基于PLC的音乐泉控制器的硬件设计.docVIP

本科生毕业设计（论文） 基于PLC的音乐喷泉控制器的硬件设计 二级学院 ： 信息科学与技术学院 专 业 ： 电气工程及其自动化 完成日期 ： 2015年5月22日 目录 1绪论 1 1.1喷泉硬件控制系统的国内外发展现况 1 1.2本课题研究意义 1 2 系统总体介绍 2 2.1 音乐喷泉组成 2 2.1.1 音乐喷泉水池设计 3 2.1.2 控制系统组成 3 3系统硬件部分 5 3.1 控制系统的组成部分 5 3.2 系统的控制过程 5 3.3 PLC的选型 5 3.3.1 控制系统的I/O地址分配 6 3.3.2 PLC的选型 7 3.3.3 模拟量扩展单元摸板选择 8 3.4潜水泵、灯组 10 3.5 固体继电器的选型 10 3.6变频器的选型 11 3.7熔断器的选择 11 3.8 喷头 12 3.8.1 喷头的介绍 12 3.8.2 喷头的选择方案 12 3.9 PLC控制接线图 14 4系统整体调试 16 5结 论 18 参考文献 19 致谢 基于PLC音乐喷泉的硬件控制 摘要 ：此论文是制作一个以小型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。主要包括控制系统的硬件系统的设计以及变频器参数设置。 关键词：音乐喷泉，可编程控制器，变频器 The control system design based on PLC music fountain Abstract： Making a small PLC as control core, the inverter to control the height of the water column, small music fountain based on the audio collection control system. The core of the system control by the use of SIEMENSs S7-200 Micro PLC, pump control using MICROMASTER 420 converter. This paper mainly introduces the control system software design of musical fountain，focusing on PLC programming and the transducer parameter settings. KEY WORDS: Musical fountain,PLC, Transducer 1绪论 1.1喷泉硬件控制系统的国内外发展现况 目前国外的音乐喷泉技术发展已经趋于完美，能够根据音乐变化出多种形式的喷泉，控制喷泉的硬件系统大大领先我国。目前主要的喷泉控制系统主要有：1、继电器-接触器控制系统；2、单片机控制系统；3、PLC控制系统。PLC喷泉硬件系统主要由PLC、A/D转换模块、变频器、潜水泵和灯光组成。通过控制系统对外部音频信号的采样、转换来控制变频器和固态继电器的动作，从而达到多花样的要求，并能够实现对音乐和喷泉的实时的完美结合[3]。 1.2本课题研究意义 随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，在城市建设和改造过程中，环境的美化和文化氛围的营造上对喷泉提出了新的要求。在喷泉得到广泛的运用过程中，也出现了一些问题和不足，如自动化水平低下、高能耗等制约了喷泉行业的发展。因此，提高音乐喷泉控制系统的自动化水平，保证喷泉效果，节约喷泉的运行成本，对喷泉行业的发展具有参考的现实意义。 2 系统总体介绍 PLC和变频器主要完成了音乐喷泉的控制过程——音乐的频率信号控制PLC；实现水泵转速变化依靠改变水泵电机的控制频率，进而利用水泵的转速变化控制水压决定音乐喷泉的水柱高度变化，以上过程实现了音乐变化对喷泉的控制的过程。变频器接受来自PLC处理的音乐信号，输出频率不同的交流电，使水泵的喷水状态发生变化，实现了喷泉喷水随音乐高低呈现不同的形态[1]。同时通过PLC控制彩灯，实现彩灯组与音乐节奏的同步变换。 2.1 音乐喷泉组成 整体方案： 系统整体方案设计如图1所示。 图1 系统整体方案设计 2.1.1 音乐喷泉水池设计 此小型音乐喷泉的设计：喷泉的设计图如图2所示。该控制系统采用两台变频器和两台潜水泵，喷泉喷头分为两组： A组5个喷头，B组7个喷头，分别用两台潜水泵控制。设有红