馬玉山開(kāi)題報(bào)告4√

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1、西北民族大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告論文（設(shè)計(jì)）名稱(chēng)基于PLC控制的花樣噴泉設(shè)計(jì)姓名馬玉山學(xué)號(hào)P10⑻3288學(xué)院電氣工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)10電氣工程及其自動(dòng)化2班指導(dǎo)教師馬燕1.選題的目的、意義及國(guó)內(nèi)外對(duì)本課題涉及問(wèn)題的研允現(xiàn)狀選題的目的和意義：隨著我國(guó)人民物質(zhì)和精神生活水平的不斷提高，許多城市的廣場(chǎng)、居民生活區(qū)以及園林造景等，都能看到各種形式的花樣噴泉。噴泉不僅從人們的視覺(jué)上是一種美的感受，還可以濕潤(rùn)空氣、減少塵埃并能產(chǎn)生大量的負(fù)氧離子，尤其在炎熱的夏口可以起到增濕和降溫的作用。隨著科技的發(fā)展，高新技術(shù)己經(jīng)應(yīng)用到噴泉設(shè)計(jì)中。本文選題“基于PLC控制的花樣噴泉設(shè)計(jì)”，采用可

2、編程控制器（PLC）為控制核心，給11!噴水池硬件的各組成模塊及模塊設(shè)計(jì)方案，確定花樣噴泉的運(yùn)行過(guò)程和流程圖，擬定帶泵電機(jī)的控制及接線(xiàn)。以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的噴水方式和產(chǎn)生各色花樣及開(kāi)停時(shí)間等。因而，選題具有一定的研究的意義。國(guó)內(nèi)外對(duì)本課題涉及問(wèn)題的研究現(xiàn)狀：噴泉作為一項(xiàng)建筑藝術(shù)，在國(guó)外有較悠久的歷史。起初的噴泉只是簡(jiǎn)單的噴水裝置。而音樂(lè)噴泉的構(gòu)思及萌生則是上世紀(jì)30年代開(kāi)始，由德國(guó)的奧圖.皮士特霍提出噴泉與音樂(lè)相結(jié)合的設(shè)想，并設(shè)計(jì)成小型裝置應(yīng)用于灑店及商場(chǎng)，其后則逐步發(fā)展到大型化及多樣化。其后的音樂(lè)噴泉更變得多姿多彩，當(dāng)時(shí)的花樣噴泉還引進(jìn)應(yīng)用于紐約無(wú)線(xiàn)電音樂(lè)廳。隨著可編稈控制器（

3、PLC）的誕生和發(fā)展，以及PLC控制的噴泉功能強(qiáng)大、使用方便等，由PLC控制的花樣噴泉陸續(xù)在世界各地應(yīng)用推廣。目前，西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已有制造音樂(lè)噴泉成套裝置的專(zhuān)業(yè)工廠(chǎng)。國(guó)內(nèi)在20世紀(jì)80年代以前，噴泉只是建筑給排水和園林造景專(zhuān)業(yè)的一部分，從設(shè)計(jì)到產(chǎn)品制作，工程安裝都沒(méi)有形成規(guī)模。20世紀(jì)80年以后，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及各項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展，1982年由水利的設(shè)計(jì)部門(mén)及大專(zhuān)院校，綜合土建結(jié)構(gòu)、給排水、機(jī)電控制等專(zhuān)業(yè)技術(shù)，加上當(dāng)時(shí)先進(jìn)的單片機(jī)，通過(guò)電磁閥和直流電機(jī)調(diào)速實(shí)行變量控制，設(shè)計(jì)出一批噴泉，得到了良好的社會(huì)反映和社會(huì)效益。但是采用單片機(jī)控制的花樣噴泉要采用可控硅作功率開(kāi)關(guān)元件，而

4、可控硅承受過(guò)電壓和過(guò)電流的能力差，因而不能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市建設(shè)速度加快，花樣噴泉開(kāi)始使用PLC作為控制器，與單片機(jī)控制相比PLC綜合了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)于一體,使花樣噴泉具有體積小、功能強(qiáng)、使用方便、控制程序簡(jiǎn)單且具有較大靈活性和擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)。噴泉走出公園、園林的圍墻和廣場(chǎng)的中心，深入延伸到人們的各個(gè)社會(huì)活動(dòng)場(chǎng)所。一些大學(xué)和中專(zhuān)的建筑、園林專(zhuān)業(yè)也開(kāi)設(shè)了水景、噴泉課程，為噴泉行業(yè)的今后發(fā)展提供了知識(shí)儲(chǔ)備。我國(guó)噴泉行業(yè)的發(fā)展進(jìn)入到一個(gè)新的階段。2.本課題主要研究方法、研究手段和需要重點(diǎn)研究的問(wèn)題及解決的思路主要研究方法和手段：參閱相關(guān)文獻(xiàn)資

5、料、復(fù)習(xí)學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)理論知識(shí)以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源，有條件時(shí)可以實(shí)地考察或借鑒前人經(jīng)驗(yàn)擬定噴泉的噴水方式、確定各色花樣及運(yùn)行流程實(shí)時(shí)控制方案等。認(rèn)真學(xué)習(xí)對(duì)編程控制器（PLC）的功能原理以及在實(shí)際工程中的應(yīng)用等，熟悉PLC控制的特點(diǎn)和功能。復(fù)習(xí)MCGS組態(tài)軟件課木，基木掌握MCGS組態(tài)軟件的應(yīng)用。熟悉花樣噴泉系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，分析花樣噴泉控制系統(tǒng)的總體功能，闡述可編程控制器的組成和控制原理。提出噴泉碩件的各組成模塊及詳細(xì)的硬件模塊設(shè)計(jì)方案，并對(duì)控制方式進(jìn)行設(shè)計(jì)和程序的編寫(xiě)。進(jìn)-步改善噴泉系統(tǒng)的控制品質(zhì)，使其真正地達(dá)到實(shí)時(shí)控制的要求。重點(diǎn)研究的問(wèn)題：⑴基于PLC控制的花樣噴泉系統(tǒng)的總

6、體設(shè)計(jì)⑵基于PLC控制的花樣噴泉系統(tǒng)的運(yùn)行流程圖設(shè)計(jì)⑶基于PLC控制的花樣噴泉系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)⑷花樣噴泉系統(tǒng)組態(tài)軟件的選擇⑸花樣噴泉系統(tǒng)組態(tài)畫(huà)面的設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的思路針對(duì)上述重點(diǎn)研究的問(wèn)題，解決問(wèn)題的思路如下：⑴花樣噴泉的總體設(shè)計(jì)首先確定花樣噴泉的運(yùn)行設(shè)計(jì)要求，繪制出整個(gè)系統(tǒng)流程圖，繪制系統(tǒng)框圖，確定花樣噴泉PLC的輸入輸出點(diǎn)分配，然后繪制花樣噴泉PLC控制的梯形圖。最后運(yùn)用MCGS組態(tài)軟件進(jìn)行組態(tài)畫(huà)面的設(shè)計(jì)，很直觀的顯示花樣噴泉控制系統(tǒng)。⑵查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，借助所學(xué)書(shū)本上的基礎(chǔ)理論知識(shí)以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源，借鑒前人經(jīng)驗(yàn)確定出花樣噴泉的噴水方式、產(chǎn)生的各色花樣及運(yùn)行流程實(shí)時(shí)控制

7、方案，了解整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行框架，確定出花樣噴泉的運(yùn)行流程圖。⑶硬件選擇模塊：①PLC選擇：考慮PLC結(jié)構(gòu)、傳輸質(zhì)量、以及穩(wěn)定性能以及所需要的10口數(shù)量確定選用的PLC。②水泵選擇：根據(jù)花樣噴泉設(shè)計(jì)需要合理的考慮選擇合適的流量以及楊程的水泵。(本設(shè)計(jì)流量：10-250(n)3/h)o楊程：5-1405))。③電動(dòng)機(jī)選擇：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，考慮電動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速、結(jié)構(gòu)形式、額定電壓等選擇合適的電動(dòng)機(jī)。④燈具選擇：花樣噴泉系統(tǒng)釆用彩燈都是安裝在水下的，所以對(duì)光線(xiàn)的要求高，對(duì)安全性能的要求也要很高，同時(shí)對(duì)使用壽命要求要長(zhǎng)，應(yīng)該選用LED水下