【正文】 號： _________________________ 作 者： _________________________ 專 業(yè) 名 稱： _________________________ 年 月 日 機電一體化技術(shù) 09063251 機電 093042 班 論文題目： 作者： _________________________ 指 導(dǎo) 教 師： 單位： 包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 單位： 包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 論文提交日期： 年 月 日 花式噴泉的 PLC 控制 摘要：花式噴泉是近年來出現(xiàn)的一種園林建筑與花式觀賞相結(jié)合的一種產(chǎn)物。隨著可編程控制器在我國的迅速發(fā)展，對花式噴泉的控制 要求也越來越高，使得越來越多的控制部分需要可編程控制器來實現(xiàn)。對花式噴泉的控制系統(tǒng)的總體功能進(jìn)行了分析，闡述了可編程控制器的組成和工作原理。本設(shè)計改善了噴泉系統(tǒng)的控制品質(zhì)，并真正地達(dá)到了實時控制的要求。只是 在展覽館等公共建筑和公園里能見到一些中、小噴泉，產(chǎn)品的水平也是簡單、粗放的。得到了良好的社會反映和社會效益。 二十世紀(jì)九十年代以后，社會主義市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，全國城市建設(shè)速度加快，人們也追求高質(zhì)量的文化生活和環(huán)境美。噴泉走出公園、園林的圍墻和廣場的中心，深入延伸到人們的各個社會活動場所。專業(yè)技術(shù)人員把計算機技術(shù)、信息技術(shù)，以及聲、光、電、霧、火、激光、音樂、水幕電影等學(xué)科的技術(shù)應(yīng)用到噴泉之中，把噴泉行業(yè)的技術(shù)水平推上了一個新的層面，開拓了廣闊的應(yīng)用空間，噴泉行業(yè) 得到了快速發(fā)展。一些大學(xué)和中專的建筑、園林專業(yè)也開設(shè)了水景、噴泉課程，為噴泉行業(yè)的今后發(fā)展提供了知識儲備。 人們對噴泉的造景功能、娛樂功能、環(huán)保功能認(rèn)識的提高，開拓了噴泉的應(yīng)用范圍。在商業(yè)廣場、購物中心以及 一些景點 的大型激光彩色音樂噴泉，其動感十足的 “ 水表演 ” ， 既歡快、跳躍，又抒情、富有詩意的 “ 水舞蹈 ” ，有些噴泉配之以水幕電影，給人們以變幻無窮，絢麗多姿的視聽效果。噴泉進(jìn)入了住宅小區(qū)，多與建筑小品和雕塑相映、相伴，既有中、老年人們喜愛的幽靜、典雅的風(fēng)格，也有適于兒童嬉水，趣味十足的形式。商場內(nèi)、酒樓 里的噴泉小巧、別致，既調(diào)節(jié)了室內(nèi)小氣候，又增添了畫意。噴泉 在 電視轉(zhuǎn)播廳和大型歌舞上頻頻出現(xiàn)，調(diào)諧得當(dāng)?shù)乃魏嫱兄莩龅男Ч?。噴泉是藝術(shù)和技術(shù)的結(jié)合物，建筑藝術(shù)、園林藝術(shù)、美術(shù)以至引伸到人文學(xué)、文學(xué)藝術(shù)、音樂藝術(shù)等都能蘊含到噴泉的設(shè)計、創(chuàng)作中。在噴泉方案的制作上，短短的幾年時間就從手工制圖發(fā)展到 photo shop 圖片再發(fā)展到三維動畫制作的光盤描繪的動態(tài)噴水方案，計算機技術(shù)極大地豐富和開拓了人們的思維空間。噴泉的專用產(chǎn)品，設(shè)備也在不斷地更新?lián)Q代，新材料、新技術(shù)的采用，環(huán)保型的產(chǎn)品更加安全、可靠，售后服務(wù)周到、及時，這些都為噴泉的良性發(fā)展提供了技術(shù)支撐，使得大多數(shù)的噴泉在美化環(huán)境之外，還發(fā)揮了良好的生態(tài)效應(yīng)社會效益和廣告效應(yīng)等間接的經(jīng)濟(jì)效益。否則將對噴泉行業(yè)的健康發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響。 （ 2） 細(xì)部設(shè)計的不合理直接影響作品效果。 （ 4） 節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保問題應(yīng)引起足夠的重視。有些噴泉的設(shè)計，只注意了流量、工作壓力等技 術(shù)指標(biāo)，忽視了流態(tài)效果這個重要因素，水造型效果差。而目前的一些超高水柱，水柱密實段短，破裂段和霧化段長，水柱直徑與噴水高度相比顯得細(xì)小單薄，抗風(fēng)能力差，水柱很容易被吹散飄移，這就是有關(guān)參數(shù)選配不合理所致。細(xì)部設(shè)計不合理，是技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差的表現(xiàn)，需要在設(shè)計階段給予解決。我國是一個缺水的國家，節(jié)水是基本國策，噴泉要提倡循環(huán)用水，設(shè)計時應(yīng)考慮減少噴水的霧化，飄移損失。 噴泉景觀概括來說可以分為兩大類：一是因地制宜，根據(jù)現(xiàn)場地形結(jié)構(gòu)，仿照天然水景制作而成，如：壁泉、涌泉、霧泉、管流、溪流、瀑布、水簾、跌水、水濤、漩渦等。這類水景近年來在建筑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，發(fā)展速度很快，種類繁多， 普通噴泉分音樂噴泉、程控噴泉、旱地噴泉、跑動噴泉、光亮噴泉、趣味噴泉、激光水幕電影、超高噴泉等。漂浮式噴泉制作、安裝工藝技術(shù)性強，但維護(hù)方便，易于保養(yǎng)。 跑泉：多個噴頭，按時序控制，構(gòu)成各種形態(tài)瞬時變化的水型。 水幕激光：采用特殊的入映機播放，使用的影片也是專門為水幕電影特制的影帶。 本文根據(jù)生活當(dāng)中出現(xiàn)的一些情況，以花式噴泉為研究對象，結(jié)合了大量資料及文獻(xiàn)，研究花式噴泉的控制問題，整理出一套可行性較高的噴泉控制系統(tǒng)。 在設(shè)計當(dāng)中，因花樣 1 出現(xiàn)故障的可能性較另外兩種花樣要大，因此在花樣 1的程序中設(shè)置了報警系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)故障時，可以及時報警并斷開電源，具有更大的安全保障。 第 2 章 方案分析 方案 1：使用單片機控制花式噴泉 單片機的特點是控制性能和可靠性高，體積小、價格低、易于產(chǎn)品化。 花式噴泉的原理是利用控制器控制水泵的噴水的方式，此方案采用 AT80C51 系列 單片機作為主控制器來控制噴泉的噴水方式。 單片機 通過控制步進(jìn)電機來控制電磁閥 ,實現(xiàn)對噴頭流量的控制 , 從而使噴泉水姿、燈光色彩產(chǎn)生變化。 方案 2：使用 S7300PLC 控制花式噴泉 自 20 世紀(jì) 60 年代中期以來 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 年來計算機和信息技術(shù)的飛速發(fā)展 ,不斷成倍擴大的功能和成倍降低的價格 ,使PLC、通訊聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、過程控制軟件都獲得了長足 的 進(jìn)步 ,也使 PLC的廣泛應(yīng)用成為可能。而且 PLC在各個工業(yè)部門的應(yīng)用范圍都得到了擴展。 S7300PLC 是 中型 的 PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。 S7300PLC可提 多 種 CPU可供選擇使用 ，并且 體積小，功能強、可靠性高，靈活性強和可擴展性的特點通過改變噴泉的控制程序或改變方式選擇開關(guān)，就可以改變花式噴泉的噴水規(guī)律，從而變化出 很多花樣，同時， PLC 具有很強的自診斷功能，迅速方便的檢查出故障，縮短檢修時間，因而確?？刂葡到y(tǒng)的可靠性，穩(wěn)定性 。 方案 3：使用 S7200PLC控制花式噴泉 本方案采用 S7200PLC 作為噴泉的主控制器來控制水泵的運行。集成了 6 個有12 種工作模式的高速計數(shù)器和兩點高速脈沖發(fā)生器、脈沖寬度調(diào)制器。從I/O 點分配方面來說很適合本設(shè)計的控制要求。 通過以上 3 種控制方式的比較可以得知： 使用