PLC控制水幕音乐喷泉系统论文.docx

《PLC控制水幕音乐喷泉系统论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PLC控制水幕音乐喷泉系统论文.docx（47页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、画誉制石和农业技冬学沈1.an/houPrtrmhrak*1.Cu1.1.11srnfmnUone1.TretInOkO毕业设计（论文）题H：P1.C控制的自动花样音乐喷泉系统学生姓名：XXXX学号：学0905280123班级：XXXX指导教师：完成日期：2011-108信息处理与控制工程系业设计任务书设计（论文）题目凡C捽制的自动花样音乐喷泉系统选题时间论文（设2011-8-30完成时间201ITO-8计）字数22000关键词可编程控制器、变频器、控制、自动喷泉、音乐控制设计（论文）鹿目的来源,理论和实际意义：随新我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展,交流

2、变城调速技术已进入个崭新的时代,其应用稹来越广。而随着我国城市化进程的加快和人口大量集筑，环境越来越重要，好的环境能使心身愉快,做事效率提高.其中音乐喷泉可以湿润冏密空气，减少尘埃，降低气晶.喷泉的细小水珠同空气分子撞击，能产生大m的仇辄离子就发出的舒凝百乐，有益下曲善社区面教和增进居民身心健康，可编程序控制器（P1.C）因为稳定可旅、结构荷单、成本低廉、简单易学、功能强大和使用方便已经成为应用面最为广泛的通用工业控制装置.，成为当代工业自动化的主要支柱之一.花式喷泉控制要求接入设备使用简便,对应于系统组态的编程简单，具有人性化的人机界面,配备应用程序库,加快编程和谓试速段.通过P1.C对程序

3、设计.提高了喷泉的控制水平，并改善了喷泉的样式。符合现代生活埋含，营造良好的生活氛眼.设计(论文)的主要内容：本设计将在以下几个方面对花式喷泉的控制系统进行研究和论证(1)花式音乐喷泉类型的选择，(2)花式音乐喷泉硬件系统的设计.(3)花式音乐喷泉控制系统软件的设计.G1.)音乐的硬件软件的设计学生签字：指导教师签字：系负责人签字：年月日兰州石化职业技术学院摘要自动喷泉采用了可编程控制器P1.C和变频潺，用软件实现对自动喷泉运行的控制.可靠性大大提高。控制系统结构简单，外部线路简化,可方便的增加或改变控制功能，也可以进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。用西门子S7200方法

4、编程，可以使设计思路清晰，编程简便。而变频器调速以其优异的调速性能和起制动性能、高效率、高功率因素和节电效果,可以控制喷泉水位的高度，广泛的适用范围及其它许多优点而获国内外公认为最有发展前途的调速方式。因此，可编程控制器P1.C技术加变频器调速技术已成为现代喷泉行业的一个热点。随着人们生活水平的提高和建立绿色城市的向往，音乐喷泉以我独特的魅力和特殊的功能，愈来愈成为休闲娱乐产业中的一项重要产品，音乐喷泉的兴建也越来越多。根据F1.前音乐喷泉的发展现状，完成小型音乐喷泉系统硬件结构设计和控制系统设计。控制系统的原理是利用8051单片机汇编音乐程序或者通过A/D对ifii-频信号进行采样和处理，分

5、级控制单相电动机，最终达到控制喷头流量的方法，也可以采用程序控制或人工按键控制电磁阀来控制花型。音频信号还影响灯光色彩和灯光光线明暗的变化，从而使灯光色彩、灯光的闪烁和喷泉水姿随音乐节奏而变化.现代都市人久居闹市，对紫陌红尘中的层蛛网万般世态颇多迷惑，在.繁杂的事务中不知浓缩兜裹着多少奔波而且疲管的思绪。如果你确定自己正在16岁到55岁这个年龄段，那我猜你的生活中或多或少都该有些压力。在心中任它们堆枳和增长可绝对不是个明智的选择，于是，便希冀一种闲情逸致，向往一种宁静生活。而宁睇的心境，远非旅游所能满足，唯有音乐，才能让现代人放松自我，感觉宁静。当然，压力的来源也有很多种，但是忙碌的人群还是在

6、身边感受比较好，因此音乐喷泉是现代很有必要的热点。关键词：可编程控制器：变频器：控制：自动喷泉：音乐控制：8051单片机：A/D转换：音乐喷泉；目录目录H1引言11.1 论文研究的背景I1.2 论文设计的内容313论文设计的目的和意义32系统方案的确定52.1 花式喷泉的概述52.2 采用P1.C控制花式喷泉的优点52.3 系统设计的聪本步骤62.5 花式喷泉控制系统的原理图83系统硬件设计IO3.1 可嫡程控制器(P1.C)的选型103.1.1 P1.C概述103.1.2P1.C的选型I1.3.2 变频零的选型133.3 水泵的选型133.4 硬件接践图133.5 I/O分配表163.6 音

7、乐原理163.6.1 音乐控制模块183.6.2 中央控制模块194系统软件设计234.1PH梯形图敏2342STEP7MCROWIN32软件的使用234.3 S720Q-SIMU1.Ano、仿版件的274.4 系虹作过程分析304.5 控制系统剧芋设计304.5.】花式喷泉的第一种花样304.3.2花式啧泉的第二种花样334.3.3花式啧泉的第三种花样3546音乐软件管理384.6.1 整体音乐模块384.6.2 音乐控制设计394.6.3 定时时间的产生及工作方式的选择41怠结44致谢45第1章引言1.1论文研究的背景随着城市化进程的加速，花式喷泉可以在人们周围随处可见。比如广场，大厦，小

8、区等.花式喷泉是人造小气候，在炎热的熨日可以起到增湿和降温的作用;也为水体充氧，有利于水体增加自净能力，起到防止水体黑臭的作用。花式喷泉运行的灵活性是评价花式喷泉优劣的关键，而这与花式喷泉的控制系统息息相关。花式喷泉可以根据自己的设计，设计出各种各样的花样，加上灯光，能给人布种不错的视觉享受。1969年美国数字设备公司(DEe)研制出世界上第一台可编程控制器，并成功地应用在美国(GM)的生产线上。但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制期，简称P1.C(PrOgrammab1.e1.ogiccontro1.1.er)o70年代后期，随着微电子技术和计算机的迅猛发展使P1.C从开关量的逻辑控

9、制扩展到数字控制及生产过程控制域，真正成为种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器，筒称PC(PrOgramn1.ab1.eCOntrUHer).但由于PC容易与个人计算机(PrOgrammab1.eComPuIer)相混淆，故人们仍习惯地用P1.C作为可编程器的缩写。1985年国际电工委员会(IEC)对P1.C的定义如下。可编程控制器是种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器，它采用了可以编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。P1.C是继电器定辑控制系

10、统发展而来，所以它在数学处理、顺序控制方面具有一定优势。继电器在控制系统中主要起两种作用：(1)逻辑运算(2)弱电控制强电。P1.C是集自动控制技术，计算机技术和通讯技术于体的种新型工业控制装置，己跃居工业自动匕大支柱(P1.C、RoBoT、CADCAM的苜位。可编程控制iJIrf器，葡称P1.C。它在集成电路、计算机技术的基础上发展起来的一种新型工业控制设备。具有：O1.可咏性高、抗干扰能力强。02设计、安装容易，维护工作量少。03功能强、通用性好。04开发周期短，成功率高.05体枳小，重员轻、功耗低等特点。具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体枳小、重配轻等优点，已经广泛应用于自动

11、化控制的各个领域，并已成为实现工业生产自动化的支柱产品。与维电一一接触器系统相比系统更加可靠；价格上能与维电一接触器控制系统竞争：易于在现场变更程序：便r使用、维护、维修：能直接推动电磁阀、接触器与于之相当的执行机构：能向中央执行机构：能向中央数据处理系统直接传输数据等.因此，进行花式喷泉的PiC控制系统的设计，可以推动喷泉行业的发展，扩大P1.C在自动控制领域的应用，具有一定的经济和理论研究的价值。再者起初的音乐喷泉控制系统就是利用音乐的主要音素（频率、振幅、音色和节拍）控制喷水的花型组合变化、水柱高低、远近变化和灯光色彩组合，其原理是将声音信号转变为电信号,经过放大及其它一些处理推动继电器

12、或电子开关,再去控制设在水路上的电磁阀的启闭，从而达到控制喷头水路的通断。音乐喷泉是现代科技与艺术的综合，利用喷泉来表现音乐的美感，令人赏心悦目。目前，有许多采用各式各样的控制系统来实现的音乐喷泉，取得了良好的效果。但纵观这些音控产品，有的利用音乐的时域变化来控制喷泉，有的将音乐分成几个频段来控制喷泉的花型，且多采用低频、中频和高领三个频段来控制。缺点是都没有在频域上很好地展现音乐，因此不能很好地体现音乐的内涵。本项目针对这些问题，提出了种新的方法来控制喷泉的变化，本设计将通过对音乐音频信号的实时采样，再通过变频器对潜水泵进行变频调速，利用各式喷头的喷射、摇摆、旋转来实现喷泉水柱高低、摇摆幅度

13、、旋转速度来实时地展现音乐的频谱。七，化H1.1.业技术学院12论文设计的内容本设计将在以下几个方面对花式喷泉的控制系统进行研究和论证。(1)花式喷泉类型的选择.综合花式喷泉的类别和各类的特点和要求，在本课题中主要研究能有三种喷水花样可供选择：能终控制每环喷水管喷水的高度：喷水时要有灯光显示：Ur以根据不同的季节、不同的场合可改变喷水的花样。将各种水型及灯光，按照预先设定的排列组合进行控制程序的设计，通过计弟机运行程序发出控制信号，使水型及灯光有各种各样的变化。(2)花式喷泉硬件系统的设计。本课题设计的花式喷泉要求运行迅速准确度高，在花式喷泉的各层检测系统中用用存工业自动控制上大量运用的具有检

14、测精度高、寿命长、稳定性能好的接近传感器，运用感应器的开关量信号输入给P1.C来实现控制。由于本课题的具体需求在硬件系统的设计过程中主要考虑了花式喷泉的经济实用、稳定、灵活、美观的需要。(3)花式喷泉控制系统软件的设计。在本设计中选用H前运用最多的P1.C编程语言梯形图，梯形图的编程能直观明了的设计花式喷泉控制的要求，梯形图的编写运用SWOpC-FXGPVING程软件，此软件支持全部的西门子S7-200系列的P1.C编程，并且具有强大的诊断功能，能更快的查找出故障的原因，从而大大缩短了维修时间。13论文设计的目的和意义西若我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展

15、，交流变频调速技术已进入个崭新的时代，其应用越来越广。而随着我国城市化进程的加快和人口大量集聚，环境越来越重要，好的环境能使心身愉快，做事效率提高。其中喷泉可以湿润周闱空气，减少尘埃，降低气温。喷泉的细小水珠同空气分子撞击，能产生大量的负氧离子，有益于改善社区面貌和增进居民身心健康，可编程序控制器(P1.C)因为稳定可靠、结构简单、成本低廉、简单易学、功能强大和使用方便己经成为应用面最为广泛的通用工业控制装置，成为当代工业引言自动化的主要支柱之-O花式喷泉控制要求接入设备使用简便.对应于系统组态的编程简单，具有人性化的人机界面，配备应用程序库，加快编程和调试速度。通过P1.e对程序设计，提高了喷泉的控制水平,并改善了喷泉的样式。第2章系统控制方案的确定2.1花式喷泉的概述喷泉是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形状的组合体，提供水压的一般为水泵。现代城W中的喷泉形式已十分丰言。随着构筑物的大小及水压等的变化，喷泉或高或低、或珠或雾，精彩纷呈，可分为以下7种.(1)普通喷泉：只有简单的几种固定水型及灯光，随着电源的开闭而控制喷泉的运行、水