基于PLC的音乐喷泉控制系统的设计-毕业设计.docx

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1、河南理工大学毕业设计论文任务书专业班级电科12-2班学生姓名史嗫一、题目基于PIC的音乐喷泉控制系统的设计二、起止日期年月日至年月日三、主要任务与要求指导教师职称学院领导签字（盖章）年月日河南理工大学毕业设计论文）评阅人评语题目评阅人职称工作单位年月日河南理工大学毕业设计论文评定书题目指导教师职称年月日河南理工大学毕业设计论文）辩论许可证辩论前向毕业设计辩论委员会（小组）提交了如下资料:1、设计（论文）说明共页2、图纸共张3、指导教师意见共页4、评阅人意见共页经审查，专业班同学所提交的毕业设计（论文），符合学校本科生毕业设计（论文）的相关规定，到达毕业设计（论文）任务书的要求，根据学校教学管理

2、的有关规定，同意参加毕业设计（论文）辩论。指导教师签字（盖章）年月日根据审查，准予参加辩论。辩论委员会主席（组长）签字（盖章）年月日河南理工大学毕业设计论文）辩论委员会小组）决议学院专业班同学的毕业设计（论文）于年月日进行了辩论。根据学生所提供的毕业设计（论文）材料、指导教师和评阅人意见以及在辩论过程中学生答复下列问题的情况，毕业设计（论文）辩论委员会（小组）做出如下决议。一、毕业设计（论文）的总评语二、毕业设计（论文）的总评成绩：三、辩论组组长签名:辩论组成员签名:辩论委员会主席：签字（盖章）年月日基于PlC的音乐喷泉控制系统的设计摘要本文设计的核心为三菱FX2N系列PLC,使用这种PLC能

3、够容易的完成对喷泉系统的控制，并且能够准确的完成控制动作，到达设计的目的。本文首先根据设计的需要完成喷泉控制的流程设计，然后完成输入和输出的分配，根据这个分配选择适宜的PLC完成编程控制，程序编辑完成后对程序进行检查，检查没有问题后开始使用仿真软件进行仿真，证明程序的正确性，确定本次设计的喷泉控制系统能够完成对喷泉的控制。关键词：喷泉;PLC;变频器;PLC仿真;AbstractInthispaper,thecoreofdesignfortheMitsubishiFX2NseriesPLC,usingthePLCcaneasilycompletethefountainsystemcontrol

4、,andbeabletocompletethecontrolactionaccurate,toachievethepurposeofdesign.Thispaperaccordingtotheneedofthedesignofthecompletefountaincontrolprocessdesign,andthencompletethedistributionoftheinputandoutput,accordingtothedistributionofchoosingtheappropriatePLCprogrammingcontrol,programeditingtheprograma

5、fterthecompletionofinspection,checknoproblemafterstartusingsimulationsoftwaresimulation,provethecorrectnessoftheprogram,thefountainofthedesignofthecontrolsystemcancompletecontrolofthefountain.Keywords:fountainPLCFrequencyconverterPLCsimulation目录1引言错误!未定义书签。1.1 控制背景和意义错误!未定义书签。1.2 开展现状错误!未定义书签。1.3 喷泉

6、介绍错误!未定义书签。2音乐喷泉控制介绍错误!未定义书签。2.1 音乐喷泉的原理错误!未定义书签。2.2 音乐喷泉控制要求错误!未定义书签。2.3 PLC控制设计错误!未定义书签。2. 4设计的主要特点错误!未定义书签。3硬件介绍错误!未定义书签。2.1 PLC选型错误!未定义书签。2.2 信号源错误!未定义书签。2.3 水泵的选择错误!未定义书签。3. 4喷泉灯和按钮的选择错误!未定义书签。3.5变频器的选择错误!未定义书签。4软件设计错误!未定义书签。4.1 流程设计错误!未定义书签。4.2 输入输出分配错误!未定义书签。4. 3电路图错误!未定义书签。5程序分析错误!未定义书签。4.1

7、PLC梯形图编程语言的介绍错误!未定义书签。4.2 程序分析错误!未定义书签。5. 3PLC程序仿真错误!未定义书签。总结错误!未定义书签。致谢错误!未定义书签。参考文献错误!未定义书签。附录错误!未定义书签。1引言随着时代的进步，自动化技术进一步的开展，自动化控制设备走进了千家万户，给人们的工作带来了很多的方便，喷泉控制设备作为自动化控制设备的一种，已经广泛的被人么使用，人们也越来越认可自动化喷泉控制设备的开展和应用。喷泉控制设备控制系统的组成是传感器输入，PLC控制核心和输出模块共同组成，通过传感器的信号给PLC,PLC经过分析后，完成对喷泉的输出控制，这种控制的核心是PLC,使用PLC能

8、够很好的完成这样的控制。本文使用的这种控制方式控制十分稳定，有一定的实用价值，制作本钱也很低,能够满足现代生活的需要。自动化水平的上下能够衡量-个企业的生产效率的先进性，高效的自动化控制设备能够提高企业的市场竞争能力，一个好的生产企业必须有配套的生产设备，如果生产设备技术水平不够，这样企业的开展就有一定的局限性。随着我国喷泉控制设备的开展，现代的生产技术能够完成很多的现场控制，这样就促使国内的设备制造企业开始研发新的喷泉控制设备，从而提高企业的竞争。自动化水平的提高，能够促进生产设备的改良，提高生产效率，保证产品的质量的同时，能够准确的完成控制。音乐喷泉是根据音乐的输入完成对输出的控制，根据输

9、入的变化完成对把戏的控制，喷水高度控制和灯光颜色控制。音乐喷泉常常采用时序控制，根据动作的需要完成对喷泉动作方式的控制，这样就可以根据人们的需要完成需要的动作方式。PLC主要采集音乐信号，根据音乐信号的变化完成对变频器的控制，这样就可以完成对水泵高度的控制。这样现场就可以根据现场的需要实时的完成对音乐喷泉的控制,不需要提供固定的控制方式和音乐信号，各种形式的音乐信号都能完成对喷泉的控制。图1-1喷泉实物图1.1 控制背景和意义近几十年来，PLC控制系统己被广泛使用，PLC控制系统的功能越来越完善。PLC在喷泉控制系统的应用也越来越多，近年来PLC控制系统取得了很大的进步，根据对喷泉控制的需要可

10、以选择不同的PLC功能。国内PLC控制器仍以常规PLC控制为主,虽然PLC控制系统在国内生产生活的应用十分广泛，但国内的PLC控制器的开展水平仍然不高，同先进国家的差距仍然很大。我国相关控制器大量依靠国外的成熟技术。所以，开展先进的PLC控制技术是我们必须重视的趋势。随着科学技术的不断开展，人们对喷泉控制系统的要求越来越高，特别是高精度、人性化的PLC控制系统是国内外PLC控制系统开展的必然趋势。喷泉控制设备是机械的一种,他的技术含量比拟高,需要很高的控制要求和环境要求,根据这个需要，我国推出了一种强制的认证CE认证，有了这个认证之后，就需要各地的生产厂家淘汰过去的老的生产线，引进新的智能的自

11、动化生产线来完成生产，这样就能够完成国家要求的强制认证。例如原来的老的生产线使用继电器控制整个程序的动作，配电盘占很大面积，并且布线是否繁琐，这样就产生了很多危害。经过设备改良后，使用PLC为控制的核心，能够很好的完成需要的控制。目前来看，我们的喷泉控制设备行业的年产值大约在20亿人民币，年均增长的速度超过了9),只能够满足国内生产企业的一局部需求，很大一局部生产设备需要进口，跟兴旺国家的设备相比，我们的生产的产品功能性和可靠性能够差一些，主要的问题是PLC控制核心不行。为了挽回这个不好的局面，我国的喷泉控制设备就要完成高精尖的控制，并且跟国际积极接轨，学习国外的先进技术，运用在我国的喷泉控制

12、设备中。对于喷泉控制设备的差距，主要是机械差距和电气的差距，对于机械的差距主要是引进高精度的加工设备。电气控制需要使用PLC完成控制，这样就能够减少和国外的差距，赶上国外的脚步。1.2 开展现状目前，国内在喷泉控制设备研究方面以及技术方面没有到达最完善的效果，从经费、质量、控制方面都还相对落后，技术也不过硬，与兴旺国家的技术相比相差甚远。由于国内的喷泉控制设备相对落后，导致很多喷泉控制设备都是从国外进口，增加了本钱。进口设备最大的问题就是以后的维护维修问题，一直都要受他人牵制。据有效数据研究分析，国内对喷泉控制设备的利用落后于有一些兴旺国家的水平,但近些年,在技术上有所突破，开展速度明显提高，

13、水平也得到提升，技术程度更上一层。国外的喷泉控制设备系统主要使用自动化设备完成整体的喷泉控制，这样能过实现高度的自动化。在中国，由于喷泉控制设备开展的时间比拟晚，现在主要使用传统的继电器控制完成散热动作，这样的控制方法比拟落后。国外喷泉控制设备主要是用在兴旺国家的控制系统中，自动化程度越来越高。喷泉控制设备为现代工厂控制必不可少的一个环节。日本以及欧洲大中型生产企业都开始完成对喷泉控制设备的使用。在欧洲和日韩等地区，喷泉控制设备已经开始变得十分常见。随着国内的经济开展，喷泉控制设备得到越来越多的应用，这样就促使工厂越来越重视。国内生产的喷泉控制设备控制比拟简单，国内生产的喷泉控制设备的优势是价

14、格比拟廉价，但是质量不如国外进口的设备，这样就需要工厂能够实现价格低的根底上，实现更高的质量，质量差的最主要原因就是生产的设备的自动化器件容易出现故障，这样就使得喷泉控制设备不能正常工作，出现问题。这样就需要一个完善成熟的控制产品，完成对喷泉控制设备的控制，开展一个成熟的产品。1.3 喷泉介绍喷泉主要可以分为2个种类，第一种是因地制宜，根据现场的环境的不同，现场地形的不同选择适宜的喷泉方式；另一种是完全人工制作的喷泉控制系统，这种喷泉系统只需要场地和水源就能够完成喷泉设计，喷泉的种类有很多，喷泉的种类有很多，主要可以分为音乐喷泉、程控喷泉、旱地喷泉、跑动喷泉、光亮喷泉、趣味喷泉、激光水幕电影、

15、超高喷泉等。根据使用条件的不同可以分为很多种喷泉种类,漂浮式喷泉主要是整个系统完全漂浮在浮箱上，这种控制方式比拟简单，能够应用在大型的自然湖泊或者大型人工湖泊中。跑泉是由多个喷头组成的，按照一定的时序控制完成对喷泉的控制，可以根据需要完成不同形态的喷泉控制，并且可以根据需要使用音乐结合控制和灯光的控制。2音乐喷泉控制介绍音乐喷泉的控制主要由PLC和变频器完成，通过音乐的频率信号控制PLC。通过改变水泵电机的控制频率可以实现水泵转速变化,进而通过水泵的转速变化来控制音乐喷泉的水柱高度变化,实现音乐变化对喷泉的控制。变频器接受来自经PLC处理的音乐控制信号,输出频率不同的交流电，从而水泵的喷水状态不断变化，实现了喷泉喷水随音乐上下呈现不同的形态。同时通过PLC控制彩灯，实现彩灯组与音乐节奏的同步变换。2. 1音乐喷泉的原理本设计的音乐喷泉系统主要是根据输入的音量变化转换为模拟量信号控制程序的动作，根据输入的模拟量变化，PLC完成对输出的控制。本设计使用FXON-3A检测音乐信号,音乐信号转换成4-20MA信号输出到PLC模拟量，PLC模拟量根据采集到的信号完成对变频器的控制，完成对喷泉动作高度的控制。当音乐的声音变大的时候，喷泉的高度就变高,当输入的声音变低的时候，喷泉的高度就变低。彩灯根据需要完成闪烁速度控制，并且按照红黄绿和青蓝紫2种方式工作，3. 2音乐喷泉