【導讀】音樂噴泉是近年來出現(xiàn)的一種園林建筑與花式觀賞相結合的一種產物。制部分需要可編程控制器來實現(xiàn)。對音樂噴泉的控制系統(tǒng)的總體功能進行了分析，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的硬件模塊設。計方案，并對控制方式進行了設計和程序的編寫。并真正地達到了實時控制的要求。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)代材料和雕塑藝術可以構成許多精美的環(huán)境和襯托出恰當?shù)臍夥?。同時在設計中應充分考慮管理條。件、運轉費用，合理確定所設計噴泉的復雜程度，否則，即使建成后，也難以長期正常運轉。其化專業(yè)密切協(xié)作來實現(xiàn)總的設計意圖。噴泉主要由噴水池、噴嘴、燈光照明、管道系統(tǒng)、水泵及控制設備等組成。將彩色的燈光、音樂與噴水的姿態(tài)結合起來，形成所謂舞蹈噴泉或音樂噴泉。建造場地和水池形狀的選擇通常應依據(jù)兩個原則：一是整體原則。噴泉處于特定的地

　　

【正文】 蘇調技術來控制每環(huán)噴水的高度。我選用的是 FRS520（ E）系列變頻調速器。其實物圖如圖 3— 5 變頻調速器 3— 5 21 第四章 硬件電路設計 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。音頻輸入、輸出信號和變壓控制信號經過 A/D， D/A 數(shù)據(jù)板進出計算機。接口板提供 10路單控制終端的數(shù)據(jù)采集通道。其性能達到 177。% 的精度和 12 位的分辯率。此外，此板還帶有 5個 12 位分辯率的模擬輸出通道，可插入計算機擴展槽，直接與 PC 總線交換數(shù)據(jù)。根據(jù)實際工程中的控制點數(shù)設計 D/D 通道，其中包括光電隔離器件和保護電路。本研究中使用中斷來處理數(shù)據(jù)采集和實時控制。選用的 計算機為 386 工控機。 圖 4— 1 音樂噴泉的圖案是三個圓圈，分外、中、內三個圈，外圈由第一臺水泵控制，中圈由第二臺水泵控制，內圈由第三臺水泵控制。 當變頻器一接通電源后，第一臺水泵以低頻率開始工作，以水剛冒出噴嘴為宜。當音樂響起時， KA1 閉合后，外圈的噴嘴開始噴水以及第一組彩燈開始閃爍。 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。當 KA4 斷開時， 第二臺水泵隨第一臺水泵繼續(xù)工作，但第二組彩燈停止工作。 當音樂到達高潮時， KA6 接通時， KM3 得電并自鎖，第三臺水泵在第一、二臺水泵的基礎上開始運轉，所有的噴嘴和彩燈都開始工作及閃爍。當 KA6斷開時，第三臺水泵隨第一、二臺水泵繼續(xù)工作，但第三組彩燈停止工作。 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。這樣，噴泉在音樂和程序的控制下，各式各樣的水下燈閃爍、變 幻，以及各種水型的起伏呼應，這樣就為音樂噴泉增加觀賞性和無限的藝術美感。 PLC 控制電路設計 按下 SB1→ X0 動作→ Y10 動作→接觸器 KM 得電并動作→變頻器接通電源 按下 SB2→ X1 動作→ Y0 釋放→接觸器 KM 失電→變頻器切斷電源 按下 SB3→ X2 動作→ Y5 動作→ STF工作并自鎖→系統(tǒng)開始加速運行 按下 SB4→ X3 動作→ Y4 釋放→ STF解除自鎖→系統(tǒng)開始減速停止 當 KA1 接通→ X5 動作→ Y3 動作→ RH 端子接通→系統(tǒng)以第一檔速運行 22 當 KA2 接通→ X6 動作→ Y2 動作→ RM 端子接通→系 統(tǒng)以第二檔速運行 當 KA3 接通→ X7 動作→ Y1 動作→ RL 端子接通→系統(tǒng)以每三檔速運行 當 KA4 接通→ X10 動作→ Y1 和 Y2動作→ RL和 RM 接通→系統(tǒng)以第四檔速運行 當 KA5 接通→ X11 動作→ Y1 和 Y3動作→ RL和 RM 接通→系統(tǒng)以第五檔速運行。 當 KA6 接通→ X12 動作→ Y2 和 Y3 動作→ RM 和 RH 接通→系統(tǒng)以第六檔速運行。 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 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 4— 2 23 圖 4— 2 24 PLC 外部接線圖 4— 3 圖 4— 3 25 人工噴泉硬件接線圖 4— 4 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 1的位置 4 X3 選擇開關 2的位置 5 X4 選擇開關 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 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。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，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設計成為編程。 系統(tǒng)流程圖 設計程序 （ 附錄 一 ） 28 第六章 調試過程 硬件調試 PCB 裸板時，檢查加工的怎么樣，測量一下電源地有沒有短路的。 2. 焊接上電源芯片，通上電源，把電源調通，看看電壓是不是都正常， 波系數(shù)是否超標。 3. 焊上主控制器芯片（微處理器），及其相關最小外圍電路， jtag 調試， 口， ram， rom，就是先讓最小系統(tǒng)跑起來。 如果 jtag 都是好的，寫個 hello， world 看看 cpu 內核能部不能工作，調試外部的 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. 用無水酒精把板子擦洗一遍，應為在調試的過程中某些管腳總會搞進點污穢，引起短路，這個方法解決了我碰到過的大約 40%左右的板子突然罷工。 。 首先拿到打樣的 PCB 板時，不急著焊元件，檢查下 PCB，有時候 PCB 本身就短路或開路，特別是電源部分， 其次調試時最好是一步步來（不要一次把所有元件全焊上），焊一部份調一部份。這樣可以減少不必要的工作量，達到事半功倍的效果。先調電源，電源沒有問題了，再往下調。 然后再調 CUP 的硬件部 份，復位電壓，晶振， CUP 電壓，地，及周圍 IC 的電源，地。確認沒有問題后，基本可以確認硬件沒有什么大問題，接著通電進行整機調式，看看工作的狀態(tài)是否與你理解的一樣。如果出現(xiàn)問題，那對照原理，按信號一級一級查看，有些莫名其妙的問題，那就查查通信方面是不是存在什么干擾， CLOCK 是否正確，等等。 軟件調試 將程序寫入計算機，看其是否能完成預定的功能，如能測試通過；否則，修改并反復測試知道通過。 在軟件的調試過程中，綜合利用設定斷點、單步、等調試手段，使得調試工作更宜進行。每個模塊調試成功，在編譯 連接程序，進行整個程序調試運行。 29 參考文獻 ［ 1］郭艷萍，李曉波。 PLC 在花式噴泉中的應用［ J］漯河職業(yè)技術學院學報（綜合版） .2021 ［ 2］廖常初 .可編程控制器應用技術（第四版） .重慶大學出版社 .2021 ［ 3］張玉華 陳金艷 賈玉芬?？删幊炭刂破髟砑皯茫ㄈ鈾C型）（［ M］ .北京大學出版社， 2021。 ［ 4］殷培峰 .基于 PLC 噴泉控制系統(tǒng)的設計與應用［ J］ .蘭州石化職業(yè)技術學院學報 2021， 6 ［ 5］孫康嶺 .電氣控制與 PLC 應用［ M］。北京：化學工業(yè)出版社 2021. ［ 6］郁漢琪 1 機床電器及可 編程控制器實驗、課程設計指導書［ M］北京：電子工業(yè)出版社， 2021 ［ 7］日本三菱公司。 FX 系列 PLC 編程手冊［ Z］ .1999 ［ 8］李勝多，張還編著，可編程序控制器原理及邏輯控制，中國電子出版社， 2021 ［ 9］陳在平，趙相賓主編，可編程控制器（ PLC）系統(tǒng)設計，電子工業(yè)出版社， 2021 ［ 10］李發(fā)海，朱東起。電機學（第四版），科學出版社， 2021 ［ 11］ lequocs. Design of electrohydraulic forc loading system［ J］ .SAEM,joumal of mercial vehicles， 1994 ［ 12］ MITSUBISHI programmable controller operations 附 錄 一 30 31