基于plc和變頻器的花式噴泉的設計畢業設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 PLC，并且具有強大的診斷功能，能更快的查找出故障的原因，從而大大縮短了維修的時間。 課題設計研究的目的及意義 隨著我國經濟的高速發展，微電子技術、計算機技術和自動控制技術都得到了迅 速發展，交流變頻調速技術已進入一個嶄新的時代，其應用也越來越廣泛 。而隨著我國城市化進程的加快和人口的大量集聚，環境顯得越來越重要，好的環境能使人身心愉快，做事效率提高。其中噴泉可以濕潤空氣，減少塵埃，降低氣溫。噴泉的細小水珠同空氣分子撞擊，能產生大量的負氧離子，社區 和大廈等處設立噴泉有益于改善社區面貌和增進人們的身心健康。 可編程控制器（ PLC）因為穩定可靠、結構簡單、成本低廉、簡單易學、功能強大和使用方便已經成為應用面最廣的通用工業控制裝置，成為當代工業自動化的主要支柱之一?；ㄊ絿娙刂埔蠼尤朐O備使用簡便，對應于系統組態的編程簡單，具有人性化的人機界面，配備應用程序庫，加快編程和調試速度。通過 PLC 對程序進行設計可以改變噴泉的花樣，提高控制水平。 4 2 系統控制方案的確定 花式噴泉的概述 噴泉是一種將水和其他液體經過一定壓力通過噴頭 噴灑出來具有特定形狀的組合體，提供水壓的一般為水泵。 如今噴泉的形式已十分豐富。隨著構筑的大小及水壓等的變化，噴泉或高或低、或珠或霧，精彩紛呈。可以 分 為 以 下 8 種： 1. 普通噴泉：只有簡單的幾種固定水型及燈光，隨著電源的開閉而控制噴泉的運行、水型和燈光變化。 2. 音樂噴泉：在程序控制噴泉的基礎上加入了音樂控制系統，計算機通過對音頻及 MIDI 信號的識別，進行譯碼和編碼，最終將信號輸出到控制系統，使噴泉的造型及燈光的變化與音樂保持同步。 3. 程控噴泉 : 按照預先編輯的程序變換噴水造型和燈光色彩強弱變化的噴泉 ，可實時顯示各個噴泉的工作狀態和燈光狀態，以及水泵和燈光的故障指示，程序一般可以隨時修改，也可儲存多種程序，隨意調用。 4. 水幕激光噴泉：將激光器發出的激光來射在水幕噴頭噴出的水膜上，激光束由激光控制系統編程控制，可發出多種多樣的圖案及色彩，照射在晶瑩透明的水膜上，形成斑斕奪目的奇異效果。 5. 旱地噴泉：是在水噴泉的基礎 上 進一步完善的，旱地噴泉地表清潔整齊，噴頭和燈光設置在蓋板下端，不噴水時表面平整闊廣，噴水時，水柱通過蓋板篳子或花崗巖輔裝孔噴出，既是廣場休閑，又能觀賞噴泉，一舉兩得。 6. 游戲噴泉： 又稱感應泉，噴泉水柱根據游人的動作產生反應，而且這種反應具有不確定性，是一種互動方式噴泉，增強了娛樂氛圍。 7. 光亮噴泉：是一種新型的噴泉裝置。燈光和噴頭科學結合，水流通過光源反射，噴出的水柱透明光滑，具有較高的藝術品位和觀賞效果。如果安裝個數多于兩個可追逐、跟蹤等功能，程序可根據用戶需要編制。 8. 水珍珠噴泉：利用特殊音波將水變成球體的噴水裝置和全頻高速閃光燈的視覺圖像效果的產品組成。 5 采用 PLC 控制花式噴泉的優點 ： PLC 串行工作，不受制約。 、計數上看： PLC 時 鐘脈沖由晶振產生，精度高，定時范圍廣，另有計數功能。 ： PLC 的連接線，只需改變控制程序就可以改變邏輯或者增加功能。 ： PLC 通過半導體來控制，速度快，無觸點，所以無抖動之說。 、維護性上看： PLC 無觸點，壽命長，有自我診斷的功能，對程序執行的監控功能以及現場調試的功能，維護方便。 系統設計的基本步驟 在花式噴泉控制系統的設計過程中主要應考慮以下幾點： 。 I/O 設備。根據花式噴泉控制系統的功能要求，確定系統所需的輸入 /輸出設備。常用的輸入設備有按鈕、開關等，常用的輸出設備有指示燈等。 I/O 點數選擇合適的 PLC 類型。 PLC 的 I/O 點，編制出 I/O 分配表或者 I/O 端子的接線圖。 ，這是整個花式噴泉系統設計的核心工作。 FX 編程軟件編輯 PLC 梯形圖，并進行測試，查找錯誤，使系統更加完善。 系統控制的方案 花式噴泉系統的控制要求如下： 1. 1， 2 均為外環形狀的噴水管， 3 為內環形狀的 噴水管， 4 為星形噴水管。燈光系統由三條支路組成，分別為綠色燈支路（在 2 之間）、黃色燈支路（在 3之間）、紅色燈支路 (在 4 之間 )。 2. 按下啟動按鈕，噴泉即開始工作，按下停止按鈕，則停止噴水。噴泉的工作方式（即噴水花樣）由選擇開關來實現。 3. 噴泉花樣：比如 3 同時噴水，延時三秒后， 3 停止噴水，同時 4 噴水，交替運行五次后， 4 一起噴水，三十秒后停止，以此規律循環。 6 4. 通過變頻器控制每環噴水管的高度。 5. 燈光的控制：由 PLC 的 X5 輸入端為燈光系統控制的選擇按鈕即（燈控按 鈕），當需要燈光配合時，接通 X5 輸入端。此時可實現三路燈光的控制，即 4 任意一層噴水時，紅色燈亮； 2 噴水時，黃色燈亮；所有的噴頭噴水時，綠色燈亮。圖 24 為花式噴泉示意圖： 圖 24花式噴泉示意圖 1 2 3 4 7 花式噴泉控制系統的原理圖 在噴泉中，通過按鈕開關來控制 PLC；此噴泉有 4 層噴水，所以用了一個變頻器來控制 4 個水泵。花式噴泉控制系統的原理，如圖 25 所示 ： 圖 25花式噴泉控制系統的原理圖 PLC 變 頻 器 按鈕開關信號 水泵 電源 8 3 系統硬件軟件設計 可編程控制器（ PLC）的選擇 PLC 的概述 可編程控制器稱作可編程邏輯控制器 (Programmable Logic Controller)，隨著技術的發展，這種裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱 PC。但是為了避免與個人計算機 (Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱為 PLC。 PLC 是用于工業現場的電控制器。它源于繼電器控制技術，但基于電子計算機。它通過運行存儲在其內存中的程 序，把經輸入電路的物理過程得到的輸入信息，交換所要求的輸