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《plc音樂(lè)噴泉設(shè)計(jì)論文》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、基于PLC的廣場(chǎng)音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文題目：PLC音樂(lè)噴泉設(shè)計(jì)系別：機(jī)電工程系專業(yè)：機(jī)電一體化班級(jí)：機(jī)電122班姓名：楊朋飛學(xué)號(hào)：2012122046指導(dǎo)教師：王冰玉40基于PLC的廣場(chǎng)音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第１章緒論當(dāng)今噴泉工程和高新技術(shù)的結(jié)合使噴泉效果更加絢麗多彩、婀娜多姿，令人賞心悅目、流連忘返。當(dāng)變頻控制技術(shù)引入音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)，可以使水柱隨著音樂(lè)快慢變化，仿佛是在隨著音樂(lè)翩翩起舞，引人入勝。本文通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)用型廣場(chǎng)音樂(lè)噴泉的PLC控制系統(tǒng)，介紹PLC在音樂(lè)噴泉控制控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。通過(guò)這
2、一設(shè)計(jì)過(guò)程，進(jìn)一步熟悉PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和方法，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際及知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。本章對(duì)這一課題的設(shè)計(jì)背景及控制系統(tǒng)中PLC、變頻器的基本知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。1.1論文的背景起初的音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)就是利用音樂(lè)的主要音素(頻率、振幅、音色和節(jié)拍)控制噴水的花型組合變化、水柱高低、遠(yuǎn)近變化和燈光色彩組合，其原理是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)過(guò)放大及其它一些處理推動(dòng)繼電器或電子開(kāi)關(guān)，再去控制設(shè)在水路上的電磁閥的啟閉，從而達(dá)到控制噴頭水路的通斷。音樂(lè)噴泉是現(xiàn)代科技與藝術(shù)的綜合，利用噴泉來(lái)表現(xiàn)音樂(lè)的美感，令人
3、賞心悅目。目前，有許多采用各式各樣的控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的音樂(lè)噴泉，取得了良好的效果。但縱觀這些音控產(chǎn)品，有的利用音樂(lè)的時(shí)域變化來(lái)控制噴泉，有的將音樂(lè)分成幾個(gè)頻段來(lái)控制噴泉的花型，40基于PLC的廣場(chǎng)音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)且多采用低頻、中頻和高頻三個(gè)頻段來(lái)控制。缺點(diǎn)是都沒(méi)有在頻域上很好地展現(xiàn)音樂(lè)，因此不能很好地體現(xiàn)音樂(lè)的內(nèi)涵。本設(shè)計(jì)針對(duì)這些問(wèn)題，提出了一種新的方法來(lái)控制噴泉的變化，本設(shè)計(jì)將通過(guò)對(duì)音樂(lè)音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)采樣，再通過(guò)變頻器對(duì)潛水泵進(jìn)行變頻調(diào)速，利用各式噴頭的噴射、搖擺、旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)噴泉水柱高低、搖擺幅度、旋
4、轉(zhuǎn)速度來(lái)實(shí)時(shí)地展現(xiàn)音樂(lè)的頻譜。1.2可編程序控制器概述可編程序控制器簡(jiǎn)稱PLC，是20世紀(jì)60年代以來(lái)發(fā)展極為迅速、應(yīng)用面極廣的自動(dòng)化控制裝置，是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱之一[1]?？删幊绦蚩刂破魇窃谟?jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和繼電器控制技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)起來(lái)的，先已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。他以微處理器為核心，用編寫的程序進(jìn)行邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算，并通過(guò)數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來(lái)控制機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程[2]。1.2.1PLC的發(fā)展概況20世紀(jì)60年代以前，汽車流水線的自動(dòng)控制系統(tǒng)基本上都采用傳
5、統(tǒng)的繼電器控制。在60年代初，美國(guó)汽車制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈，而汽車的每一次更新的周期越來(lái)越短，這樣對(duì)汽車流水線的自動(dòng)控制系統(tǒng)更新就越來(lái)越頻繁，原來(lái)的繼電器控制就需要經(jīng)常地重新設(shè)計(jì)和安裝，從而延緩了汽車的更新時(shí)間。所以人們就想能有一種通用性和靈活性較強(qiáng)的控制系統(tǒng)來(lái)替代原有的繼電器控制系統(tǒng)[3]。PLC在食品、制造和冶金等其他工業(yè)部門相繼得到了應(yīng)用。1971年，日本引進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù)，并開(kāi)始生產(chǎn)自己的PLC。1973年，歐洲一些國(guó)家也研制出了自己的PLC。1974年，我國(guó)也開(kāi)始仿照美國(guó)的PLC技術(shù)研制自己的PLC，終
6、于在1977年研制出第一臺(tái)具有實(shí)用價(jià)值的PLC[4]。1.2.2PLC的特點(diǎn)PLC是傳統(tǒng)的繼電器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)想結(jié)合的產(chǎn)物，所以在工業(yè)控制方面，它具有繼電器控制或通過(guò)計(jì)算機(jī)所無(wú)法比擬的特點(diǎn)。1、高可靠性40基于PLC的廣場(chǎng)音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在硬件方面，由于采用性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源，并且對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，加上合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，最后加固、簡(jiǎn)化安裝，因此PLC具有很強(qiáng)的抗振動(dòng)沖擊的性能；無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，就不會(huì)出現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)中的器件老化、脫焊、觸點(diǎn)電弧等問(wèn)題；所有的輸入/輸出
7、（I/O）接口都采用了光電隔離措施，使外部電路和PLC內(nèi)部電路能有效的進(jìn)行隔離；PLC采用模塊式的結(jié)構(gòu)，可以在其中一個(gè)模塊出現(xiàn)故障時(shí)迅速地判斷出故障的模塊并進(jìn)行更換，這樣就能夠盡量縮短系統(tǒng)維修的時(shí)間[5]。在軟件方面，PLC的監(jiān)控定時(shí)器可用于監(jiān)視執(zhí)行用戶程序的專用運(yùn)算處理器的延遲，保證在程序出錯(cuò)和程序調(diào)試時(shí)，避免因程序錯(cuò)誤而出現(xiàn)死循環(huán)；當(dāng)CPU、電池、I/O口、通信等出現(xiàn)異常時(shí)，PLC的自診斷功能可以檢測(cè)到這些錯(cuò)誤，并采取相應(yīng)的措施，以防止故障擴(kuò)大；停電時(shí)，后備電池和正常工作時(shí)一樣，進(jìn)行對(duì)用戶程序及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)
8、的保護(hù)，確保信息不丟失[6]。由于采用了上述有效措施，保證了PLC的高可靠性，從而使PLC的平均無(wú)故障時(shí)間已經(jīng)能高達(dá)幾十萬(wàn)小時(shí)。2、應(yīng)用靈活、使用方便模塊化的PLC設(shè)計(jì)，使用戶能根據(jù)自己控制系統(tǒng)的大小、工藝流程和控制要求等來(lái)選擇自己所需要的PLC的模塊并進(jìn)行資源配置和PLC編程。這樣，控制系統(tǒng)就不再需要大量硬件裝置，用戶只需根據(jù)控制需要設(shè)計(jì)PLC的硬件配置和I/O的外部接線即可。而在PLC控制系統(tǒng)中，當(dāng)控制要求改
