基于PLC的音乐喷泉控制系统的设计 毕业设计

目录摘要 (1)第一章引言 (1)1.1设计概述 (1)1.2设计目标与意义 (1)1.3章节安排 (2)第二章方案论证与选型 (3)2.1设计任务分析 (3)2.2方案论证与选择 (3)2.3方案确定 (3)第三章硬件介绍和硬件电路设计 (4)3.1总体硬件原理分析 (4)3.2可编程控制器的介绍 (4)3.3LED发光二极管的介绍 (6)3.3.1LED发光二极管的概述 (7)3.3.2LED发光二极管的特点 (7)3.3.3LED种类发展 (8)3.3.4LED发光二极管的优点 (9)3.3.5LED发光二极管的类型及选用 (9)3.4音乐喷泉的电路I/O输入表 (11)3.5音乐喷泉的电路接线原理图 (11)第四章软件设计 (12)4.1软件总体设计 (12)4.2软件设计流程图 (12)4.3软件设计所用指令说明 (12)4.4软件部分说明 (13)4.5小结 (18)第五章产品调试 (19)5.1调试的设备 (19)5.2调试步骤 (19)5.3调试结果 (19)5.4故障分析 (19)5.5解决方法 (20)第六章产品使用说明 (21)6.1功能描述 (21)6.2使用说明 (21)第七章心得体会 (22)致谢 (23)附件一：总原理图: (25)附件二：元件清单 (26)附件三：I/O接线表及安装接线图 (27)附录五：程序清单 (29)摘要音乐喷泉作为一种人造环境工程项目，将音乐的美和喷泉有机的结合在一起，给人以赏心悦目的感受。

随着可编程控制器在我国的迅速发展，对音乐喷泉的控制要求也越来越高，使得越来越多的控制部分由可编程控制器来实现。

使用PLC控制音乐喷泉，具有使用方便，运行可靠，控制程序设计简单等优点。

此设计是制作一个以小型PLC为控制核心，变频器控制水柱高度，以音频采集为基础的小型音乐喷泉控制系统。

系统控制核心选用SIEMENS公司的S7-200Micro PLC，硬件选用用彩色LED小灯，产品主要包括控制系统的软件设计、硬件系统的设计。

目录摘要前言第1章PLC介绍1.1 PLC简介1.2 PLC的发展过程1.3 PLC的结构1.4 PLC的特点1.5 PLC的主要功能第2章喷泉的设计要求2.1 喷泉规模的设计2.2 喷泉水柱的分布第3章 PLC控制系统总设计3.1 PLC控制花样喷泉运行要求3.2 喷泉的运行流程图3.3 喷泉的运行过程3.4 喷泉控制原理3.5 花样喷泉PLC控制接线图3.6 花样喷泉PLC控制输入输出点分配3.7 花样喷泉PLC控制梯形图第4章程序调试第5章结论致谢摘要：本文重点讨论了PLC在花样喷泉控制系统设计中的应用。

使用PLC控制花样喷泉，具有使用方便，运行可靠，控制程序段设计简单等优点。

当控制要求发生变化时，只需对程序做改动就行了，不必该变硬件接线图或只需微小改动即可，方便简单。

关键词：PLC可编程控制器；喷泉；控制系统。

前言在日常生活中的一些公共场所下，我们可以看到有各种各样的喷泉，逐渐的喷泉这种东西有的只是为了引人入目，有的为了给生活或者节日带来喜庆的气氛，而有的变成了企业的一种精神象征。

同时喷泉的存在也给我们带来了健康，比如：加湿、增氧、净化空气等等。

本次的毕业设计是一个以OMRON系列(PLC)控制为核心的花样喷泉控制系统的设计。

花样喷泉在PLC的控制之下，喷出各种各样的水柱，给人以一种视觉上美的享受。

第1章PLC介绍1.1 PLC简介可编程序控制器PC（Programmable Controller）又称可编程序控制器PLC （Programmable Logic Controller），是微机技术与继电器常规控制技术相接合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机。

它不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电器操作维护人员的技能和习惯，摈弃了微机常用的计算机编程语言的表达形式，独具风格地形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很容易。

基于P L C的音乐喷泉控制系统的设计毕业设计标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]河南理工大学毕业设计（论文）任务书专业班级电科12-2班学生姓名李想一、题目基于plc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）答辩许可证答辩前向毕业设计答辩委员会（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，达到毕业设计（论文）任务书的要求，根据学校教学管理的有关规定，同意参加毕业设计（论文）答辩。

指导教师签字（盖章）年月日根据审查，准予参加答辩。

答辩委员会主席（组长）签字（盖章）年月日河南理工大学毕业设计（论文）答辩委员会（小组）决议学院专业班同学的毕业设计（论文）于年月日进行了答辩。

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答辩过程中学生回答问题的情况，毕业设计（论文）答辩委员会（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、答辩组组长签名：答辩组成员签名：答辩委员会主席：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，达到设计的目的。

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，根据这个分配选择合适的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。

毕业设计（论文）题目基于PLC的音乐喷泉控制系统设计专业电气工程及其自动化班级 11电气2班学生张军（20113264 ）指导教师李林职称工程师高科学院2015 年摘要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ABSTRACTABSTRACTIn 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)目录4.3.3 控制程序调试 (24)4.4 系统整体调试 (26)4.5 本章小结 (27)第5章总结与展望 (28)5.1 总结 (28)5.2 展望 (28)致谢 (30)参考文献 (31)2015届电气工程及其自动化专业毕业设计（论文）第1章绪论1.1音乐喷泉的发展现状音乐喷泉是一种独特的人工景观，具有很大的观赏价值，通常用于大型广场、宽广的湖面、主题公园等。

北方民族大学学士学位论文论文题目:基于PLC的音乐喷泉控制系统设计——软件设计北方民族大学教务处制毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要本次设计的目的是制作一个以小型PLC为控制核心，变频器控制水柱高度，以音频采集为基础的小型音乐喷泉控制系统。

系统控制核心选用SIEMENS公司的S7-200 Micro PLC，水泵的控制选用MICROMASTER 420变频器。

摘要随着我国经济文化不断的加速发展，物质生活水平的提高促使着人们迫切的追求更高的生活享受，花样喷泉可以在人们周围随处可见，比如广场、大厦、小区、公园等。

于是大大小小的公园如雨后春笋般出现在新的城市规划中，其中必然会修建一些喷泉供人们休闲，观赏。

花样喷泉是人造小气候，在炎热的夏日可以起到增湿和降温的作用：也为水体充氧，有利于水体增加自净能力，起到防止水体黑臭的作用。

花样喷泉的核心是PLC，是一种以微处理器为核心、带有指令存储器和输入输出接口、综合了微电子技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术的新一代工业控制装置。

它能够存储和执行指令，进行位置控制、逻辑控制、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

本设计主要以可编程控制器PLC的控制功能，通过对各个开关的控制，来满足人们对视觉的需求，实现了利用可编程控制器控制花样喷泉的功能，具有接线简单、编程直观、扩展容易等特点。

当花样喷泉的功能增加时，只需要增加相应程序以及输出的功能，要改动的地方也较少，调试结果表明，在适应性、灵活性、准确性和可靠性方面，都达到了设计要求。

通过本设计，我学习到了很多东西，在工作的细心上也得到了提高。

并且，更了解了有关可编程器件的功能。

关键词：花样喷泉、PLC、开关的控制AbstractWith the accelerated development of China's economic and cultural improvement of material living standards prompted the urgent pursuit of higher enjoyment of life pattern fountain in the people around everywhere, such as square, buildings, residential, parks, etc.. So large and small parks have sprung up in the new urban planning, which is bound to build some of the fountain for people to relax, and watch. Pattern fountain is a man-made climate, can play the role of humidification and cooling during the hot summer: water oxygenation, increase in water self-purification capacity, and serve to prevent the role of black-odor water.Synchronized fountain core is PLC, is a microprocessor core, with the instruction memory, and input and output interfaces, a combination of micro-electronics technology, computer technology, automatic control technology, communications technology, a new generation of industrial control devices. It can store and execute instructions, position control, logic control, sequence control, timing, counting and arithmetic operations such as digital and analog inputs and outputs to control various types of machinery or production processes.This design mainly to the programmable controller PLC control functions through the control of each switch, to meet the needs of the people on the visual, realized easily programmable controller to control the function of the pattern fountain, with the wiring is simple, intuitive programming, expansion and so on. Synchronized fountain feature adds only need to increase the function of the corresponding procedures and output changes less debug results show that the adaptability, flexibility, accuracy and reliability, have met the design requirements. With this design, I learned a lot, has also been improved in the work carefully. And a better understanding of the function of programmable devices.Keyword: synchronized fountain, PLC, switch control目录1引言...................................................... 错误!未定义书签。

本科生毕业设计（论文）题目：花式喷泉的PLC控制系统设计摘要PLC是一种以微处理器为基础、带有指令存储器和输入输出接口,综合了微电子技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术的新一代工业控制装置。

具有使用方便，运行可靠，控制程序段设计简单等优点。

针对传统的喷泉控制系统一旦设计好控制电路，就不能随意改变喷水花样及喷水时间等问题，本设计结合西门子 S7-200 可编程控制器设计能适应不同季节、不同场合的喷水要求目的的花样喷泉系统。

该花样喷泉控制系统不但实现了自动转换花样喷泉的喷水样式，而且提高了系统的可靠性和安全性，具有一定的工程应用和推广价值。

关键词：PLC；花样喷泉；控制系统The pattern design based on PLC fountainABSTRACTPLC is a microprocessor-based, with instruction memory and input-output interface, a combination of micro-electronic technology, computer technology, automation technology, communications technology, a new generation of industrial control devices It is easy to use, reliable operation and control procedures designed to be simple.According to the traditional fountain control system design control circuit, if cannot change pattern and spray water, time, etc. This design with Siemens S7-200 PLC design can adapt different season, the different requirements of the water fountain system designs purpose. This figure fountain control system not only realizes the automatic conversion pattern of the fountain of the water, and improve the system of style, the reliability and safety of engineering application and dissemination value.Key words: PLC control, pattern fountain system目录中文摘要........................................................................................ 错误!未定义书签。

喷泉的PLC控制设计目录第一章绪论 (2)1.1课题研究背景 (2)1.2课程设计的内容 (3)1.3课题设计的目的和意义 (3)第二章系统控制方案的确定 (4)2.1花式喷泉的概述 (4)2.2系统设计的基本步骤 (5)2.4花式喷泉控制系统的原理图 (5)第三章系统硬件设计 (6)3.1可编程控制器（PLC）的选择 (6)3.1.1 PLC概述 (6)3.1.2PLC的选型 (6)3.2变频器的选型 (8)3.3水泵的选型 (9)3.3.1水泵的参数及性能 (10)3.3.2选择步骤 (13)第四章系统软件设计 (14)4.1PLC梯形图概述 (14)4.2SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的操作方法 (14)4.3I/O分配表 (15)4.4流程图 (16)4.5梯形图 (17)4.6指令表 (18)第一章绪论1.1课题研究背景随着城市化进程的加速，花式喷泉可以在人们周围随处可见。

比如广场，大厦，小区等。

花式喷泉是人造小气候，在炎热的夏日可以起到增湿和降温的作用；也为水体充氧，有利于水体增加自净能力，起到防止水体黑臭的作用。

花式喷泉运行的灵活性是评价花式喷泉优劣的关键，而这与花式喷泉的控制系统息息相关。

花式喷泉可以根据自己的设计，设计出各种各样的花样，加上灯光，能给人有种不错的视觉享受。

1969年美国数字设备公司（dec）研制书上世间第一台可编程控制器，并成功地应用在美国（gm）的生产线上。

但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称plc(programmablc logic controller)。

1985年国际电子委员会（iec）对plc的定义如下：Plc是自动控制技术，计算机技术和通讯技术于一体的一种新型工业控制装置，已跃居工业自动化三大支柱（plc、robot、cad/cam）的首位。

可编程控制器，简称plc。

它在集成电路、计算机技术的基础上发展起来的一种新型工业控制设备。

毕业论文（设计）题目:基于PLC的音乐喷泉系统设计学生姓名：宏宇指导教师：向军专业名称：自动化所在学院：信息工程学院2015 年 6 月目录摘要IAbstractII第一章前言31.1课题研究目的31.2音乐喷泉的研究现状与发展趋势31.3本课题要解决的问题3第二章控制系统的论证与设计42.1控制系统的论证42.2控制系统的整体设计5第三章系统信号采集与硬件的应用73.1音乐信号的采集73.2喷头的选择73.3水泵的应用93.4变频器的应用12第四章PLC程序设计方法154.1 PLC控制系统的设计原则154.2 PLC控制系统的设计步骤154.3 PLC控制系统的设计方法15第五章喷泉控制系统的设计175.1变频器的选用175.2 PLC的选用175.3 MM430变频器外部电路的设计175.4 PLC外部电路的设计185.5 PLC程序设计195.6喷泉控制系统总电路设计24第六章结论与展望26致27参考文献28附录29摘要音乐喷泉在国现在越来越流行，音乐喷泉的控制系统也有很多，有用单片机控制的，有用继电器控制的，有的用计算机控制的，但是大部分的音乐喷泉的控制系统是利用可编程逻辑控制器来控制，它不仅有处理数据的功能，还有存储功能输入输出功能，是一种非常有前景的控制装置。

它能控制很多东西，比如说位置、逻辑、时间等等。

本设计主要依靠PLC的控制功能，通过对变频器、水泵、灯的控制，来满足人们对艺术的追求，PLC能时刻控制喷泉与音乐同步，PLC的扩展非常容易、而且编程直观接线也很容易。

PLC能适应复杂的环境、而且接线简单、系统稳定等优点。

通过本设计，我锻炼了很多，尤其在耐性上得到了很大的提升。

关键词：音乐喷泉，PLC，变频器AbstractMusic fountain now more and more popular in China, music fountain control system also has a lot of useful single-chip microcomputer control, useful relay control, some with computer control, but most of the music fountain control system is the use of programmable logic controller to control, it not only has the function of processing data, and store input/output functions, is a very promising control device. It can control a lot of things, such as location, logic, time and so on.This design mainly rely on PLC control functions, through the control of the inverter, pump, lights, to meet the people in the pursuit of art, PLC can moment control synchronization with music fountain, the expansion of the PLC is very easy and intuitive programming is also easy to wiring. PLC can adapt to the complex environment, and wiring is simple, stable system, etc. Through this design, I exercise a lot, especially in a got a lot of patience.Keyword:Music fountain, PLC, The inverter第一章前言1.1课题研究目的以前的音乐喷泉控制系统所用的控制方法是，把音频信号一分为二，一份给人们播放听，一份给控制单元，进行对水泵的控制，用这种方法来控制音乐喷泉。

基于PLC的音乐喷泉控制系统设计第一章：引言1.1 研究背景音乐喷泉是一种集音乐、水景和灯光效果于一体的艺术景观，其在公园、广场等场所广泛应用。

随着科技的发展，PLC（可编程逻辑控制器）技术被广泛应用于各行业的自动化控制中，音乐喷泉也可以受益于PLC 的高效、精确和可靠的控制能力。

本文将介绍基于PLC的音乐喷泉控制系统设计。

1.2研究目的本研究的目的是设计一套基于可编程逻辑控制器（PLC）的音乐喷泉控制系统，实现对音乐、水流和灯光等参数的精确控制，以创造出更加独特、美观和富有艺术感的音乐喷泉效果。

该研究旨在提升音乐喷泉的观赏价值，为我国城市景观增添一道亮丽的风景线。

第二章：PLC基础知识介绍2.1 PLC的工作原理PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种数字运算操作的电子装置，用于自动化控制和工业过程控制。

它的工作原理是通过编程实现对输入/输出信号的逻辑运算和控制，从而实现对各种设备的自动化控制。

2.2 PLC的组成与功能PLC主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出模块、通信模块等组成。

其主要功能包括：接收输入信号、进行逻辑运算、输出控制信号、通信和监控等。

2.3 PLC的编程方法介绍PLC的编程方法主要包括梯形图编程、指令表编程、顺序功能图编程等。

梯形图编程是最常用的一种编程方法，它采用图形化编程方式，易于理解和操作。

2.4 PLC在自动化控制中的应用PLC在自动化控制领域具有广泛的应用，如生产线自动化、机器人控制、污水处理、建筑智能化等。

通过PLC的控制，可以实现设备的自动化运行，提高生产效率，降低人力成本。

第三章：音乐喷泉的工作原理3.1音乐喷泉的结构和组成音乐喷泉主要由喷头、水泵、灯光、音响设备和控制器等组成。

喷头根据音乐节奏和旋律喷射出不同形状和高度的水柱，配合灯光和音响效果，营造出美轮美奂的视听盛宴。

3.2音乐喷泉的工作原理音乐喷泉的工作原理是将音频信号转换为控制信号，通过控制器对喷头、水泵和灯光等设备进行精确控制。

皖西学院本科毕业论文（设计）论文题目基于PLC喷泉系统控制设计姓名（学号）系别机械与电子工程学院专业机械设计制造及其自动化导师姓名二〇一二年六月基于PLC喷泉系统控制设计作者王祥指导教师卢承领摘要：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。

随着可编程控制器在我国的迅速发展，对喷泉的控制要求也越来越高，使得越来越多的控制部分需要可编程控制器来实现。

针对传统的喷泉控制系统一旦设计好控制电路，就不能随意改变喷水花样及喷水时间等问题，本设计采用了三菱FX2N系列可编程序控制器作为喷泉的控制器，能适应不同季节、不同场合的喷水要求目的的花样喷泉系统。

该喷泉控制系统不但实现了自动转换喷泉的喷水样式，而且提高了系统的可靠性和安全性，具有一定的工程应用和推广价值。

关键字：喷泉，PLC ，梯形图，三菱Fountain control system design based on PLCAbstract：The fountain is a landscape architecture and fancy watch emerged in recent years a combination of a product. With the rapid development of programmable controllers in China, the fountain control requirements have become more sophisticated, more and more control part of the programmable controller.Traditional fountain control system designed control circuit, it can not arbitrarily change the spray pattern and spray time, this design uses Mitsubishi FX1N series programmable controller as the fountain controller can adapt to different seasons, different occasions sprinkler requirements purpose tricks fountain system. The fountain control system not only to achieve the automatic conversion fountain spray style, and improve system reliability and security, engineering applications and promotional value.Key words：Fountain ，PLC ，Ladder diagram ，Mitsubishi目录摘要 (2)Abstract (3)1 绪论 (5)1.1论文研究的背景 (5)1.2论文设计的内容 (7)1.3论文设计的目的和意义 (7)1.4相关理论知识介绍 (8)1.4.1 PLC概述 (8)1.4.2 PLC的结构 (9)1.4.3 PLC的应用领域 (10)2系统控制方案的确定 (11)2.1花式喷泉的概述 (11)2.2 采用PLC控制花式喷泉的优点 (12)2.3 系统设计的基本步骤 (12)2.4 喷泉系统控制方案 (13)2.5 喷泉控制系统的原理图 (14)3系统硬件设计 (16)3.1PLC的选型 (16)3.1.1 常用PLC介绍 (16)3.1.2 确定三菱FX2N系列可编程控制器 (17)3.2变频器的选型 (18)3.3泵的选型 (19)3.4硬件接线图 (20)4喷泉控制系统的软件设计 (23)4.1花式喷泉的PLC控制流程图 (23)4.2 I/O分配表 (24)4.2.1输入信号 (25)4.2.2输出信号 (25)4.3 I/O接线图 (25)4.4系统工作过程分析 (25)4.5 控制系统程序设计 (26)4.5.1 喷泉的第一种花样 (26)4.5.2 喷泉的第二种花样 (29)4.5.3 喷泉的第三种花样 (32)4.5喷泉控制系统的指令表 (35)5系统的仿真和调试 (36)5.1仿真软件的选用 (36)5.2系统的调试 (36)结论 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录1 喷泉总体硬件接线图 (45)附录2 指令表 (45)1 绪论1.1 论文研究的背景喷泉是人工环境中最富有生命力的景象,它具有分隔空间、增加层次、净化空气美化环境的作用。

课程设计说明书题目: 基于PLC的音乐喷水池系统设计系别：机械工程学院专业班级：学号：学生姓名:指导教师：2014 年0 1 月15 日安徽理工大学课程设计（论文)任务书安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表随着国民经济的发展,城市建设日新月异，喷泉水景逐渐成为了城市中一道靓丽的景观。

在大型公园、广场、楼盘社区随处可见，只是规模大小、控制方式存在差别。

特别是利用现代化的控制技术,将喷泉的造型(根据喷头分布情况组成的花形)、音乐、灯光三种元素进行有机地结合，相互映衬,使喷泉展现出美轮美奂的景象,享有“水上芭蕾”的美誉。

PLC是一种用于自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点,所以基于PLC的音乐喷水池应用而生，利用PLC控制音乐喷水池也变得越来越普遍,同时, 随着电力电子技术、微电子技术和计算机控制技术的飞速发展，交流变频调速技术的发展也十分迅速。

电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。

变频调速以其优异的调速性能和起制动性能、高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。

所以利用PLC 控制喷水池也变得方便，高效。

关键词：PLC；音乐喷水池；梯形图第一章绪论 (1)第二章PLC 简介 (2)2.1 PLC的由来 (2)2.2 PLC的定义 (2)2。

3 PLC的构成 (3)2.4 PLC的各组成元素的构成及功能 (3)2.5 PLC工作原理 (5)第三章控制系统的硬件设计 (7)3。

1 PLC控制系统I/O口的估算 (7)3。

2 PLC模块及扩展模块 (7)第四章. PLC音乐喷水池软件系统 (9)4.1 实施步骤 (9)4.2 小型音乐喷泉自动控制系统 (10)4.3 方案设计 (10)第四章程序调试与运行 (18)4.1 实验台接线图 (18)4。

目录第一部分设计任务与调研 (3)第二部分设计说明 (5)第三部分设计成果 (13)第四部分结束语 (26)第五部分致谢 (27)第六部分参考文献 (28)第一部分设计任务与调研1.毕业设计的主要任务某广场的喷泉如图所示，4号为中间喷头，3号为内环状喷头，2号为1次外环状喷头，1号为外环装喷头。

（1）按下启动按钮，喷泉控制装置开始工作，按下停止按钮，喷泉控制装置停止工作。

（2）喷泉的工作方式由花样选择开关和单步、连续开关决定。

（3）当单步、连续开关在单步控制时，喷泉只能按照花样选择开关设置得方式运行一个循环。

（4）花样选择开关用于选择喷泉得喷水花样，现考虑4种喷水花样。

①花样选择开关在位置1时，按下启动按钮后，4号喷头喷水，延迟2s后，3号喷头喷水，再延迟2s后，2号喷头喷水，又延迟2s后，1号喷头喷水。

18s后，如果为单步工作方式，则停下来。

如果为连续工作方式，则继续循环下去。

②花样选择开关在位置2时，按下启动按钮后，1号喷头喷水，延迟2s后，2号喷头喷水，再延迟2s后，3号喷头喷水，又延迟2s后，4号喷头喷水。

30s后，如果为单步工作方式，则停下来。

如果为连续工作方式，则继续循环下去。

③花样选择开关在位置3时，按下启动按钮后，1号、3号喷头同时喷水，延迟3s后，2号、4号喷头同时喷水，1号、3号喷头停止喷水。

如此交替15s后，4组喷头全喷水，30s后，如果为单步工作方式，则停下来。

如果为连续工作方式，则继续循环下去。

④花样选择开关在位置4时，按下启动按钮后，按照1-2-3-4的顺序，以此间隔2s喷水，然后一起喷水。

30s后，按照1-2-3-4的顺序，分别延迟2s依次停止喷水。

再经1s延迟时，按照4-3-2-1的顺序，依次间隔2s喷水，然后一起喷水。

30s后停止。

如果为单步工作方式，则停下来。

如果为连续工作方式，则继续循环下去。

2.设计的思路、方法等。

本次课程设计的课题是花样式喷泉，由其控制要求可知：控制过程是一个复杂，连续。

基于PLC技术的智能音乐喷泉控制系统设计智能音乐喷泉控制系统是一种结合了PLC技术和音乐控制的创新系统。

它利用PLC（可编程逻辑控制器）来控制音乐喷泉的运行，并通过音乐的节奏和节拍来改变喷水的高度、流量和形状，从而创造出美妙的音乐喷泉艺术效果。

本文将详细介绍基于PLC技术的智能音乐喷泉控制系统的设计。

首先，智能音乐喷泉控制系统的设计需要选择合适的PLC硬件设备。

在选择PLC时，需要考虑系统的需求，如输入输出点数、通信接口、性能等。

同时，还需要考虑设备的可靠性、稳定性和扩展性，以确保系统的高效运行。

其次，在PLC软件编程方面，需要根据系统的控制需求，编写相应的程序。

这些程序将控制喷泉的运行，并根据音乐的节奏和节拍调整喷水的高度、流量和形状。

在编程过程中，需要合理利用PLC的逻辑功能模块，如定时器、计数器和比较器，以实现精确的控制。

接着，智能音乐喷泉控制系统的设计需要考虑音乐与控制的协调。

一方面，需要将音乐信号与PLC进行连接，以实现音乐的输入和节奏的检测。

可以通过传感器和信号转换器将音乐信号转换为PLC可读取的信号。

另一方面，还需要将PLC 的输出信号转换为驱动喷泉的控制信号，通过控制器控制喷泉的泵、电磁阀等执行机构，实现喷水的高度、流量和形状的调整。

此外，智能音乐喷泉控制系统设计还需要考虑系统的可视化和交互性。

通过在用户界面上显示喷水的状态和控制参数，用户可以直观地了解喷水效果，并进行相应的调整。

可以通过HMI（人机界面）来实现系统的可视化和交互功能，提供直观、简单的操作界面。

最后，智能音乐喷泉控制系统的设计需要进行系统的测试和调试。

在测试过程中，需要验证PLC程序的正确性和稳定性，以及系统的各个功能模块是否正常运行。

如果发现问题，需要及时排除故障，并进行相应的调整和优化，以确保系统的稳定性和可靠性。

综上所述，基于PLC技术的智能音乐喷泉控制系统设计需要选择合适的硬件设备、编写相应的软件程序，实现音乐与控制的协调，考虑系统的可视化和交互性，并进行系统的测试和调试。

基于PLC的音乐喷泉控制系统设计及实现音乐喷泉是一种集音乐与喷泉表演于一体的艺术形式，通过喷泉的喷射、舞动和灯光的变化，配合音乐的节奏和旋律，为观众创造出美妙的视听享受。

为了实现精确的控制和协调的表演，基于PLC的音乐喷泉控制系统应运而生。

本文将详细介绍PLC控制器在音乐喷泉中的设计及实现。

1. 系统概述基于PLC的音乐喷泉控制系统是通过PLC控制器实现对音乐喷泉的喷射、灯光、音乐等各个元素的精确控制和协调。

该系统具备以下功能：- 音乐播放控制：通过PLC控制器连接音乐播放设备，实现对音乐的播放控制，确保音乐与喷泉表演的协调统一。

- 喷泉喷射控制：利用PLC控制器控制电磁阀、水泵等装置，实现对各个喷泉口的喷射时间和水流量的精确控制，从而形成不同形状和高度的喷泉效果。

- 灯光控制：通过PLC控制器连接灯光设备，可以实现对喷泉灯光的颜色、亮度、闪烁效果的精确控制，增强艺术表现力。

- 故障告警处理：通过PLC控制器对各个传感器进行监测，一旦发生故障或异常情况，系统能够及时发出告警信号，并采取相应的措施进行处理。

2. 系统设计2.1 系统架构设计基于PLC的音乐喷泉控制系统的架构包括PLC控制器、音频控制模块、喷泉控制模块、灯光控制模块、传感器模块等多个部分。

PLC控制器作为核心控制单元，负责系统整体的控制和协调。

2.2 PLC程序设计PLC的程序设计是整个控制系统的关键部分。

根据实际需求，我们可以采用Ladder Diagram（梯形图）等编程语言进行程序设计。

程序设计中需要考虑以下几个方面：- 音乐控制：根据输入音乐信号的节奏和旋律，设置相应的定时器和计数器，实现音乐与其他控制元素的协调。

- 喷泉控制：根据喷泉的设计需求，设置相应的输出口控制喷泉的喷射时间和水流量，通过PLC的模拟输出实现连续调节。

- 灯光控制：通过PLC的数字输出控制灯光的开关、颜色、亮度等参数，实现灯光与音乐喷泉的协调变化。

3. 系统实现3.1 硬件实现在基于PLC的音乐喷泉控制系统中，需要选择适合的PLC控制器、音频设备、喷泉设备、灯光设备以及传感器。

目录摘要第1章引言 (1)1.1设计概述 (1)1.2设计目标与意义 (1)1.3章节安排 (2)第2章方案论证与选型 (3)2.1设计任务分析 (3)2.2方案论证与选择 (3)2.2.1方案一 (3)2.2.2方案二 (3)2.2.3方案三 (3)2.3方案确定 (3)第3章硬件介绍和硬件电路设计 (4)3.1总体硬件原理分析 (4)3.1.1硬件原理分析 (4)3.1.2硬件电路组成部分 (4)3.2可编程控制器的介绍 (5)3.2.1可编程控制器的简介 (5)3.2.2可编程控器（PLC）的定义 (7)3.2.3西门子s7-200的概述 (7)3.2.3S7-200程控器的特点 (7)3.3LED发光二极管的介绍 (7)3.3.1LED发光二极管的概述 (8)3.3.2LED发光二极管的特点 (8)3.3.3LED种类发展 (9)3.3.4LED发光二极管的优点 (10)3.3.5LED发光二极管的类型及选用 (10)3.4音乐喷泉的电路I/O输入表 (12)3.5音乐喷泉的电路接线原理图 (13)第4章软件设计 (13)4.1软件总体设计 (14)4.2软件设计流程图 (14)4.3软件设计所用指令说明 (14)4.4软件部分说明 (15)第5章产品调试 (16)5.1调试的设备 (16)5.2调试步骤 (17)5.2.1硬件电路调试 (17)5.2.2PLC软件调试 (17)5.3调试结果 (17)5.4故障分析 (17)5.5解决方法 (17)第6章产品使用说明 (19)6.1功能描述 (19)6.2使用说明 (19)第7章心得体会 (20)致谢 (21)参考文献 (21)附录 (23)附件一：总原理图: (23)附件二：元件清单 (24)附件三：安装接线图 (25)附件四：设计流程图 (26)附件五：产品图 (27)附件六：程序清单 (28)摘要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。