基于PLC小型音乐喷泉设计最终版

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STEM美丽的公鸡SOFTWARE美丽的公鸡DESIGN美丽的公鸡INCLUDING美丽的公鸡CONTROL美丽的公鸡SYSTEM美丽的公鸡CONTROL美丽的公鸡PROCESS美丽的公鸡AS美丽的公鸡WELL美丽的公鸡AS美丽的公鸡THE美丽的公鸡CONTROL美丽的公鸡CORE美丽的公鸡PLC美丽的公鸡PROGRAMMING美丽的公鸡THE美丽的公鸡FIFTH美丽的公鸡PART美丽的公鸡INTRODUCED美丽的公鸡THE美丽的公鸡SYSTEM美丽的公鸡DEBUGGING美丽的公鸡OF美丽的公鸡THE美丽的公鸡CONTENTS美丽的公鸡OF美丽的公鸡THE美丽的公鸡RELEVANT美丽的公鸡INFORMATIONKEY美丽的公鸡WORDS美丽的公鸡MUSICAL美丽的公鸡FOUNTAIN,美丽的公鸡SOFTWARE美丽的公鸡DESIGN,美丽的公鸡CONTROL美丽的公鸡SYSTEM,美丽的公鸡PLC,美丽的公鸡TRANSDUCER美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡III目录摘美丽的公鸡美丽的公鸡要IABSTRACTII目录III前美丽的公鸡言1第一章美丽的公鸡美丽的公鸡绪论311美丽的公鸡美丽的公鸡PLC的概述312美丽的公鸡美丽的公鸡PLC的基本结构413美丽的公鸡美丽的公鸡本章小结4第二章美丽的公鸡美丽的公鸡系统总体介绍521美丽的公鸡美丽的公鸡音乐喷泉组成522美丽的公鸡美丽的公鸡控制系统的简要工作过程523美丽的公鸡美丽的公鸡本章小结6第三章美丽的公鸡美丽的公鸡系统硬件设计731美丽的公鸡美丽的公鸡变频器的工作原理以及控制方式7311美丽的公鸡美丽的公鸡变频器的工作原理7312美丽的公鸡美丽的公鸡变频器的控制方式与性能832美丽的公鸡美丽的公鸡变频器控制参数设计9321美丽的公鸡美丽的公鸡MM420变频器的电路结构9322美丽的公鸡美丽的公鸡MM420变频器操作面板11323美丽的公鸡美丽的公鸡变频器参数设置方法12324美丽的公鸡美丽的公鸡变频器控制说明1433美丽的公鸡美丽的公鸡PLC的工作原理及工作过程1834美丽的公鸡美丽的公鸡PLC设计2035美丽的公鸡美丽的公鸡本章小结22第四章美丽的公鸡美丽的公鸡PLC控制系统软件设计2341美丽的公鸡美丽的公鸡PLC控制流程2342美丽的公鸡美丽的公鸡主要控制程序2543美丽的公鸡美丽的公鸡本章小结27第五章美丽的公鸡美丽的公鸡系统调试2851美丽的公鸡美丽的公鸡PLC的调试28IV52美丽的公鸡美丽的公鸡系统整体调试2853美丽的公鸡美丽的公鸡本章小结30结束语31参考文献32附录33致谢39前言1前美丽的公鸡言所谓音乐喷泉，美丽的公鸡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、明暗变化的喷泉。美丽的公鸡音乐喷泉是把现代控制技术应用于人工喷泉，美丽的公鸡是在程序控制喷泉的基础上加入了音乐控制系统，美丽的公鸡通过音乐控制喷泉的水形及灯光的变化，美丽的公鸡从而达到喷泉水型、灯光及色彩的变化与音乐情绪的完美结合，美丽的公鸡使喷泉表演生动且富有内涵。美丽的公鸡目前音乐喷泉最常采用的控制方式为实时控制，美丽的公鸡即对音乐的主要音素进行全员实时跟踪采集、分解处理并转换成模拟量或数字量讯号，美丽的公鸡用以控制水泵的运行组合和转速变化，美丽的公鸡或用以控制液压伺服阀或电动调节阀的运行组合和开启度，美丽的公鸡同时相应控制灯光的组合变化。美丽的公鸡这种控制方式不必对音乐预先进行编辑处理，美丽的公鸡所以对任何新版音乐文件甚至现场即兴演奏都可响应。美丽的公鸡随着科学技术突飞猛进的发展，美丽的公鸡可编程控制器和变频调速器技术正大步走进喷泉控制领域，美丽的公鸡发挥着不可替代的作用。美丽的公鸡利用小型PLC结合变频器的音乐喷泉控制系统，美丽的公鸡可以实现喷泉彩灯、水泵的多点控制，美丽的公鸡简单的接线和编程即可完成水形灯光完美的伴随音乐节奏和情感，美丽的公鸡适合追求时尚的家居生活和娱乐场所等场合。美丽的公鸡以PLC与变频器为控制核心的音乐喷泉控制系统，美丽的公鸡将来自媒体设备的音频信号通过音频采集系统的识别，美丽的公鸡进行译码和编码后转换成控制信号，美丽的公鸡最终将信号输出到控制系统，美丽的公鸡使得所设计的音乐喷泉水形的变化能够伴随音乐，美丽的公鸡灯光的闪烁跟随音乐的节奏，美丽的公鸡实现了水形跟随音乐的旋律变化，美丽的公鸡灯光跟随预定程序变化，美丽的公鸡形成了声、光、水、色交融的美景，美丽的公鸡灯光、音响、水景统一的立体效果。美丽的公鸡基于小型PLC的音乐喷泉控制系统在实际生活中应用前景广阔，美丽的公鸡值得推广使用。美丽的公鸡在设计过程中我们选用可编程控制器来实现对音喷泉的控制。美丽的公鸡作为工业自动化的重要支柱之一的可编程控制器（PLC）以其高可靠性和操作简便等特点引到了当今工业控制的潮流。美丽的公鸡PLC是一种新型的通用自动控制装置，美丽的公鸡它将传统的继电器接触器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体，美丽的公鸡专门为工业控制而设计，美丽的公鸡特别是目前在现场总线和工业控制网络方面的发展为自动化领域开辟了崭新的空间。美丽的公鸡PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。美丽的公鸡它采用华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书2可以编制程序的存储器，美丽的公鸡用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，美丽的公鸡并能通过数字式或模拟式的输入和输出，美丽的公鸡控制各种类型的机械或生产过程。美丽的公鸡PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，美丽的公鸡易于扩展其功能的原则而设计。美丽的公鸡可编程控制器之所以越来越受到控制界人士的重视，美丽的公鸡是由于它具有以下特点（1）可靠性高，美丽的公鸡抗干扰能力强。美丽的公鸡（2）配套齐全，美丽的公鸡功能完善，美丽的公鸡适用性强。美丽的公鸡（3）易学易用，美丽的公鸡深受工程技术人员欢迎。美丽的公鸡（4）系统的设计、建造工作量小，美丽的公鸡维护方便，美丽的公鸡容易改造。美丽的公鸡（5）体积小，美丽的公鸡重量轻，美丽的公鸡能耗低。美丽的公鸡由于音乐喷泉系统控制的复杂性，美丽的公鸡如果采用常规继电器控制，美丽的公鸡音乐喷泉控制的可靠性较差，美丽的公鸡并且接线复杂。美丽的公鸡采用PLC控制后，美丽的公鸡由于PLC是采用程序控制，美丽的公鸡是软接线，美丽的公鸡因此可靠性大大提高了。美丽的公鸡音乐喷泉的核心控制是由可编程控制器实现的，美丽的公鸡可编程控制器是整个系统的“大脑”，美丽的公鸡由程序实现用音乐频率转换的开关量去控制喷泉水柱和彩灯闪烁的变化。美丽的公鸡可编程控制器简化了控制线路，美丽的公鸡提高了工作的速度和可靠性以及系统操作的灵活性，美丽的公鸡也提升了喷泉工程的智能化性能。美丽的公鸡第一章绪论3第一章美丽的公鸡美丽的公鸡绪论PLC是在继电器控制技术、计算机技术和现代通信技术的基础上逐步发展起来的一项先进的技术。美丽的公鸡PLC从诞生至今虽然只有短短的30多年的历史,但是得到了异常迅猛的发展，美丽的公鸡在现代工业发展中PLC技术、CAD/CAM技术和机器人技术并称为当代工业自动化的三大支柱。美丽的公鸡PLC主要以微处理器为核心，美丽的公鸡使用编写的程序进行逻辑控制、定时、算术和计算运算等，美丽的公鸡而且通过数字量和模拟量的输入/输出（I/O）来控制各种生产过程。美丽的公鸡现在应用最广泛在机电控制、电气控制、网络通信、数据采集、运输等多个领域。美丽的公鸡11美丽的公鸡美丽的公鸡PLC的概述1987年国际电工委员会（IEC）颁布的可编程控制器标准草案中对PLC作了如下的定义“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，美丽的公鸡是专为在工业环境下应用而设计。美丽的公鸡它采用一类可编程序的存储器，美丽的公鸡用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，美丽的公鸡并通过数字式和模拟式的输入和输出，美丽的公鸡控制各种类型的机械或生产过程。美丽的公鸡可编程控制器及其有关外围设备，美丽的公鸡都应按易于与工业控制系统连成一个整体，美丽的公鸡易于扩展其功能的原则设计”。美丽的公鸡随着PLC迅速发展，美丽的公鸡功能越来越强大，美丽的公鸡应用范围也越来越广泛，美丽的公鸡形成了能够满足各种需要的PLC应用系统，美丽的公鸡PLC的发展逐渐体现出来以下趋势1向小型化、微型化和、多功能化两个方向发展；2过程控制功能不断增强；3大力开发智能I/O模块；4与个人计算机日益紧密结合；5编程语言趋向标准化；6通讯与联网能力不断增强美丽的公鸡1。美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡PLC技术的高速发展，美丽的公鸡除了得益于工业自动化的客观需求外，美丽的公鸡主要还是它具有许多自身的优点。美丽的公鸡可编程控制器本质上是具有比较特殊体系结构的工业控制计算机，美丽的公鸡与一般的计算机相比具有更强的与工业过程相连的接口，美丽的公鸡同时具有更适用于控制要求的程序设计语言。美丽的公鸡因此可以说，美丽的公鸡可编程控制器是将计算机技术和电器控制技术有机地结合在一起。美丽的公鸡其特点主要表现有以下几个方面。美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡1美丽的公鸡美丽的公鸡可靠性高，美丽的公鸡抗干扰性强华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书42美丽的公鸡美丽的公鸡编程简单、使用方便3美丽的公鸡美丽的公鸡易于安装、调试、维修4美丽的公鸡美丽的公鸡功能完善，美丽的公鸡通用性强5美丽的公鸡美丽的公鸡体积小，美丽的公鸡能耗低2目前，美丽的公鸡PLC的种类很多，美丽的公鸡规格性能不一，美丽的公鸡通常可根据它的结构形式、容量或功能进行分类。美丽的公鸡按照结构形式分类，美丽的公鸡PLC可分为整体式PLC、模块式PLC、叠装式PLC；按照容量分类，美丽的公鸡PLC可分为小型PLC（I/O点数一般在256以下）、中型PLC（I/O点数一般在2561024点之间）、大型PLC（I/O点数在1024以上）；按功能分类，美丽的公鸡PLC可分为低档机、中档机、高档机。美丽的公鸡由于PLC自身的特点和优势，美丽的公鸡在工业控制中得到了广泛应用。美丽的公鸡PLC的主要应用领域包括以下几个方面，美丽的公鸡开关逻辑和顺序控制；模拟控制；定时控制；数据处理；信号连锁系统；通信3。美丽的公鸡12美丽的公鸡美丽的公鸡PLC的基本结构PLC是以微处理器为基础，美丽的公鸡综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置，美丽的公鸡其硬件组成与微型计算机相似。美丽的公鸡一般的，美丽的公鸡PLC主要由CPU、存储器、输入模块、输出模块和通信接口等部分组成。美丽的公鸡13美丽的公鸡美丽的公鸡本章小结通过查找PLC相关资料，美丽的公鸡整理PLC的基本概述和结构，美丽的公鸡大致了解音乐喷泉的整体规划中需要用到的PLC知识，美丽的公鸡并根据实际确定所使用的PLC系统和相关软件，美丽的公鸡根据其功能搜集相关模块的资料。美丽的公鸡第二章系统总体介绍5第二章美丽的公鸡美丽的公鸡系统总体介绍音乐喷泉的控制主要由PLC和变频器完成，美丽的公鸡通过音乐的频率信号控制PLC。美丽的公鸡通过改变水泵电机的控制频率可以实现水泵转速变化，美丽的公鸡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，美丽的公鸡实现音乐变化对喷泉的控制。美丽的公鸡变频器接受来自经PLC处理的音乐控制信号，美丽的公鸡输出频率不同的交流电，美丽的公鸡从而水泵的喷水状态不断变化，美丽的公鸡实现了喷泉喷水随音乐高低呈现不同的形态。美丽的公鸡同时通过PLC控制彩灯，美丽的公鸡实现彩灯组与音乐节奏的同步变换。美丽的公鸡21美丽的公鸡美丽的公鸡音乐喷泉组成此小型音乐喷泉喷头分三组。美丽的公鸡外圈九个喷头，美丽的公鸡中圈六个喷头，美丽的公鸡喷水口直径05MM，美丽的公鸡中心主喷头用集流直上喷头，美丽的公鸡它比一般直流喷头喷水流量大，美丽的公鸡当水泵大功率运行时，美丽的公鸡有壮观的喷水直径和高度。美丽的公鸡本设计采用两组单相潜水泵，美丽的公鸡外两圈喷头由一个12W的潜水泵提供压力，美丽的公鸡主喷头由一个55W的潜水泵提供水压。美丽的公鸡两组彩灯分两圈，美丽的公鸡分别安装在外圈和中圈喷头下，美丽的公鸡工作是成交替闪烁。美丽的公鸡这样音乐喷泉工作时喷水层次感明显，美丽的公鸡视觉效果良好。美丽的公鸡喷泉水池直径约08M，美丽的公鸡喷头组最大直径05M，美丽的公鸡在外圈和中圈喷头向内倾斜的情况下很好的防止了水池喷水造成的向外溅水。美丽的公鸡音乐喷泉的控制系统由音乐信号处理电路（包括F/V转换电路、模/数转换电路、信号隔离电路），美丽的公鸡PLC及变频控制电路，美丽的公鸡潜水泵控制电路，美丽的公鸡稳压电源电路和音响设备组成。美丽的公鸡其中PLC及变频控制电路为设计重点。美丽的公鸡22美丽的公鸡美丽的公鸡控制系统的简要工作过程首先对音频信号进行分配，美丽的公鸡一路直接经功率放大器后输出到外部音箱设备；另一路美丽的公鸡则对音频信号进行采样和A/D美丽的公鸡转换等预处理；其次，美丽的公鸡经过PLC对数字量音频信号（二进美丽的公鸡制）美丽的公鸡进行转换,将其音频信号转换成实数，美丽的公鸡美丽的公鸡再通过在PLC内部设定某种固定值或表格数据，美丽的公鸡美丽的公鸡与之相比较输出采样值的范围；最后，美丽的公鸡通过对变频器的高、中、低三个控制端进行开关美丽的公鸡量输入，美丽的公鸡即输入组合（001111），美丽的公鸡以达到调节变频器的7种频率段，美丽的公鸡并能很好的控制美丽的公鸡潜水泵的转速。美丽的公鸡当转速的快慢、音乐音频信号各频率对应声音信号的强度,美丽的公鸡通过变频控美丽的公鸡制系统就可以将音频信号的变化用喷泉的水柱表现出来,美丽的公鸡水柱的高低按线性比例反映音美丽的公鸡频信号的幅度。美丽的公鸡设每次对音频信号的采样时间为06S。美丽的公鸡华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书6控制系统主要由PLC、A/D转换模块、变频器、潜水泵和灯光组成。美丽的公鸡通过PLC对外美丽的公鸡部音频信号的采样、美丽的公鸡转换来控制变频器和故态继电器的动作，美丽的公鸡美丽的公鸡从而达到控制系统的要求，美丽的公鸡美丽的公鸡并能够实现对音乐和喷泉的实时的完美结合。美丽的公鸡音乐喷泉控制系统硬件组成部分如图31美丽的公鸡所示。美丽的公鸡图21美丽的公鸡音乐喷泉控制系统结果图（1）系统的控制过程在这里，美丽的公鸡输入转换电路是指能对乐曲启停、乐曲节奏和声音强弱等进行检测并将检测到的信号以电平、脉冲或数字形式送至PLC的电路。美丽的公鸡美丽的公鸡在此控制系统中，美丽的公鸡利用A/D模块对音乐信号的采样，美丽的公鸡根据控制精度的需要,人耳的听美丽的公鸡觉,音乐信号的特点。美丽的公鸡由于人耳听到的是广场上播放乐曲的声音,而人眼看到的是喷头的23美丽的公鸡美丽的公鸡本章小结通过相关资料，美丽的公鸡确定方案设计采用S7200PLC和MICROMASTER420变频器作为主控制硬件，美丽的公鸡由于控制系统较简单，美丽的公鸡本次设计选择MM420变频器来控制水泵转速。美丽的公鸡MM420是通用变频器，美丽的公鸡是用于控制三相交流电动机速度的变频器。美丽的公鸡设计了以S7200PLC基本系统为核心的一台音乐喷泉，美丽的公鸡其中包PLC、变频器、水泵、电机驱动、系统软件等部分的设计。美丽的公鸡美丽的公鸡第三章系统硬件设计7第三章美丽的公鸡美丽的公鸡系统硬件设计31美丽的公鸡美丽的公鸡变频器的工作原理以及控制方式311美丽的公鸡美丽的公鸡变频器的工作原理变频器的主要任务是把工频电源变换为另一频率的交流电，美丽的公鸡以满足交流电动机的变频调速的需要。美丽的公鸡现在使用的变频器主要采用交直交方式（VVVF，美丽的公鸡变频或矢量控制变频），美丽的公鸡先把工频交流电通过整流器转换成直流电，美丽的公鸡然后再把直流电转换成频率、电压均可控制的交流电，美丽的公鸡以供给电动机。美丽的公鸡变频器的电路一般由整流器、中间直流环节、逆变器和控制电路4个部分组成。美丽的公鸡8交流电动机的同步转速表达式为美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡N美丽的公鸡美丽的公鸡60美丽的公鸡F美丽的公鸡1美丽的公鸡S美丽的公鸡/美丽的公鸡P式中N异步电动机的转速；F异步电动机的频率；S电动机转差率；P电动机极对数。美丽的公鸡由上式可知，美丽的公鸡异步电动机的转速N美丽的公鸡与频率F成正比，美丽的公鸡只要改变频率F美丽的公鸡即可改变电动机的转速，美丽的公鸡当频率F美丽的公鸡在050美丽的公鸡HZ美丽的公鸡的范围内变化时，美丽的公鸡电动机转速调节范围非常宽。美丽的公鸡变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，美丽的公鸡是一种理想的高效率、高性能的调速手段。美丽的公鸡8变频器首先是将交流电变为直流电，美丽的公鸡然后用电子元件对直流电进行控制变为交流电。美丽的公鸡一般功率较大的变频器用可控硅，美丽的公鸡并设一个可调频率的装置，美丽的公鸡使频率在一定范围内可调用来控制电机的转数。美丽的公鸡使转数在一定的范围内可调，美丽的公鸡一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部分。美丽的公鸡美丽的公鸡变频器的发展已有数十年的历史，美丽的公鸡在变频器的发展过程中也曾出现过多种类型的变频器，美丽的公鸡但是目前成为市场主流的变频器基本上有着图31所示的基本结构。美丽的公鸡整流电路直流中间电路逆变电路控制电路交流电商用电源交流电频率和电压可调的交流电美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡图31美丽的公鸡美丽的公鸡变频器的基本构成华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书8312美丽的公鸡美丽的公鸡变频器的控制方式与性能异步电动机调速转动时,变频器可以根据电动机的特性对供电电压、电流、频率进行适当的控制,不同的控制方式所得到的调速性能、特性以及用途也不同。美丽的公鸡变频器控制方式大致大体可分为开环控制盒闭环控制两种，美丽的公鸡后者进行电动机速度反馈。美丽的公鸡开环控制有控制方式，美丽的公鸡闭环控制有转差频率控制和矢量控制等方式。FU/美丽的公鸡1美丽的公鸡控制美丽的公鸡美丽的公鸡美丽的公鸡F/对于异步电动机，美丽的公鸡只要改变其供电电源的频率，美丽的公鸡即可以改变电动机的转速，美丽的公鸡达到进行调速运转的目的。美丽的公鸡但是，美丽的公鸡对于一个实际的交流调速控制系统来说，美丽的公鸡事情远远不是那么简单。美丽的公鸡这是因为当电动机电源的频率被改变时，美丽的公鸡电动机的内部阻抗也将随之改变，美丽的公鸡从而引起励磁电流的变化，美丽的公鸡使电动机出现励