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基于PLC的音乐喷泉控制系统设计电气工程及其自动化毕业设计.doc
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基于PLC的音乐喷泉控制系统设计电气工程及其自动化毕业设计.doc
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摘 要
音乐喷泉是近年来出现的一种园林建筑与花式观赏相结合的一种产物 ,
它集合声、光、色、形于一体,并产生千变万化的水景。随着可编程控制
器的迅速发展,音乐喷泉对控制系统的要求也越来越高,使得越来越多的
控制部分需要用可编程控制器来实现。
本课题结合任务书的要求,以音乐喷泉为研究对象,采用三菱 PLC 作
为喷泉的控制器。设计的控制方式有两种:一种是固定程序运行方式。是
按事先设计好的步骤一步一步进行,循环执行。另一种控制方式是通过音
乐控制喷泉。是通过 PLC 的中断程序采集播放音乐的音频信号,PLC 对采集
的音频信号进行标准化算法,将运算的数据转换成模拟量,通过模拟量输
出口输出去控制变频器的输出频率,从而控制水泵转速,达到控制喷泉水
柱的高低跟随音乐强弱的变化。
本次设计对音乐喷泉控制系统的总体功能进行了分析,并且对可编程
控制技术、变频控制技术的应用、发展趋势作了简要介绍,以及音乐喷泉
控制总体设计方案、电气系统的整体设计和 PLC 程序设计思路、变频参数
设置。本次设计改善了音乐喷泉系统的控制品质,提高了音乐喷泉控制系
统的稳定性。
关键词:音乐喷泉,控制系统,可编程控制器,变频器
ABSTRACT
In recent years, music fountain is the emergence of a garden building
combined with a fancy watch a product, its collection of sound, light, color,
shape, and generates kaleidoscope waterscape. Along with the rapid
development of the programmable controller, music fountain is becoming more
and higher to the requirement of control system; make more and more need to
use PLC to realize control part.
This topic combined with the requirements of the specification, with music
fountain as the research object; adopt Mitsubishi PLC as the controller of the
fountain model. Design of the control method has two kinds: one is fixed
program operation mode. According to design a good steps in advance step by
step, execution cycles. Another way of control is through the music fountain
control. By PLC interrupt program audio signal collection and play music, audio
signal of PLC to standardize algorithm, the algorithm of data into analog and
output by analog output to control the output frequency of frequency converter,
so as to control water pump speed, to control the fountain water column height
to follow music strength changes.
The design of music fountain control system's overall function is analyzed,
and the programmable control technology, the application of variable frequency
control technology, the development trends are briefly introduced, as well as the
music fountain control overall design, the overall design of the electric system
and PLC program design and parameter setting of inverter. This design
improves the music fountain system control quality; improve the stability of
music fountain control system.
KEY WORDS: Musical fountain,Control system,PLC,frequency
目 录
第 1 章 绪论 …………………………………………………………………1
1.1 音乐喷泉的发展现状………………………………………………1
1.2 本文主要研究内容及意义…………………………………………3
1.3 本章小结……………………………………………………………3
第 2 章 PLC 音乐喷泉控制系统方案确定……………………………………4
2.1 音乐喷泉控制系统设计要求………………………………………4
2.2 音乐喷泉控制系统方案选择………………………………………5
2.3 本章小结……………………………………………………………6
第3章 音乐喷泉控制系统硬件设计…………………………………………7
3.1 PLC 的选型…………………………………………………………7
3.2 变频器的选型………………………………………………………8
3.2.1 变频调速原理………………………………………………9
3.2.2 变频器参数设置……………………………………………13
3.3 音乐喷泉控制系统总电路设计及工作原理分析………………………15
3.4 本章小结…………………………………………………………………17
第4章 音乐喷泉控制系统软件设计…………………………………………18
4.1 系统程序流程图……………………………………………………18
4.2 系统 I/O 端口分配表………………………………………………18
4.3 系统程序设计………………………………………………………19
4.3.1 梯形图程序设计……………………………………………19
4.3.2 指令表程序转换……………………………………………21
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