組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)花式噴水池控制課程設(shè)計(jì)

1、組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)花式噴水池控制課程設(shè)計(jì)MCGS組態(tài)課程設(shè)計(jì)題 目 花式噴泉設(shè)計(jì)學(xué) 號(hào) 姓 名 同組人 專業(yè)班級(jí) 級(jí)電氣工程及其自 動(dòng)化班學(xué) 院 電氣工程學(xué)院指導(dǎo)教師成 績(jī)組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)花式噴水池控制專業(yè)：電氣自動(dòng)化 姓名：指導(dǎo)教師摘要在游人和居民經(jīng)常光顧的場(chǎng)所，如公 園、廣場(chǎng)、旅游景點(diǎn)及一些知名建筑前，經(jīng)常會(huì)修建一些噴泉供人們 休閑、觀賞。這些噴泉按一定的規(guī)律改變噴水式樣，如果再與五顏六 色的燈光相配合，在和諧優(yōu)雅的音樂(lè)中，更使人心曠神怡，流連忘返。 隨著城市化進(jìn)程的加速，花式噴泉可以在人們周圍隨處可見(jiàn)?；ㄊ絿?泉是人造小氣候，在炎熱的夏日可以起到增濕和降溫的作用；也為水體充氧，有利于水體增加自凈能

2、力，起到防止水體黑臭 的作用。花式噴泉運(yùn)行的靈活性是評(píng)價(jià)花式噴泉優(yōu)劣的關(guān)鍵，而這與花 式噴泉的控制系統(tǒng)息息相關(guān)?；ㄊ絿娙梢愿鶕?jù)自己的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出 各種各樣的花樣，加上燈光，能給人有種不錯(cuò)的視覺(jué)享受。本設(shè)計(jì)講 述的是如何用組態(tài)設(shè)計(jì)噴泉噴水方式，產(chǎn)生各樣的樣式，并給出了花 式噴泉的噴水花樣。關(guān)鍵詞：花式噴泉，控制系統(tǒng)，組態(tài)軟件ABSTRACT In thevisitors and residents often visit place, such as the park, square, tourist attractions and some well-known building befor

3、e, often can build some fountain for people to the leisure, ornamenta1. The fountain according to certain rules change water spray style, if again and colorful lights coordinates, elegant music in harmony, more make people relaxed and happy, to linger over With the acceleration of urbanization, fanc

4、y fountain can in around people everywhere Fancy fountain is a man-made microclimate, in the hot summer can rise to humidify and cooling effect; Also for oxygen filling water, to increase water seif-pur i f i c at i on capability, rise to prevent water black smelly role Fancy fountain of operation f

5、lexibility is the key to quality evaluation fancy fountain, and the fancy of the control system and the fountain is closely linked Fancy fountain can according to your own design, design out all kinds of things, add lighting, can give a person has a good visual enjoyment. This design is about how to

6、 use the configuration design way water fountain, which kinds of style, and gives the fancy fountain of hydraulic pattern. Key words: fancy fountain, control system, the configuration software錄第一章 緒論6課題研究背景6花式噴泉的概述6課題設(shè)計(jì) 的目的和意義7第二章設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求8課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容8花 式噴泉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求與方案如下8第三章MCGS中組態(tài)動(dòng)畫(huà)的設(shè) 計(jì)10制作工程畫(huà)面10新建工程及組態(tài)畫(huà)而1

7、0變量的定義12 系統(tǒng)變量分配12數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置13變量的定義14變量的連 接15動(dòng)畫(huà)連接15噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序及結(jié)果分析16方式 五的程序：17方式五運(yùn)行結(jié)果分析：19結(jié)論19參考文獻(xiàn)20 第一章 緒論課題 研究背景隨著城市化進(jìn)程的加速，花式噴泉可以在人們周圍隨處可 見(jiàn)。比如廣場(chǎng)，大廈，小區(qū)等?；ㄊ絿娙侨嗽煨夂?，在炎熱的夏 H可以起到增濕和降溫的作用；也為水體充氧，有利于水體增加自凈能力，起到防止水體黑臭 的作用?；ㄊ絿娙\(yùn)行的靈活性是評(píng)價(jià)花式噴泉優(yōu)劣的關(guān)鍵，而這與花 式噴泉的控制系統(tǒng)息息相關(guān)?；ㄊ絿娙梢愿鶕?jù)自己的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出 各種各樣的花樣，加上燈光，能給人有種不錯(cuò)的視覺(jué)享受。

8、花式噴泉的概述噴泉是一種將水或其他液體經(jīng)過(guò)一定壓力通 過(guò)噴頭灑出來(lái)具有一定形狀的組合體，提供水壓的一般為水泵?，F(xiàn)代 城市中的噴泉形式己十分豐富。隨著構(gòu)筑物的大小及水壓等的變化, 噴泉或高或低、或珠或霧，精彩紛呈?？煞譃橐韵?種：（1）普通噴泉：只有簡(jiǎn)單的幾種固定水型及燈光，隨著電源的 開(kāi)閉而控制噴泉的運(yùn)行、水型和燈光的變化。（2）程控噴泉：將各種水型及燈光，按照預(yù)先設(shè)定的排列組合 進(jìn)行控制程序的設(shè)計(jì)，通過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序發(fā)出控制信號(hào)，使水型及 燈光有各種各樣的變化。（3）音樂(lè)噴泉：在程序控制噴泉的基礎(chǔ)上加入了音樂(lè)控制系統(tǒng), 計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)音頻及MIDI信號(hào)的識(shí)別，進(jìn)行譯碼和編碼，最終將信 號(hào)輸出到

9、控制系統(tǒng)，使噴泉的造型及燈光的變化與音樂(lè)保持同步。（4）水幕激光噴泉：將激光器發(fā)出的激光束射在水幕噴頭的水 幕上，激光束由激光控制系統(tǒng)編程控制，可發(fā)出多種多樣的圖案及色 彩，照射在晶瑩透明的水膜上，形成斑斕奪目的起義效果。（5）水珍珠噴泉：利用特殊音波將水變成球體的噴水裝置和全 頻高速閃光燈的視覺(jué)圖像效果的產(chǎn)品組成。（6）游戲噴泉：又稱感應(yīng)泉，噴泉水柱根據(jù)游人的動(dòng)作產(chǎn)生反 應(yīng)，而且這種應(yīng)具有不確定性，是一種互動(dòng)式噴泉，增強(qiáng)了娛樂(lè)氛圍。（7）跳跳噴泉：又名光亮泉。是一種高科技水景藝術(shù)，水形似 根根晶瑩透徹地冰柱，一串串飛向空中，輕舞飛揚(yáng)。課題設(shè)計(jì)的目的和意義隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù),

10、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。而隨著我國(guó)城市化進(jìn) 程的加快和人口大量集聚，環(huán)境越來(lái)越重要，好的環(huán)境能使心身愉快， 做事效率提高。其中噴泉可以濕潤(rùn)周圍空氣，減少塵埃，降低氣溫。 噴泉的細(xì)小水珠同空氣分子撞擊，能產(chǎn)生大量的負(fù)氧離子，有益于改 善社區(qū)而貌和增進(jìn)居民身心健康。第二章 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 本文根據(jù)生活當(dāng)中 出現(xiàn)的一些情況，以花式噴泉為研究對(duì)象，結(jié)合資料及文獻(xiàn)，研究花 式噴泉的控制問(wèn)題，整理出一套可行的噴泉控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容主要包括了噴泉的發(fā)展情況及所存在的一系 列問(wèn)題；噴泉控制系統(tǒng)的組成；花式噴泉的控制任務(wù)和要求；再通過(guò)仿真軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)?；ㄊ絿娙到y(tǒng)的設(shè)計(jì)要

11、求與方案如下1、水池控制電源開(kāi)關(guān)接 通后，按下起動(dòng)按鈕，噴水裝置即開(kāi)始工作。按下停止按鈕，則停止 噴水。工作方式由“選擇開(kāi)關(guān)”和“單步/連續(xù)”開(kāi)關(guān)來(lái)決定。2、“單步/連續(xù)”開(kāi)關(guān)在單步位置時(shí)，噴水池只運(yùn)行一個(gè)循環(huán)；在連續(xù)位置時(shí)，噴水池反復(fù)循環(huán)運(yùn)行。3、選擇開(kāi)關(guān)用以選擇噴水池的噴水花樣，14號(hào)噴水管的工作 方式選擇如下：a）方式1選擇開(kāi)關(guān)在位置“1” 一一按下起動(dòng)按鈕后，1號(hào)噴 水，延時(shí)2s, 2號(hào)噴水，再延時(shí)2s, 3號(hào)噴水，再延時(shí)2s, 4號(hào)噴水， 再延時(shí)2s, 起噴水，15s為一個(gè)循環(huán)。b）方式2選擇開(kāi)關(guān)在位置“2”一一按下起動(dòng)按鈕后,4號(hào)噴水， 延時(shí)2s, 3號(hào)噴水，再延時(shí)2s, 2號(hào)噴水

12、，再延時(shí)2s, 1號(hào)噴水，再 延時(shí)2s, 起噴水，30s為一個(gè)循環(huán)。c）方式3選擇開(kāi)關(guān)在位置“3” 一一按下起動(dòng)按鈕后，1、3號(hào)同時(shí)噴水，延時(shí)2s后，2、4號(hào)同時(shí)噴水，1、3號(hào)停止噴水；交替運(yùn)行5次后，再14號(hào)全部噴水，30s為一個(gè)循環(huán)。d）方式4選擇開(kāi)關(guān)在位置“4” 一一按下起動(dòng)按鈕后，噴水池 14號(hào)水管的工作順序?yàn)椋?-2-3-4按順序延時(shí)2s噴水，然后一 起噴水3s后，1、2、3和4號(hào)水管分別延時(shí)2s停水，再等待Is,由 4-3-2-1反序分別延時(shí)2s噴水，然后再一起噴水，30s為一個(gè)循 環(huán)。e）方式5選擇開(kāi)關(guān)在位置“5” 一一按下起動(dòng)按鈕后，全部水 管一起噴水，水管同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，1,2號(hào)向

13、左轉(zhuǎn)，3, 4號(hào)向右轉(zhuǎn)。5、不論在什么工作方式，按下停止按鈕，噴水池立即停 止工作，所有繼電器、存儲(chǔ)器均復(fù)位。6、水罐的控制：在噴水池旁邊做一個(gè)水罐，用來(lái)盛水。水管 噴水后水罐水位開(kāi)始下降。7、報(bào)警裝置：水罐水位降到一定程度后報(bào)警提示。8、燈光系統(tǒng)的控制：實(shí)現(xiàn)三路燈光的控制，即任意水管噴水時(shí)， 黃色燈亮；沒(méi)有噴水時(shí)，紅色燈亮；所有的噴頭噴水時(shí)，綠色燈亮花式噴泉池示意圖如圖2-1所示：圖2-1花式噴泉池示意圖 第三章MCGS中組 態(tài)動(dòng)畫(huà)的設(shè)計(jì)制作工程畫(huà)而新建工程及組態(tài)畫(huà)面在MCGS組態(tài)平 臺(tái)上，單擊“用戶窗口”，在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕， 則產(chǎn)生新“窗口 0”，如圖3-1：圖3-1產(chǎn)

14、生的新“窗口 0”選中“窗口 0”，單擊“窗口屬 性”，進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置”，將“窗口名稱”改為：花式噴泉控 制系統(tǒng)；將“窗口標(biāo)題”改為：花式噴泉；在“窗口位置”中選中“最大化顯示”，其它不變，單擊“確認(rèn)”。 如圖3-2：圖3-2用戶窗口屬性設(shè)置 選中剛創(chuàng)建的“花式噴泉控制系 統(tǒng)”用戶窗口，單擊“動(dòng)畫(huà)組態(tài)”，進(jìn)入動(dòng)畫(huà)制作窗口。在組態(tài)軟件系統(tǒng)中從“工具箱”中打開(kāi)圖庫(kù)分別選擇“水柱”、 “按鈕”圖標(biāo)并自己繪制“水花”，布置畫(huà)面如圖3-3所示。圖3-3花式噴泉組態(tài)畫(huà)而變量的定義系統(tǒng)變量 分配在該組態(tài)工程中要用到的變量如表3-1所示表3-1花式噴泉 控制系統(tǒng)變量分配表變量名類型注釋 垂動(dòng)1數(shù)值型第

15、一層水 柱的垂直移動(dòng)垂動(dòng)2數(shù)值型第二層水柱的垂直移動(dòng) 垂動(dòng)3數(shù)值型第三層水柱的垂直移動(dòng) 垂動(dòng)4數(shù)值型第四層水柱的垂直移動(dòng)次數(shù)數(shù)值型計(jì)數(shù)次數(shù)1數(shù)值型計(jì)數(shù)大1數(shù)值型第一層水花變大大2數(shù)值型第二層水花變大 大3數(shù)值型第三層水花變大大4數(shù)值型第四層水花變大定時(shí)1 數(shù)值型定時(shí)定時(shí)2數(shù)值型定時(shí)定時(shí)3數(shù)值型定時(shí)定時(shí)4數(shù)值 型定時(shí)定時(shí)5數(shù)值型定時(shí)定時(shí)6數(shù)值型定時(shí)定時(shí)7數(shù)值型 定時(shí)定時(shí)8數(shù)值型定時(shí)定時(shí)9數(shù)值型定時(shí)定時(shí)10數(shù)值型定 時(shí)定時(shí)11數(shù)值型定時(shí)定時(shí)12數(shù)值型定時(shí)定時(shí)13數(shù)值型定 時(shí)花垂動(dòng)1數(shù)值型第一層花垂直移動(dòng)花垂動(dòng)2數(shù)值型第二層花 垂直移動(dòng)花垂動(dòng)3數(shù)值型第三層花垂直移動(dòng)花垂動(dòng)4數(shù)值型第 四層花垂直移動(dòng)花

16、見(jiàn)1開(kāi)關(guān)型第一層花可見(jiàn)花見(jiàn)2開(kāi)關(guān)型第二 層花可見(jiàn)花見(jiàn)3開(kāi)關(guān)型第三層花可見(jiàn)花見(jiàn)4開(kāi)關(guān)型第四層花可 見(jiàn)花水動(dòng)1數(shù)值型第一層花水平移動(dòng)花水動(dòng)2數(shù)值型第二層花 水平移動(dòng)花水動(dòng)3數(shù)值型第三層花水平移動(dòng)花水動(dòng)4數(shù)值型第 四層花水平移動(dòng)見(jiàn)1開(kāi)關(guān)型第一層水柱可見(jiàn)見(jiàn)2開(kāi)關(guān)型第二層 水柱可見(jiàn)見(jiàn)3開(kāi)關(guān)型第三層水柱可見(jiàn)見(jiàn)4開(kāi)關(guān)型第四層水柱可 見(jiàn)角度 數(shù)值型 開(kāi)關(guān)數(shù)值型 開(kāi)關(guān)1開(kāi)關(guān)型 控制開(kāi)關(guān)型循環(huán) 單步之間的切換閃1開(kāi)關(guān)型第一層水花閃爍閃2開(kāi)關(guān)型第二層 水花閃爍閃3開(kāi)關(guān)型第三層水花閃爍閃4開(kāi)關(guān)型第四層水花閃 爍水動(dòng)1數(shù)值型第一層水柱的水平移動(dòng)水動(dòng)2數(shù)值型第二層水 柱的水平移動(dòng)水動(dòng)3數(shù)值型第三層水柱的水平移動(dòng)水動(dòng)4數(shù)值

17、 型第四層水柱的水平移動(dòng)長(zhǎng)1數(shù)值型第一層水柱變長(zhǎng)長(zhǎng)2數(shù) 值型第二層水柱變長(zhǎng)長(zhǎng)3數(shù)值型第三層水柱變長(zhǎng)長(zhǎng)4數(shù)值型 第四層水柱變長(zhǎng)中間變量開(kāi)關(guān)型 中間變量1開(kāi)關(guān)型 中間變量 2開(kāi)關(guān)型 中間變量3開(kāi)關(guān)型 中間變量4開(kāi)關(guān)型 中間變量5開(kāi) 關(guān)型 紅燈開(kāi)關(guān)型燈光控制黃燈開(kāi)關(guān)型燈光控制綠燈開(kāi)關(guān)型 燈光控制 數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置選中數(shù)據(jù)對(duì)象，單機(jī)右側(cè)“對(duì)象屬性” 按鈕或直接雙擊該數(shù)據(jù)對(duì)象，彈出“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置”窗口，以對(duì) 象初值設(shè)置為0,以開(kāi)關(guān)型變量單步開(kāi)關(guān)為例，對(duì)象初值設(shè)置為0, 對(duì)象類型選擇開(kāi)關(guān)型，其他開(kāi)關(guān)型數(shù)據(jù)對(duì)象設(shè)置類似，如3-4圖所示。圖3-4開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)象屬性變量的定義在利用 組態(tài)軟件的編輯過(guò)程中，首先

18、應(yīng)定義所要用到的變量，包括變量的描 述，變量的類型，定義變量地址，選擇連接的設(shè)備，寄存器。數(shù)據(jù)變 量的內(nèi)容主要包括:指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍， 確定與數(shù)據(jù)變量存盤(pán)相關(guān)的參數(shù)，如存盤(pán)的周期、存盤(pán)的時(shí)間范圍和 保存期限等。也有些是原系統(tǒng)內(nèi)部己經(jīng)定義好的變量，如時(shí)間和H期 等等，可以直接放入界而使用，并且會(huì)訪問(wèn)到操作系統(tǒng)的時(shí)鐘。鼠標(biāo)點(diǎn)擊工作臺(tái)的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”窗口標(biāo)簽，進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 窗口頁(yè)而。按“新增對(duì)象”按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)變量列表中，增加新 的數(shù)據(jù)變量，多次按該按鈕，則增加多個(gè)數(shù)據(jù)變量，按“對(duì)象屬性” 按鈕或雙擊選中變量，則打開(kāi)對(duì)象屬性設(shè)置窗口。指定名稱類型：在 窗口的數(shù)據(jù)變量列

19、表中，用戶將系統(tǒng)定義的缺省名稱改為用戶定義的 名稱，并指定類型，在注釋欄中輸入變量注釋文字。本系統(tǒng)中要定義 的數(shù)據(jù)變量如圖3-5所示。圖3-5變量的定義變量的連接動(dòng)畫(huà)連接以水 花1為例，其動(dòng)畫(huà)連接如圖3-6所示。圖3-6動(dòng) 畫(huà)連接噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序及結(jié)果分析我做的是方式五部分 所以以方式五為例說(shuō)明運(yùn)行策略方式五的程序：角度二角度+/180 IF角度二2* THEN角度二角度-2* EXDIFIF開(kāi)關(guān)5=1 THEN變量1=1開(kāi)關(guān)二0 開(kāi)關(guān)2=0 開(kāi)關(guān)3二0開(kāi)關(guān) 4二0 endif IF變量1=1 THEN 辻 中間變量5二0 then 定時(shí) 15二定時(shí)15+1長(zhǎng)1二長(zhǎng)1+2長(zhǎng)2二長(zhǎng)2+2長(zhǎng)

20、3二長(zhǎng)3+3長(zhǎng)4二長(zhǎng)4+2見(jiàn) 1=1見(jiàn)2=1見(jiàn)3二1見(jiàn)4=1水動(dòng)1=!sin（角度）*4垂動(dòng)1二!cos（角 度）*4花水動(dòng)1 =!sin（角度）*4花垂動(dòng)1 =!cos（角度）*4水動(dòng) 2=!sin（角度）*4垂動(dòng)2二!cos（角度）*4花水動(dòng)2二!sin（角度）*4 花垂動(dòng)2二!cos（角度）*4水動(dòng)3二!sin（角度）*-4垂動(dòng)3二!cos（角 度）*4花水動(dòng)3=!sin（角度）*-4花垂動(dòng)3二!cos（角度）*4水動(dòng) 4=!sin（角度）*-4垂動(dòng)4=!cos（角度）*4花水動(dòng)4=!sin（角度）*- 4 花垂動(dòng) 4二!cos（角度）*4 endif endif IF 長(zhǎng) 1二70 T

21、HEN 長(zhǎng) 1=70 大 1 二大 1+5 花見(jiàn) 1=1 IF 大 1=100 THEN 閃 1=1 end辻 endif IF 長(zhǎng) 2二90 THEN 長(zhǎng) 2二90 大 2二大 2+5 花見(jiàn) 2二1 IF 大 2=70 THEN 閃 2=1 endif endif IF 長(zhǎng) 3=90 THEN 長(zhǎng) 3=90 大 3二大 3+5 花見(jiàn) 3二 1 IF 大 3=90 THEN 閃 3=1 endif end辻 IF 長(zhǎng) 4=90 THEN 長(zhǎng) 4=90 大 4二大 4+5 花見(jiàn) 4=1 IF 大 4=90 THEX 閃 4=1 endif endif IF 定時(shí) 15=400 THEX 見(jiàn) 1=0 花見(jiàn) 1=0 見(jiàn) 2=0花見(jiàn)2=0 見(jiàn)3=0花見(jiàn)3=0 見(jiàn)4=0花見(jiàn)4=0 大1=0大2=0 大3=0大4=0長(zhǎng)1=0長(zhǎng)2=0長(zhǎng)3=0長(zhǎng)4=0定時(shí)15=0 IF控制二1 THEN次數(shù)二2 辻次數(shù)0 then 中間變量5二0 else 中 間變量5=9 endif endif 方式五運(yùn)行結(jié)果圖37到圖39如 下：圖3-7圖3-8圖3-9方式五運(yùn)行結(jié)果分析：由運(yùn)行