洪梁钎-1513130726-V1-13653-毕业论文.doc

毕业设计（论文） 题　目：　　基于PLC的音乐喷泉控制设计　　　　　　　 二级学院： 应用工程学院 专业班级： 计算机控制技术1307 姓 名： 洪梁钎 学 号： 1513130726 指导教师： 胡曙敏 2016年 5月 15日 摘要 近年来，伴随着科技的进步和我国人民生活水平的不断提升，环境问题也愈来愈得到人们的重视，音乐喷泉也愈来愈多的出现在了我们的生活中。它作为一种环境保护项目，将水的灵动和音乐的美巧妙地结合在一起，具有极高的艺术观赏价值。引言 1 1 项目总体设计 2 1.1 项目设计要求 2 1.2 总体框图设计 2 2 硬件设计 4 2.1 硬件选型 4 2.2 地址分配表 5 2.3 硬件电路图 6 3 变频器及控制参数设计 7 3.1 变频器选型 7 3.2 变频器控制接线图 7 3.3 变频器参数设置 8 4 软件设计及调试 10 4.1 PLC控制流程 10 4.2 PLC主要控制程序 13 4.3 PLC的调试 14 结论 15 参考文献 16 附录 17 论文原创性声明 23 引言 音乐喷泉是一个使用音乐的主体元素（频率，振幅，音调和节奏）与花型组合控制喷泉，水柱高度，距离变换和光的颜色组合与亮度变化。音乐喷泉是人工喷泉现代控制技术的使用，是融合了基于程序控制的音乐喷泉控制系统，通过水和轻音乐喷泉控制相结合的变化而变化，从而实现光与色的组合、音乐的情绪、喷泉的生动丰富的表演内涵。 随着可编程控制技术的发展，可编程序控制器和变频器技术在喷泉控制领域发挥着不可替代的作用。即使用一个小型PLC的音乐喷泉控制系统频率转换器，可以实现控制喷泉灯，水泵，接线简单、编程与音乐节奏和情感以及流水灯的多点结合，便于适合追求时尚家居生活和娱乐。目前，音乐喷泉的控制中最常出现的是实时控制。 小型PLC的音乐喷泉控制系统基于现实生活中的应用前景，值得推广。在设计过程中，采用可编程控制器实现音乐喷泉的控制。尤其是在现场总线和工业自动化领域的控制网络中开辟了一个新的发展空间。 1 项目总体设计 根据音乐喷泉的实际运行情况，了解音乐喷泉的实际工作过程，实行相应的控制方案，明确设计要求。 1.1 项目设计要求 对小型音乐喷泉的喷嘴设计：分为三组，外圈有一九个头，六喷嘴的圈子，从壶嘴直径0.5mm两圈，由12W潜水泵供电两环形喷嘴；内环仅是一个主喷嘴，直嘴上的集电极，水流量较大。当泵浦功率下工作，有一个壮观的喷水的直径和高度，用55W的潜水泵提供压力水直流喷头。两组彩灯分别安装在外圈和中圈喷头下，成交替闪烁的运行状态。水池半径约为0.4m，喷头组最大半径为0.25m。 1.2 总体框图设计 音乐喷泉的硬件组成部分如图所示。1-1 总体框图 1、喷泉的音乐从CD、VCD、等播放器进行播放，通过功率放大器，讲输出到外部音箱设备，再A/D转换模块对音频信号进行采样。 2、水型与乐曲同步控制水型会同乐曲播放演示。期间，水型也保持同步停止继续演示。3、4、彩色灯光彩色灯光系统程序控制。5、水型的节奏随动控制节奏喷射距离。变频器对潜水泵实现加速减速的控制，。PLC是音乐喷泉控制系统的核心，在确定控制系统各环节的关系后，进行分配输入输出设备。音乐喷泉控制系统的组成、其工作的过程以及输入输出点的估算分析中可以得到：系统实际需要数字量输入点2点,模拟量输入模块1个，数字量输出点点，输出扩展模块1个同时，该系统为单机系统，可选择整体式结构的PLC。S7-200系列的 PLC主要特点丰富的指令内置集成功能扩展模块；实时特性；通讯；可靠性好，适应性强性价比高。 S7-200 PLC的硬件系统S7-200主要由CPU模块、扩展模块和总线连接电缆。（1）CPU模块 该模块主要包括CPU、电源和I/O点这部分。CPU主要负责程序的运行工作； CPU供电与CPU模块相连的其他模块的用电需求； （2）扩展模块 （3）总线连接电缆 总线连接电缆用来把I/O模块和PLC以及其他的扩展模块连接在一起。 3、S7-200PLC的硬件系统配置 S7-200有两种系统配置方式在面板配置在DIN导轨配置。图与图分别示两种系统配置方式。图 第1种系统配置图图 第2种系统配置图本次设计选用西门子S7-200 CPU226晶体管输出型的PLC输入点输出点满足系统输入输出的端口要求。I0.0 1#彩灯工作KA1 Q0.6 音频信号输入Bit1 I0.1 2#彩灯工作KA2 Q0.7 音频信号输入Bit2 I0.2 变频器速度一DIN1 Q1.0 音频信号输入Bit3 I0.3 变频器速度二DI