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1、本科毕业设计论文说明书小型音乐喷泉设计学院机电工程学院专业班级09级机械2班学生#学生学号指导教师提交日期2013年5月19日华南理工大学广州学院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,
2、允许论文被查阅和借阅.本人授权华南理工大学广州学院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. #,在年解密后适用本授权书.本学位论文属于不#.请在以上方框内打学位论文作者签名： 日期： 年 月 日指导教师签名： 日期： 年 月 日华 南 理 工 大 学 广 州 学 院毕 业 设 计 论文 任 务 书兹发给 机械工程与自动化 专业 2 班学生毕业设计论文任务书,内容如下： 1.毕业设计论文题目： 小型音乐喷泉 2.应完成的项目： 1调研、搜集整理课题相关资料,完成外文资料的翻译,明确系统要完成的控制任务 2建立确定喷泉的整体设
3、计方案 3硬件设计,包括具体器件选择 4软件设计,完成系统主程序和重要子程序,并对相关主要功能编程 5 编写毕业设计说明书,要求书写规范 3.参考资料以与说明： 1钟肇新 范建东 冯太合,可编程序控制器原理与应用华南理工大学出版 2袁任光,可编程序控制器应用技术与实例,华南理工大学 3廖常初,FX系列PLC编程与应用,机械工业 4.本毕业设计论文任务书于 年 月 日发出,应于 年 月 日前完成,然后提交毕业设计论文答辩委员会进行答辩. 专业教研组系负责人审核年月日 指导教师导师组负责人签发年月日 / 毕业设计论文评语： 毕业设计论文总评成绩： 毕业设计论文答辩小组负责人签字： 年 月 日摘要本
4、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.PLC具有很强的自诊断功能,迅速方便的检查出故障,缩短检修时间,因而,确保控制系统的可靠性、稳定性.但成本较高.本文主要介绍音乐喷泉控制系统的软件设计,着重介绍可编程控制器的程序设计和变频器的参数设置.本文主要分为五个部分,第一部分对PLC的原理进行了简单介绍；第二部分主要介绍变频器原理和对控制系统进行了总体介绍；第三部分主要介绍了系统硬件设计,变频器的参数设计,包括系
5、统参数设置方法、参数设置以与参数设计说明；第四部分主要介绍了系统软件设计包括控制系统控制流程以与控制核心PLC的编程；第五部分介绍了系统调试的相关情况的内容.关键词：音乐喷泉,软件设计 ,控制系统,可编程控制器,变频器AbstractThe purpose of this design is to produce a small PLC as control core, inverter to control the height of water column, based on the audio acquisition of small music fountain control sy
6、stem. System control core choose Micro SIEMENS panys S7-200 PLC, pump control MICROMASTER 420 frequency converter selection.Self-diagnosis of PLC has strong function, rapid convenient check fails, shorten maintenance time, therefore, to ensure the reliability and stability of the control system. But
7、 the cost is higher.Music fountain control system software design were introduced in this paper, introduces the program design of programmable controller and frequency inverter parameter Settings. This paper mainly divided into five parts, the first part briefly introduces the principle of PLC; The
8、second part mainly introduces the principle of frequency converter and control system for the general introduction; The third part mainly introduces the system hardware design, the parameters of the frequency converter is designed, including system parameters setting method, parameter Settings and d
9、esign specification; The fourth part mainly introduced the system software design including control system control process as well as the control core PLC programming; The fifth part introduced the system debugging of the contents of the relevant information.Key words: musical fountain, software des
10、ign, control system, PLC, Transducer目录摘要IAbstractII目录III前言1第一章绪论31.1 PLC的概述31.2 PLC的基本结构41.3 本章小结4第二章系统总体介绍52.1 音乐喷泉组成52.2 控制系统的简要工作过程52.3 本章小结6第三章系统硬件设计73.1 变频器的工作原理以与控制方式73.1.1 变频器的工作原理73.1.2 变频器的控制方式与性能83.2 变频器控制参数设计93.2.1 MM420变频器的电路结构93.2.2 MM420变频器操作面板113.2.3 变频器参数设置方法123.2.4 变频器控制说明143.3 PLC的
11、工作原理与工作过程183.4 PLC设计203.5 本章小结22第四章 PLC控制系统软件设计234.1 PLC控制流程234.2 主要控制程序254.3 本章小结27第五章系统调试285.1 PLC的调试285.2 系统整体调试285.3 本章小结30结束语31参考文献：32附录33致谢39前 言所谓音乐喷泉,就是利用音乐的主要音素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.音乐喷泉是把现代控制技术应用于人工喷泉,是在程序控制喷泉的基础上加入了音乐控制系统,通过音乐控制喷泉的水形与灯光的变化,从而达到喷泉水型、灯光与色彩的变化与音乐情绪的完美结合,使喷泉表演生动
12、且富有内涵.目前音乐喷泉最常采用的控制方式为实时控制,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,用以控制水泵的运行组合和转速变化,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,同时相应控制灯光的组合变化.这种控制方式不必对音乐预先进行编辑处理,所以对任何新版音乐文件甚至现场即兴演奏都可响应.随着科学技术突飞猛进的发展,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,发挥着不可替代的作用.利用小型PLC结合变频器的音乐喷泉控制系统,可以实现喷泉彩灯、水泵的多点控制,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,适合追求时尚的家居生活和娱乐场
13、所等场合.以PLC与变频器为控制核心的音乐喷泉控制系统,将来自媒体设备的音频信号通过音频采集系统的识别,进行译码和编码后转换成控制信号,最终将信号输出到控制系统,使得所设计的音乐喷泉水形的变化能够伴随音乐,灯光的闪烁跟随音乐的节奏,实现了水形跟随音乐的旋律变化,灯光跟随预定程序变化,形成了声、光、水、色交融的美景,灯光、音响、水景统一的立体效果.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,值得推广使用.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.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.PLC是一种新型的通用自动控制装置,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,专门为工业控制而设计,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.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.它采用可以编制程序的存储器,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,并能通过数字式或模拟式的输入
