PLC控制的喷泉实验.docxVIP

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第1章绪论

1．1课题的提出

喷泉是人工环境中欣赏价值最高、最富有生命力的理想景观之一。规模可大可小，射程可高可低，喷出的水，大者如珠，细者如雾，变化万千，引人入胜。喷泉景观概括来说可以分为两大类：一是因地制宜，根据现场地形结构，仿照天然水景制作而成，如：壁泉、涌泉、雾泉、管流、溪流、瀑布、水帘、跌水、水涛、旋涡等。二是彻底依靠喷泉设备人工造景。这种水景近年来在建造领域广泛应用，发展速度很快，种类繁多，有音乐喷泉、程控喷泉、摆动喷泉、跑动喷泉、光亮喷泉、游乐喷泉、超高喷泉、激光水幕电影等。

在游人和居民时常光顾的场所，如公园、广场、旅游景点及一些知名建造前，经常会修筑一些喷泉供人们休闲、欣赏。这些喷泉按一定的规律改变喷水式样，如果再与五颜六色的灯光相配合，在和和谐优雅的音乐中，更使人心旷神怡，留连忘返。利用PLC控制喷泉喷水方式，产生各样的样式。在系统的硬件组成以及软件的实现，通过PLC控制电磁阀开关来决定喷水的效果。实际应用效果良好。供人们休闲、欣赏。

花式喷水池是近年来浮现的一种园林建造与花式欣赏相结合的一种产物。随着可编程控制器在我国的迅速发展，对花式喷泉的控制要求也越来越高，使得越来越多的控制部份需要可编程控制器来实现。

使用PLC控制花式喷泉,具有使用方便、运行可靠、控制程序设计简单等优点.用SFC方法编程,可以使设计思路清晰,编程简便.若需要改变喷水花腔和喷水时间,设计方案不必作很大调整,只要把控制程序作相应的修改,即可实现控制目的.以4环花式喷泉为研究对象，采用了CPM2A系列可编程序控制器作为喷泉的控制器。对花式喷水池的控制系统的总体功能进行了分析，阐述了可编程控制器的组成和工作原理。并提出了喷水池硬件的各组成模块及详细的硬件模块设计方案。本设计改善了喷泉系统的控制品质，并真正地达到了实时控制的要求。

1．2喷泉的现状与发展

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不同环境选择不同的喷泉。现在喷泉的应用范围已经再也不像原来那末狭窄了，随着人们对喷泉的造景功能、娱乐功能、环保功能认识的提高，喷泉已经浮现了多种多样的形式。大大提高了可欣赏性。

适宜于喜庆节日、大型群众集会的广场喷泉和城市主题雕塑喷泉，其水造型往往是简捷、明快、庄重、慷慨，赋予人们团结进取，凝结向上的感受。

在商业广场、购物中心以及游泳景点的大型激光采色音乐喷泉，其动感十足的“水表演”，既欢快、跳跃，又抒情、富有诗意的“水舞蹈”，有些喷泉配之以水幕电影，给人们以变幻无穷，绚丽多姿的视听效果。河、湖自然水面上喷水高度超过百米的高水柱喷泉，其宏伟、壮观的水造型往往成为这个城市或者旅游景点的特征之一。

喷泉进入了住宅小区，多与建造小品和雕塑相映、相伴，既有中、老年人们爱慕的幽静、典雅的风格，也有适于儿童嬉水，趣味十足的形式。松驰、舒适的环境氛围给人们愉悦的感受。

商场内、酒楼里的喷泉小巧、别致，既调节了室内小气候，又增添了画意。

依托大型建造物和自然地形建成的人工瀑布及溢水造景给人们以清新和另有韵味的感受。喷泉的电视转播厅和大型歌舞上频频浮现，调谐得当的水形烘托着演出的效果。精巧的微型喷泉进入了办公室和居室，给室内增添了动态的装饰。

喷泉是艺术和技术的结合物，建造艺术、园林艺术、美术以至引伸到人文学、文学艺术、音乐艺术等都能蕴含到喷泉的设计、创作中。不少成功的作品都注意喷泉的设计风格与周边的环境、建造物风格的协调一致，注意当地人文、文化心理，所以好的方案设计是至关重要的，它是成功的起点。

在喷泉方案的制作上，短短的几年时间就从手工制图发展到photoshop图片再发展到三维动画制作的光盘描绘的动态喷水方案，计算机技术极大地丰富和开辟了人们的思维空间。快速、直观、便于保存、易于修改的优点很快地就被建设方接受，成为喷泉设计方案招投标的必备内容。

喷泉的专用产品，设备也在不断地更新换代，新材料、新技术的采用，环保型的产品更加安全、可靠，售后服务周到、及时，这些都为喷泉的良性发展提供了技术支撑，

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使得大多数的喷泉在美化环境之外，还发挥了良好的生态效应社会效益和广告效应等间接的经济效益。

1．3喷泉的物理原理

喷泉的原理是个动量守恒，从大半径管道到小半径管道，产生一个速度的变化，冲向背离地面的方向。大半径的速度由泵带动，小半径中的速度是原来速度，与动量转化速度。需要选择一个微元计算动量守恒，这样能求出一个速度，这个速度是出口速度，然后就是一个上抛运动了，这个是理想的情况，没有磨擦，没有风。

1．4喷泉控制目的和意义

喷泉原是一种自然景观，是承压水的地面露头。园林中的喷泉，普通是为了造景的需要，人工建造的