag 都是好的，寫(xiě)個(gè) hello， world 看看 cpu 內(nèi)核能部不能工作，調(diào)試外部的 ram， rom。 （體）是 否起振，注意晶體的輸出幅值比較小，晶振則和其電壓相差不大 3. 用無(wú)水酒精把板子擦洗一遍，應(yīng)為在調(diào)試的過(guò)程中某些管腳總會(huì)搞進(jìn)點(diǎn)污穢，引起短路，這個(gè)方法解決了我碰到過(guò)的大約 40%左右的板子突然罷工。 。 首先拿到打樣的 PCB 板時(shí)，不急著焊元件，檢查下 PCB，有時(shí)候 PCB 本身就短路或開(kāi)路，特別是電源部分， 其次調(diào)試時(shí)最好是一步步來(lái)（不要一次把所有元件全焊上），焊一部份調(diào)一部份。這樣可以減少不必要的工作量，達(dá)到事半功倍的效果。先調(diào)電源，電源沒(méi)有問(wèn)題了，再往下調(diào)。 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。確認(rèn)沒(méi)有問(wèn)題后，基本可以確認(rèn)硬件沒(méi)有什么大問(wèn)題，接著通電進(jìn)行整機(jī)調(diào)式，看看工作的狀態(tài)是否與你理解的一樣。如果出現(xiàn)問(wèn)題，那對(duì)照原理，按信號(hào)一級(jí)一級(jí)查看，有些莫名其妙的問(wèn)題，那就查查通信方面是不是存在什么干擾， CLOCK 是否正確，等等。 軟件調(diào)試 將程序?qū)懭胗?jì)算機(jī)，看其是否能完成預(yù)定的功能，如能測(cè)試通過(guò)；否則，修改并反復(fù)測(cè)試知道通過(guò)。 在軟件的調(diào)試過(guò)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。每個(gè)模塊調(diào)試成功，在編譯 連接程序，進(jìn)行整個(gè)程序調(diào)試運(yùn)行。 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 29 第七章 致 謝 本系統(tǒng)主要以可編程控制器 PLC 和變頻器的強(qiáng)大的控制功能，實(shí)現(xiàn)了利用可編程控制器和變頻器控制 音樂(lè) 噴泉的功能，具有接線簡(jiǎn)單、編程直觀、擴(kuò)展容易等特點(diǎn)。當(dāng)噴泉的功能增加時(shí)，只需增加相應(yīng)程序以及輸出的功能，要改動(dòng)的地方也較少，調(diào)試結(jié)果表明，在適應(yīng)性、靈活性、精確性和可靠性方面，都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，表明該設(shè)計(jì)方案是可行的。 在設(shè)計(jì)過(guò)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。同時(shí)，仍有很多課題需要后輩去努力去完善。 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。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)材料的不了解等等。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。 此外，我要感謝我們的指導(dǎo)老師！感謝他們?cè)谶@個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程 中對(duì)我們的種種幫助和支持。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 30 參考文獻(xiàn) ［ 1］郭艷萍，李曉波。 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?？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。 ［ 4］殷培峰 .基于 PLC 噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用［ J］ .蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) 2020， 6 ［ 5］孫康嶺 .電氣控制與 PLC 應(yīng)用［ M］。北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2020. ［ 6］郁漢琪 1 機(jī)床電器及可編程控制器實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)［ M］北京：電子工業(yè)出版社， 2020 ［ 7］日本三菱公司。 FX 系列 PLC 編程手冊(cè)［ Z］ .1999 ［ 8］李勝多，張還編著，可編程序控制器原理及邏輯控制，中國(guó)電子出版社， 2020 ［ 9］陳在平，趙相賓主編，可編程控制器（ PLC）系統(tǒng)設(shè)計(jì)，電子工業(yè)出版社， 2020 ［ 10］李發(fā)海，朱東起。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(shuō)明書(shū) 31 附 錄 一 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 32