【正文】 最后在此我還得感謝我的每一次同學(xué)，你們讓我懂得了集體，你們讓我明白了友情，這是我人生最大的一筆財(cái)富，沒(méi)有多久，我們即將踏上征程，為了自己的理想而四處奔波，希望以后我們都能實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想，我們永遠(yuǎn)不會(huì)忘記這四年大學(xué)生活的酸甜苦辣，我們都將銘記在心。[8].馮寧，[M].:124135[9].[J].機(jī)械工業(yè)出版社2005[10].吳明亮、[M].:100106[11].江秀漢、[M].:9299[12].[M].:3440[13].吳明亮、[M].:6770[14]..[M].:5158[15].[M].:123126[16].（三菱FX系列）[M].清華大學(xué)出版社，2005:167170[17].賀哲榮,（三菱FX2N系列）[M].:145149[18].[M].:5560[19].[M].2003:136146[20].[M].:7884[21].[M].:256268[22].[M].:3036[23].[M].:99109[24].[M].:156168[25].[J].蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)．2006[26].[M].：210224[27].[M].：86100[28].：//[29].[30]. 致謝首先在此，我必須感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)老師：張兵老師。在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我不斷查閱資料，深入了解了很多電氣控制系統(tǒng)的知識(shí)，熟悉了PLC控制技術(shù)等方面的理論知識(shí)及其應(yīng)用，逐漸提高了對(duì)于電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的實(shí)際工作能力，使我們之前所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)際情況相結(jié)合，通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)，提高了自己的知識(shí)和應(yīng)用，提高了自己的動(dòng)手，動(dòng)腦能力。這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是完成音樂(lè)噴泉的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具體到對(duì)于控制方案的選擇以及控制要求，對(duì)于噴泉的硬件也做出了設(shè)計(jì)和選擇，其中包括PLC、水泵、噴頭和變頻器以及電動(dòng)機(jī)的選擇。圖53 花樣噴泉工程建立圖之后進(jìn)入組態(tài)環(huán)境內(nèi)，進(jìn)行元器件的布置，并完成一系列參數(shù)的設(shè)置，就可以運(yùn)用MCGS組態(tài)環(huán)境，進(jìn)入到運(yùn)行環(huán)境，進(jìn)行仿真，圖56是仿真運(yùn)行的成功的噴泉運(yùn)行圖。MCGS組態(tài)軟件有兩個(gè)部分：MCGS運(yùn)行環(huán)境和MCGS組態(tài)環(huán)境。本設(shè)計(jì)的成本不高，噴水的花樣豐富多彩，觀賞性很強(qiáng)，安裝也較為方便，適合各種不同的場(chǎng)合。圖48 花樣1噴泉的系統(tǒng)梯形圖當(dāng)花樣的開(kāi)關(guān)閉合式，打開(kāi)啟動(dòng)按鈕，這樣，花樣1開(kāi)始工作，4號(hào)噴頭Y003啟動(dòng)噴水，噴水兩秒，之后SFTR的語(yǔ)句表示4號(hào)噴頭Y003開(kāi)始，一次進(jìn)行2秒的延遲，一直運(yùn)動(dòng)到1號(hào)噴頭Y00，之后會(huì)有一個(gè)18秒的延遲，之后，因?yàn)閱尾降脑?，就?huì)執(zhí)行Y000到Y(jié)003的全部停止，從當(dāng)一個(gè)循環(huán)結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)判斷單步開(kāi)關(guān)X003是否閉合，如果閉合的話，M1得電，這樣M0就會(huì)斷開(kāi)，M0失電從而程序結(jié)束，否則將持續(xù)運(yùn)行。 系統(tǒng)的主程序設(shè)計(jì) 啟動(dòng)和停止的設(shè)計(jì)圖47 噴泉系統(tǒng)啟動(dòng)部分梯形圖當(dāng)我們按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)，MO得電并且自鎖，保持得電。圖43 GX Developer軟件啟動(dòng)圖打開(kāi)軟件后，進(jìn)入軟件運(yùn)行界面，開(kāi)始菜單選擇新建工程，選擇好我們需要的PLC的型號(hào)：FX2N系列。音樂(lè)噴泉的原理是利用從電腦聲卡中采集出來(lái)的音樂(lè)信號(hào)，一路由音響設(shè)備直接播放；一路把從音響設(shè)備揚(yáng)聲器兩端取得的電流信號(hào)，送入三菱FX2N系列PLC模擬模塊進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，PLC可以利用限幅和濾波等處理方式將我們轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的數(shù)字量進(jìn)行分析，之后模擬量模塊中的D/A輸出口就可以進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，010V的直流電壓信號(hào)就是被這樣輸出的，這時(shí)候我們就可以將上面得到的直流電壓信號(hào)發(fā)送到變頻器所在的控制端子。 模擬量I/O模塊的選擇數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換是模擬量I/O模塊的主要功能，并且能同可編程控制內(nèi)部的總線相連，同時(shí)，為提高安全性，我們?cè)谄渲屑尤肓穗姎飧綦x的功能。開(kāi)關(guān)量的輸出模塊一般有晶體管輸出、繼電器輸出和晶閘管輸出三種輸出方式組成。輸入點(diǎn)數(shù)的60%是所能承受的模塊同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)的最大值。分組式輸入：輸入點(diǎn)會(huì)被分成若干組，而每一組（幾個(gè)輸入點(diǎn)）都會(huì)有一個(gè)公共端，各組之間也是分離的，這是分組式輸入的開(kāi)關(guān)量輸入模塊。 由開(kāi)關(guān)量的輸入模塊的輸入信號(hào)有直流5V、12V、24V、48V、60V等；交流110V、220V等電壓等級(jí)。不同的I/O模塊，影響著PLC的應(yīng)用范圍和價(jià)格，它的電路及功能也不相同，所以我們要根據(jù)我們的實(shí)際需要來(lái)進(jìn)行選擇。我根據(jù)第一章節(jié)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀等問(wèn)題，以及我們對(duì)于方案的設(shè)計(jì)，我們選擇了所需要的硬件。查閱資料所得數(shù)據(jù)，我選用了SW1DDH14C的型號(hào)的固體繼電器，而接觸繼電器我選用的型號(hào)是EB163001。我們?cè)诤竺娴母戒浗o出變頻器的接線圖。加氣噴托采用射流泵的原理，噴水時(shí)將空氣吸入，以少量的水長(zhǎng)生豐滿的射流，噴出的水柱呈現(xiàn)白色不透明狀，反光效果好。噴頭安裝在導(dǎo)流筒上端與水面齊平，噴水時(shí)能將池水帶出，形成粗大壯觀的水柱。圖33 直上噴頭實(shí)物圖及安裝簡(jiǎn)圖第3組位于噴泉的第二層，所以噴出的水柱應(yīng)該比第一組所噴出的水柱稍微細(xì)些，同時(shí)噴出的水柱也要低一些，在這一層，我們選用了可調(diào)直流噴頭。40度；PH值也應(yīng)該在59之間，因此，很適合本次設(shè)計(jì)的要求。QU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)接組合。圖31三菱FX2N32MR PLC 水泵的選擇方案水泵的種類可以根據(jù)不同的需要進(jìn)行分類：比如臥式水泵和潛水泵，我們需要根據(jù)水泵的揚(yáng)程、流量、使用的場(chǎng)合以及對(duì)比性價(jià)比來(lái)選擇自己所需要的是泵。當(dāng)然，由于一些系統(tǒng)是由開(kāi)關(guān)量控制的，PLC的響應(yīng)時(shí)間正常情況下都不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的影響，所以PLC對(duì)于I/O的響應(yīng)時(shí)間的選擇時(shí)，我們可以不考慮I/O響應(yīng)的問(wèn)題，但有些系統(tǒng)是由模擬量控制量，特別是閉環(huán)系統(tǒng)，我們就必須去考慮這個(gè)問(wèn)題了。PLC擁有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的I/O接口、通信接口，擁有的大存儲(chǔ)量的內(nèi)存，而他的監(jiān)控系統(tǒng)也相當(dāng)可靠，因而它具有如下基本的功能：（1）邏輯處理的功能。但是PLC就會(huì)考慮信息輸入輸出的可靠性、實(shí)時(shí)性，以及信息的實(shí)際使用。PLC源于繼電器控制，但是又基于電子計(jì)算機(jī)。如果為單步工作方式，則停下來(lái)，在連續(xù)工作方式的前提下，噴泉?jiǎng)t會(huì)繼續(xù)循環(huán)。運(yùn)行流程圖如下圖：4號(hào)噴頭噴水，延遲2秒3號(hào)噴頭噴水，延遲2秒2號(hào)噴頭噴水，延遲2秒1號(hào)噴頭噴水，延遲15秒單步停止 連續(xù)圖22 花樣1流程圖 2）花式選擇開(kāi)關(guān)在位置2時(shí)，啟動(dòng)按鈕按下后，1號(hào)噴頭噴水，延時(shí)2秒，2號(hào)噴水，再延時(shí)2秒，3號(hào)噴水，延時(shí)2秒，4號(hào)噴水。（4）PLC外部接線圖、噴泉控制過(guò)程模擬、軟件設(shè)計(jì)、噴泉控制流程圖。工控機(jī)、PLC以及單片機(jī)都可以作為下位機(jī)使用，如果我們綜合性能價(jià)格比、工作環(huán)境和抗干擾能力的話，我覺(jué)得可編程控制器PLC更適合作為我們的選擇，我們采用的是三菱 FX2N 系列的 PLC 做操作系統(tǒng)，利用上述原理將兩者結(jié)合，形成美妙的音樂(lè)噴泉。信號(hào)一但被接受，變頻器就會(huì)開(kāi)始迅速啟動(dòng)，水泵電機(jī)會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)會(huì)跟隨音樂(lè)頻率做出改變，這樣我們就完成了所需要的噴泉所產(chǎn)生的花樣與優(yōu)美的音樂(lè)完成同步。在本次設(shè)計(jì)中，噴泉控制閥選用電磁閥，考慮到電磁閥的驅(qū)動(dòng)，以及同時(shí)驅(qū)動(dòng)的個(gè)數(shù)和環(huán)保等問(wèn)題，我們選用小功率電磁閥。高性能的程序容量也讓人很是安心，800步RAM內(nèi)置于其中，不光可以使用存儲(chǔ)盒，而且可以輸出注釋，16K步也是他的最大可能的擴(kuò)充。固定和靈活的系統(tǒng)配置也得到了我們的青睞。而且PLC在各個(gè)工業(yè)部門(mén)的應(yīng)用范圍都得到了擴(kuò)展。但如果采用單片機(jī)的控制方案，是以可控硅做為功率開(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，所以不能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，這是單片機(jī)控制方案的最大弊端。系統(tǒng)控制方案的確定常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第2章 系統(tǒng)控制方案的確定 主控制器方案分析及選擇對(duì)于主控制器方案，我們提出如下幾個(gè)方案： 方案1：利用單片機(jī)控制花樣噴泉 單片機(jī)的特點(diǎn)是控制性能好，可靠性高，同時(shí)具有體積小，價(jià)格低廉，便于產(chǎn)品化等。 設(shè)計(jì)的主要研究?jī)?nèi)容和安排我們根據(jù)實(shí)際生活中遇到的問(wèn)題和情況，以花樣噴泉做為我們的研究課題，結(jié)合大量的資料以及文獻(xiàn)，研究花樣噴泉的控制問(wèn)題，設(shè)計(jì)出一套可行性高的、完整的花樣噴泉控制系統(tǒng)。 噴泉的種類 噴泉大概有兩種，一種是因地制宜，根據(jù)場(chǎng)地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出來(lái)的噴泉，第二種是完全根據(jù)人工意愿制造人工的噴泉。 現(xiàn)代噴泉中遇到的問(wèn)題 在現(xiàn)在噴泉大勢(shì)發(fā)展的今天，我們不能忽視其中產(chǎn)生的問(wèn)題，只有直面問(wèn)題，才能想辦法去解決，這樣才能得以更長(zhǎng)久、更好的發(fā)展： （1）方案設(shè)計(jì)的局限性，使很多噴泉不能得以長(zhǎng)