1、 I 绪论 1 设计要求 2 设计原理 2 设计意义 2 第 1 章 音乐喷泉总体设计 . 3 1.1 音乐喷泉布局 . 3 1.2 音乐喷泉运行控制要求 . 3 第 2 章 音乐喷泉系统硬件设计. 4 2.2 音乐喷泉系统组成. 4 2.3 声音传感器选型 . 4 2.4 PLC 选型 5 2.5 模拟量扩展模块 6 2.6 变频器选型 7 2.7 水泵电机选型 8 2.8 喷泉控制原理与 I/O 分配 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.9 主电路图及外部电路控制图. 10 第 3 章 音乐喷泉控制软件程序开发. 11 3.1PLC 编程语言 11 3.2 顺控继电器指令简介 . 12
2、 第 4 章 调试与安装 . 14 4.1 硬件调试 14 4.2 编程软件简介及软件调试 14 4.3 硬件配置要求 . 15 第 5 章 总结 17 1 绪论 喷泉是一种将水和其他液体经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形 状的组合体，提供水压的一般为水泵。喷泉景观概况来说可以分为两大类：一 是因地制宜，根据现场地形结构，仿照天然水景建造而成，如：壁泉、涌泉、 雾泉、管流、溪流、瀑布、水帘、跌水、水涛、漩涡等。二是完全依靠喷泉设 备人工造景。 这类水景近年来在建筑领域广泛应用， 发展速度很快， 种类繁多， 有音乐喷泉、程控喷泉、摆动喷泉、跑动喷泉、光亮喷泉、游乐喷泉、超高喷 泉、激光水幕电
3、影等。 喷泉原是一种自然景观，是承压水的地面露头。园林中的喷泉，一般是为 了造景的需要，人工建造的喷泉具有装饰性。据记载，早在我国汉代的上林苑 中，就有“铜龙吐水“，这就是一种人工的喷泉，可见喷泉应用于园林已有二千 余年的历史了。 明代地理学家徐霞客曾遍游我国山水风景，他在游历云南鸡足 山时，发现一寺庙内有“喷泉“，曾作过如下在描述：“（息阴）轩中水由亭沼 中射空而上，其高将三丈，玉痕一缕，自下上喷，随风飞洒，散作空花，前观 之，甚奇“。他感到很疑惑：认为既然是在池中置管向上喷则水管中的水不一 定是池水，而且水能喷得如此之高，又不外泄，并保持一定的高度，必定另有 水源供水，彼下此上，与之等高，
4、才保持平衡。经过他的调查研究，他终于发 现在这喷泉附近的三丈高一个山崖上有水源， 从山崖以锡管承接， 并由地下埋 伏数十丈至池沼中后，始向池心竖起之故。这大概是我国利用自然水设置人工 喷泉的原始做法了。 而现代城市中设置的喷泉已十分先进，游人和居民经常光顾的场所，我们 可以看到有各种各样的喷泉，这些喷泉有的是为了引人入目， 有的是为了给生 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 1。与此同时 喷泉可以湿润周围的空气，减少尘埃，降低气温。喷泉的细小水珠同空气分子 撞击，能产生大量的负氧离子。因此，喷泉的存在改善了城市面貌，有益于人 们的身心健康。 目的：在很多地方都可见到人工音
5、乐喷泉,它集光、色、音于一身,给人以 美感。喷泉的控制系统可采用单片机,可编程序控制器 PLC,甚至可采用工控机作 控制核心。传统的喷泉控制一旦设计好控制电路,就不能随意改变喷水花样及喷 2 水时间。若采用 PLC 控制系统,利用 PLC 体积小、功能强、可靠性高,且具有较大 的灵活性和可扩展性的特点, 对音乐特征的自动识别， 通过改变喷泉的控制程序 或改变方式选择开关,就可以改变花式喷泉的喷水规律,从而不需要改变硬件就 可变换出各式花样,适合应用于大型广场或景区的喷泉中。 要求： 通过 PLC，结合按钮、开关、电源电路，将软件和硬件有机的结合起来，设 计系统简单可靠， 快捷方便， 能很好的满
6、足要求， 并能准确高效运转的花式喷泉。 1) 按下启动按钮,喷泉控制装置开始工作;按下关闭按钮,喷泉控制 装置停止工作. 2) 喷泉的工作方式由花样按钮来自行选择. 3) 花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样. 原理： 由音乐传感器识别音乐频率特征，将其转换为模拟信号传送到 PLC，PLC 根据信号按照编写的程序控制变频器和水泵的运行 意义： 本设计利用传感器采集音乐信号特征，使用可编程控制器控制花式喷泉， 具有使用方便，运行可靠，控制程序设计简单等优点。采用变频调速技术,实 现水泵无级调速，能根据音频信号强弱随时调节水泵速度。本设计能够通过程 序使输出不同的结果，从而改变原来设定的喷泉花样。程序编写简便，查错方 便，扩展能力强，有很大的发展空间和广泛的应用前景。 3 第 1 章 音乐喷泉总体设计 1.1 音乐喷泉布局 本设计喷泉布局如图 2-1，图中分别为喷水管编号，4 号为中间喷水管， 3 号为内环状喷水管，2 号为中环形状喷水管，1 号为外环形状喷水管。 图 2.1 花式喷泉喷头布局示意图 本设计的特点是 4 号喷水管，水柱高度能够随音乐变化， 该喷水管所喷出 的水柱为 4
