摘 要

现在的很多音乐喷泉只有单一的花样，不能够根据音乐的节奏改变自身的花样。为了改进音乐喷泉的效果和可控制的花样，本设计结合西门子 S7-200 可编程控制器和MM430变频器设计可以适应不同的控制要求，不但可以实现音乐喷泉不同花样的转换，而且可以实现音乐对于喷泉的控制，同时也提高了喷泉系统的可靠性与安全性。

关键词：PLC；音乐喷泉；控制系统；

Control system of music fountain about the basis of the PLC

ABSTRACT

Nowadays，a lot of music fountains now have single patterns. They can not according to the rhythm of the music to change their patterns. In order to improve the music fountain's effect and control the patterns, this design combines Siemens S7-200 Programmable Controller and MM430 frequency converter to adapt to different control requirements, which can not only realize the music fountain of different patterns’ conversion, but also realize that music control the fountain, at the same time, it can improve the reliability and safety of the music fountain system.

Key words: PLC, Music fountain system, Control system

目 录

引 言 1

第1章 硬件设备的简介及设计 2

1.1 可编程序控制器简介 2

1.1.1 PLC的结构 2

1.1.2 PLC的特点 3

1.1.3 PLC的主要功能 4

1.1.4 PLC的经济性分析 4

1.1.5 PLC发展状况及趋势 5

1.1.6 PLC的编程语言 5

1.2 MM430变频器介绍 6

1.2.1变频器的主要结构 6

1.2.2 MM430变频器介绍 6

1.2.3 MM430变频器的特点 7

第2章 喷泉的外观设计 9

2.1 喷泉规模的设计 9

2.2 喷泉水柱的分布 10

第3章 音乐喷泉控制系统设计 11

3.1 PLC的程序控制设计 11

3.1.1 PLC的程序控制的要求 11

3.1.2喷泉的运行流程图 12

3.1.3喷泉的运行过程 12

3.1.4喷泉控制原理 13

3.1.5音乐喷泉PLC控制接线图 13

3.1.6音乐喷泉PLC控制输入输出点分配 14

3.1.7音乐喷泉PLC控制梯形图 15

3.1.8 程序调试 23

3.2 PLC的音乐控制设计 27

3.2.1 PLC的音乐控制的要求 27

3.2.3 变频器的外部电路设计 27

3.2.4 PLC的外部电路设计 28

第4章 结论 29

致 谢 30

参考文献 31

引 言

在我们周围可以看到很多人造的音乐喷泉，它在城市环境中给人大自然的美感，体现了科技与美的融合。音乐喷泉具有很高的欣赏价值，当人们步入到音乐喷泉之中立马就会体验到光与声、形与美的结合。

音乐喷泉是一种特别的人造景观，拥有很高的艺术价值，通常会被使用在广场中，公园里。音乐喷泉，顾名思义是将音乐与喷泉结合起来。与周围的城市建筑结合在一起。使得城市少了点喧嚣也是的自然环境多了点人气。

正是因为人们对环境的要求越来越高，音乐喷泉的价值也得到了越来越高的重视，音乐喷泉也开始发展成为一种十分有前景的产业。在注意到音乐喷泉的社会效益的同时，越来越多的人注意到了音乐喷泉的经济效益。目前，我国已经拥有了很多的音乐喷泉公司，这些公司已经生产了许许多多的音乐喷泉，并且得到了应用。他们不断的改进音乐喷泉的特点，使人们看到了越来越奇特的喷泉效果。虽然我们看到的国内音乐喷泉的进步，但是同国外的很多音乐喷泉相比，国内的音乐喷泉在质量和表现能力上还是有着很多的不足之处。

音乐喷泉利用PLC事先编程好的程序来控制水泵的喷射。而且，不但可以让音乐喷泉按照事先编程好的程序来执行，也可以让喷泉按照音乐的节奏来进行表现。

音乐喷泉的实现，可以有各种各样的方法，本次设计选用PLC来完成。PLC具有系统机构灵活、方便拓展，使用简单、变成容易和安全可靠等优点。一个好的音乐喷泉不仅需要PLC方面的知识，还需要如机械、自动控制等等许多方面知识的结合。

本次音乐喷泉的设计主要使用西门子S7-200PLC和MM430变频器来完成。在PLC的控制之下，音乐喷泉喷出各种花样，同时还能使音乐喷泉跟随音乐的节奏进行喷水，是原本固定形式的喷泉变成了有活力有生气的喷泉，给人一种视觉上的美感。

第1章 硬件设备的简介及设计

1.1 可编程序控制器简介

可编程序控制器（Programmable Controller）简称PC又称可编程序控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC，是由继电器控制的基础上发展而来，继电器有着硬件连接复杂，灵活性差的缺点。可编程控制器使用的普及程度已然成为了衡量一个国家工业水平是否先进的重要指标。

1.1.1 PLC的结构

其结构简图如下1-1，由图可以看出PLC的主要组成有电源、处理器、输入输出部件、存储器、外设I/O接口和I/O拓展接口。

图1-1 PLC硬件结构图

1.1.2 PLC的特点

PLC是一种工业通用自动控制装置，其核心是微机处理器。现有的国内外机械手的系统中，PLC的控制是他们主要的控制形式，特别是控制性要求高的现代化工业机械手系统中，PLC变得十分受欢迎。受欢迎的主要原因是PLC拥有如下的特点：

1）、灵活、通用

在继电器控制系统，控制装置采用大量的继电器，电力系统的设计，根据控制图，手动布线，焊接，组装固定装置，这是一个极其费时的过程。如果在过程中的需要一个很小的变化，就必须改变原有的电气控制系统，然后将整个电气控制系统完全删除，并且布线，焊接，固定工作等工作也要重新进行。然而PLC的控制是通过事先存放在存储器中的控制程序来实现的，那么如果我们想要改变控制功能的话，只要对储存器中程序进行修改就可以完成，然后在将相应的连线进行修改就可以了。与此同时，对于不同的被控目标我们可以使用同一台PLC来控制，只需要修改一下软件就可以满足各种的控制要求，所以PLC还有很强的通用性与灵活性。

2）、很强的抗干性和可靠性