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音乐喷泉电气控制系统的设计与实施

作　者: 童克波
导　师: 陈益广；李彤
学　校: 天津大学
专　业: 电气工程
关键词: 音乐喷泉 PLC控制变频调速电气控制系统
分类号: TM571.61
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本论文源于兰州石化职业技术学院景观音乐喷泉的电气控制系统改造项目。改造目的有两个:一是增加喷泉系统运行的可靠性;二是增加喷泉系统运行的方式。为达到上述目的,改造后的电气控制系统采用西门子公司生产的S7-200可编程控制器、MM430变频器组成。并将原有的控制方式改为两种:一种固定程序运行方式。是按事先设定好的步骤一步一步进行,循环执行。另一种运行方式是音乐控制的喷泉。是通过PLC的中断程序采集播放音乐音频信号,PLC对采集的音频信号进行标准化运算,将运算的数据转换成模拟量,通过EM235的模拟量输出口输出去控制变频器的输出频率,从而控制水泵电机转速,达到控制喷泉水柱的高低跟随音乐节奏强弱而变化。这一种运行方式集声、光、形于一体,形式热烈,多用于节假日或学院重大活动时使用。本文首先对可编程控制技术、变频控制技术的应用、发展趋势作了简要介绍,然后说明了兰州石化职业技术学院景观音乐喷泉的改造背景。以及景观音乐喷泉的系统总体设计方案、电气系统的整体设计和PLC程序设计思路、变频器参数设置。本文提出的控制方案可满足许多类似的控制场合的需要,以及一般的工业控制都有参考价值。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 音乐喷泉的现状  7-9
  1.2 音乐喷泉电气控制系统改造项目简介  9-10
    1.2.1 音乐喷泉课题来源  9
    1.2.2 音乐喷泉控制系统介绍  9-10
  1.3 课题研究的内容和意义  10-11
第二章 PLC控制系统设计的一般方法  11-25
  2.1 PLC 产生的历史背景及发展趋势  11-13
  2.2 PLC 控制系统与其它控制系统的区别  13-15
    2.2.1 PLC 控制系统与接触-继电器控制系统的区别  13-14
    2.2.2 PLC 控制系统与工控计算机控制系统的区别  14-15
    2.2.3 PLC 控制系统与集散控制系统的区别  15
  2.3 PLC 的结构和工作原理  15-22
    2.3.1 PLC 的硬件构成  15-18
    2.3.2 PLC 的软件构成  18-20
    2.3.3 PLC 的编程语言  20-21
    2.3.4 PLC 的工作原理  21-22
  2.4 PLC 控制系统的设计原则  22-23
  2.5 PLC 控制系统的设计步骤  23
  2.6 PLC 程序设计方法  23-25
第三章变频调速原理  25-41
  3.1 变频器的基本结构  25-27
  3.2 变频调速的基本原理  27-31
  3.3 变频调速的优点  31-32
  3.4 西门子MM430 变频器性能介绍  32-41
    3.4.1 MICROMASTER430 变频器介绍  32-35
    3.4.2 MM430 变频器使用注意事项  35-36
    3.4.3 MM430 变频器常用参数简介  36-40
    3.4.4 使用外接电位器控制变频器的输出频率  40-41
第四章喷泉控制系统控制电路设计  41-50
  4.1 元器件的选用  41-45
    4.1.1 PLC 的选用  41-42
    4.1.2 变频器的选用  42-45
  4.2 PLC 与变频器外部电路的设计  45-48
    4.2.1 变频器外部电路的设计  45
    4.2.2 PLC 外部电路的设计  45-46
    4.2.3 电气控制系统的可靠性设计  46-47
    4.2.4 电气控制系统的抗干扰措施  47-48
  4.3 电气控制系统总电路设计及其工作原理分析  48-50
第五章电气控制系统的软件设计及参数设置  50-60
  5.1 PLC 程序设计  50-58
  5.2 变频器参数设置  58-60
第六章结论与展望  60-61
参考文献  61-63
发表论文和参加科研情况说明  63-64
致谢  64

音乐喷泉电气控制系统的设计与实施

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