GE花样喷泉控制系统设计与实现

"基于GE花样喷泉控制系统.doc" 本文档详细介绍了如何基于GE技术设计一套花样喷泉控制系统，包括从理论背景、设计要求到具体的硬件和软件设计。该系统利用可编程逻辑控制器(PLC)实现对喷泉的智能化控制，以创造出多种多样的喷泉效果。 1. 设计背景与目的 1.1.1 国内外研究现状 随着科技的发展，喷泉控制系统已经从传统的机械控制转向自动化控制，尤其是PLC的应用，使得喷泉表演更加丰富多样。国内外许多公共空间和公园的喷泉都采用了先进的控制技术，以提升观赏性和娱乐性。 1.2 设计研究的目的及意义 本设计旨在通过PLC控制实现喷泉的多样化表演模式，提高喷泉的艺术表现力，同时减少人工操作的复杂度，提高系统的稳定性和可靠性。 2. 喷泉设计要求 2.1 喷泉设计的主要内容 设计包括喷泉的造型设计、喷泉规模的确定、水流控制策略的设定以及安全防护措施的考虑等。 2.2 PLC控制花样喷泉运行要求 控制系统的灵活性和可编程性是关键，需要能够根据预设的程序控制不同喷嘴的工作状态，实现不同组合的水柱表演。 2.3 喷泉规模的设计 喷泉规模需根据场地大小、预算和预期效果来确定，包括喷泉的数量、高度、水压以及照明等配套设施。 3. 控制系统总设计 3.1 运行流程图设计 设计了8种不同的喷泉花样，如花样一至花样八，通过组合不同的喷泉单元，实现动态变化的效果。 3.2 运行过程设计 喷泉运行分为8个阶段，每个阶段持续6秒，整个过程为48秒，可以自动循环或单步运行。 4. 系统硬件设计 4.1 主控制器方案设计 选择了GE的PACSystems RX3i作为主控制器，它具有高性能、高可靠性和丰富的I/O接口。 4.2 硬件选择 详细讨论了变频器、水泵和喷头的选择，确保设备能适应不同的工作条件和性能需求。 4.3.1 变频器选型 变频器用于调节水泵电机的转速，从而控制喷泉的水流量和高度。 4.3.2 水泵选型 选择适合的水泵以提供足够的水压，满足不同喷泉动作的需求。 4.3.3 喷头选择 根据喷泉设计的不同效果，选取不同类型的喷头，如直射、旋转、雾化等。 4.4 花样喷泉控制主电路图和外部接线设计 给出了主电路图和详细的I/O分配表，指导实际的硬件安装与接线。 5. 系统软件设计 5.1 PLC梯形图概述 使用梯形图编程语言，将控制逻辑直观地表示出来。 5.2 PME编程软件 采用PME软件进行PLC程序的编写和调试。 5.3 花式喷泉的PLC控制流程图 展示了控制流程，包括各种花样下的喷泉动作序列。 5.4 程序设计梯形图 通过梯形图程序实现对喷泉动作的精确控制，确保每个喷泉在正确的时间执行正确的动作。 总结部分回顾了整个设计过程，强调了系统的创新点和实用性。通过这样的设计，喷泉不仅能够呈现视觉上的美感，还能通过灵活的控制实现多样化的表演，提高了公众的观赏体验。