rs485的花式喷泉控制系统
1一、引言 2（一）本课题的研究背景 2（二）课题研究目的及意义 2二、喷泉的概述 3（一）喷泉的发展背景与现状分析 3（二）喷泉的种类 3三、PLC的特点 4（一）PLC的主要特点 4（二）PLC发展状况及趋势 5四、花式喷泉设计 5（一）花式喷泉控制的要求 5（二）花式喷泉各种模式的动作状态 6五、硬件设计 6（一）FX2N系列PLC 6（二）FR-E500变频器 7（三）QS系列潜水泵 7（四）喷头的选型 81．喷头的特点 82. 各种喷头的选择 8（五）硬件系统图 9六、软件设计 10（一）花式喷泉 PLC输入输出点分配情况 10（二）花式喷泉的运行流程图 11（三）PLC与变频器的通信 12（四）花式喷泉的运行效果示意图 14（五）程序段的分析 19总结 21参考文献 22致谢 22附录A 23附录B 35喷泉在人们眼里已经不陌生了,在学校、公司、风景区、广场、街头等等地方我们都能看见它的身影。这些喷泉形状各异，姿太百千。以前的喷泉没有加入控制设备，所以造型单一，形态一旦固定，就不可改变,这个容易使人形成视觉疲劳。然而，随着科技的进步，和单片机和PLC等等之类的控制设备融合，则大大改善了这一方面的限制。本设计是基于RS85的花式喷泉控制系统，采用了PLC FX2N系列，简单方便。通过RS485方式与变频器连接，最终通过修改程序，而实现多种喷泉花式之间的灵活切换。
目录
ABSTRACT
Fountain is no stranger in peoples eyes. We can see it in schools, companies, scenic spots, squares, streets and so on. These fountains vary in shape and pose. In the daytime, its just an ordinary fancy fountain. In the evening, its more charming with the light. Fountain, also known as oxygen freshener, adds a cool touch to the city in hot summer, and purifies the dust *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
when it is full of dust.
Previous fountains did not add control equipment, so the shape is single, once the shape is fixed, it can not be changed. This is easy to cause visual fatigue. However, with the progress of science and technology, such devices as microcontrollers and PLCs have greatly improved this limitation. This design is based on RS85 fancy fountain control system, using PLC FX2N series, simple and convenient. Connecting with the frequency converter by RS485 mode can achieve the purpose of changing patterns eventually, and also shows the value of science and technology.
【KEY WORD】: PLC，Fancy fountain，Frequency converter
一、引言
（一）本课题的研究背景
喷泉本是一种天然而形成的景物。景区里的的喷泉，延续了古代园林的喷泉设置，只不过由天然喷泉发展成为人工建造的花式喷泉。人造喷泉无论是在造型上有了多样的变化，而且在作用功能和欣赏价值上也是提高了很多。加入LED灯，到了晚上，就变成了灯光喷泉，有了音乐控制系统，就成了音乐喷泉，技术与景观的结合，使得生活更加美好。
花样喷泉运行的是否灵敏取决于一是否拥有个好的控制系统。这样的控制系统有使用单片机的，有使用可编程控制器的。用单片机制作的花式喷泉，成本虽然很低，操作方面比较灵活简单，外观上小巧方便，但同时也有它的缺点。且存在着以下的几种缺点：（1）需要一些电路保护装置,且程序较为复杂，增删不够灵活（2）抗干扰能力不及PLC，用的可控硅开关元件，不能承受过电流、过电压，导致它没办法运行太长时间，这样远远达不到我们的目的（3）功率因数比较低，只能用在小型喷泉上，限制了工业级别大型喷泉的广泛发展。因此，现在大部分是使用PLC来控制，并且渐渐形成了一定的趋势。可编程控制器的根，可追随至继电器逻辑控制系统的源头。由于其高抗干扰能力和可靠性，编程便利性以及许多其他优异品质，它在自动化领域具有良好的地位。所以，当喷泉使用可编程控制器作为一个中心器件，与之相结合，只能是锦上添花，并且有利于驱动喷泉结合可编程控制器在我国大大的推广，更加体现出可编程控制器的工程可应用和可研究的价值。
花式喷泉这几年的光速发展，使得它的制造技术也越来越纯熟。可想而知，喷泉未来的发展还是一片光明，形成以喷泉技术为中心的产业链，拉动城市旅游娱乐业的发展，带来经济效益，还是很具有实际意义。
（二）课题研究目的及意义
本次的设计是讲述如何利用三菱FX2N系列可编程变频器的特色，来激发出喷泉在这一方面的潜在能力，即设计出多姿多彩的喷水花式。最终，不负期待，如愿我们预期的效果。PLC控制下的喷泉，变幻莫测的高级花样，给人一场如痴如醉的视觉冲击。本设计的主要目的在于，通过对机械自动化的了解，自动化产品的研发，制作过程的控制，通讯的控制。从而，做到对生产过程清晰了然，并最终能够按照指定要求完成编程和调试，通过对产品的由粗到细、由抽象到具体的进行设计。系统接线图的设计选择，使我们的毕业设计在整个制作过程中，不断的坚定了设计的要求，建立起设计工作的总体理念，从工程情况、达成技术措施和操作方式的各个环节着手来设计控制系统，经过认真连续的调试和不断完善硬件设计，最后能够达到这些要求。
本次毕业设计不但使我们具备了综合应用，独立思考和最后将毕业设计完整地呈现的能力外，还培养了我们对于文献的分析和检索的能力，对所知学识的理解和运用。以上，为我们离开学校后能有个良好的工作能力，奠定了基础。
二、喷泉的概述
（一）喷泉的发展背景与现状分析
喷泉的历史很长。在国外，罗马人和希腊人使用水管将水输送到城市的所有地方，同时还利用重力让水流出。水系统逐渐成熟后，喷泉的供水减弱。在我们国家，喷泉的历史可以追溯到18世纪。皇帝非常喜欢西式喷泉。它曾经由圆明园的工匠设计和建造。随着科技的不断发展喷泉也越来越向智能化靠拢，专业人员不断地涌现出许许多多新技术与喷泉结合的新式喷泉。新型金鸡湖音乐喷泉采用整体升降浮体技术，单点控制技术，多态喷嘴技术，数控空气爆炸技术，大功率高亮度水下LED灯，以及新一代变频器技术。大功率小型户外广场音响系统采用多功能集成控制系统，控制时间精度为0.01秒，实现精确控制;水上剧院的设计理念用于塑造舞蹈动作，水舞艺术以音乐剧的形式呈现。因此国内外还成立了许多喷泉公司，并且智能化喷泉也有着不菲的售价。但与此同时，与之随来的是国内喷泉的现状并不乐观。虽然，市面上涌现出大量新技术喷泉，五花八门，奇形怪状，但这些喷泉往往也只能风靡一时，然后便会逐渐衰落。所以，我国还是没有出现一枝独秀，具有典型的代表意义的喷泉。除去眼见即所得的信息，随着技术难度的增加，证明肯定会出现很多漏洞，主要表现为视频不能同步，控制延迟长等明显的水声滞后效应。同时，设计者对于喷泉的细部设计不合理，例如机、泵、管、阀门、喷头的合理选配。因此，在发展道路上，仍然需要通过技术，制定国家喷泉建设规定，改进水景技术，整合中国传统文化和宗族特色，打造吸引国内外游客的国家代表性喷泉 。不断努力，方能进步。
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ABSTRACT
Fountain is no stranger in peoples eyes. We can see it in schools, companies, scenic spots, squares, streets and so on. These fountains vary in shape and pose. In the daytime, its just an ordinary fancy fountain. In the evening, its more charming with the light. Fountain, also known as oxygen freshener, adds a cool touch to the city in hot summer, and purifies the dust *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
when it is full of dust.
Previous fountains did not add control equipment, so the shape is single, once the shape is fixed, it can not be changed. This is easy to cause visual fatigue. However, with the progress of science and technology, such devices as microcontrollers and PLCs have greatly improved this limitation. This design is based on RS85 fancy fountain control system, using PLC FX2N series, simple and convenient. Connecting with the frequency converter by RS485 mode can achieve the purpose of changing patterns eventually, and also shows the value of science and technology.
【KEY WORD】: PLC，Fancy fountain，Frequency converter
一、引言
（一）本课题的研究背景
喷泉本是一种天然而形成的景物。景区里的的喷泉，延续了古代园林的喷泉设置，只不过由天然喷泉发展成为人工建造的花式喷泉。人造喷泉无论是在造型上有了多样的变化，而且在作用功能和欣赏价值上也是提高了很多。加入LED灯，到了晚上，就变成了灯光喷泉，有了音乐控制系统，就成了音乐喷泉，技术与景观的结合，使得生活更加美好。
花样喷泉运行的是否灵敏取决于一是否拥有个好的控制系统。这样的控制系统有使用单片机的，有使用可编程控制器的。用单片机制作的花式喷泉，成本虽然很低，操作方面比较灵活简单，外观上小巧方便，但同时也有它的缺点。且存在着以下的几种缺点：（1）需要一些电路保护装置,且程序较为复杂，增删不够灵活（2）抗干扰能力不及PLC，用的可控硅开关元件，不能承受过电流、过电压，导致它没办法运行太长时间，这样远远达不到我们的目的（3）功率因数比较低，只能用在小型喷泉上，限制了工业级别大型喷泉的广泛发展。因此，现在大部分是使用PLC来控制，并且渐渐形成了一定的趋势。可编程控制器的根，可追随至继电器逻辑控制系统的源头。由于其高抗干扰能力和可靠性，编程便利性以及许多其他优异品质，它在自动化领域具有良好的地位。所以，当喷泉使用可编程控制器作为一个中心器件，与之相结合，只能是锦上添花，并且有利于驱动喷泉结合可编程控制器在我国大大的推广，更加体现出可编程控制器的工程可应用和可研究的价值。
花式喷泉这几年的光速发展，使得它的制造技术也越来越纯熟。可想而知，喷泉未来的发展还是一片光明，形成以喷泉技术为中心的产业链，拉动城市旅游娱乐业的发展，带来经济效益，还是很具有实际意义。
（二）课题研究目的及意义
本次的设计是讲述如何利用三菱FX2N系列可编程变频器的特色，来激发出喷泉在这一方面的潜在能力，即设计出多姿多彩的喷水花式。最终，不负期待，如愿我们预期的效果。PLC控制下的喷泉，变幻莫测的高级花样，给人一场如痴如醉的视觉冲击。本设计的主要目的在于，通过对机械自动化的了解，自动化产品的研发，制作过程的控制，通讯的控制。从而，做到对生产过程清晰了然，并最终能够按照指定要求完成编程和调试，通过对产品的由粗到细、由抽象到具体的进行设计。系统接线图的设计选择，使我们的毕业设计在整个制作过程中，不断的坚定了设计的要求，建立起设计工作的总体理念，从工程情况、达成技术措施和操作方式的各个环节着手来设计控制系统，经过认真连续的调试和不断完善硬件设计，最后能够达到这些要求。
本次毕业设计不但使我们具备了综合应用，独立思考和最后将毕业设计完整地呈现的能力外，还培养了我们对于文献的分析和检索的能力，对所知学识的理解和运用。以上，为我们离开学校后能有个良好的工作能力，奠定了基础。
二、喷泉的概述
（一）喷泉的发展背景与现状分析
喷泉的历史很长。在国外，罗马人和希腊人使用水管将水输送到城市的所有地方，同时还利用重力让水流出。水系统逐渐成熟后，喷泉的供水减弱。在我们国家，喷泉的历史可以追溯到18世纪。皇帝非常喜欢西式喷泉。它曾经由圆明园的工匠设计和建造。随着科技的不断发展喷泉也越来越向智能化靠拢，专业人员不断地涌现出许许多多新技术与喷泉结合的新式喷泉。新型金鸡湖音乐喷泉采用整体升降浮体技术，单点控制技术，多态喷嘴技术，数控空气爆炸技术，大功率高亮度水下LED灯，以及新一代变频器技术。大功率小型户外广场音响系统采用多功能集成控制系统，控制时间精度为0.01秒，实现精确控制;水上剧院的设计理念用于塑造舞蹈动作，水舞艺术以音乐剧的形式呈现。因此国内外还成立了许多喷泉公司，并且智能化喷泉也有着不菲的售价。但与此同时，与之随来的是国内喷泉的现状并不乐观。虽然，市面上涌现出大量新技术喷泉，五花八门，奇形怪状，但这些喷泉往往也只能风靡一时，然后便会逐渐衰落。所以，我国还是没有出现一枝独秀，具有典型的代表意义的喷泉。除去眼见即所得的信息，随着技术难度的增加，证明肯定会出现很多漏洞，主要表现为视频不能同步，控制延迟长等明显的水声滞后效应。同时，设计者对于喷泉的细部设计不合理，例如机、泵、管、阀门、喷头的合理选配。因此，在发展道路上，仍然需要通过技术，制定国家喷泉建设规定，改进水景技术，整合中国传统文化和宗族特色，打造吸引国内外游客的国家代表性喷泉 。不断努力，方能进步。
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