基于PLC的小型音乐喷泉设计最终版 - 图文(3)

华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书

可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。可编程控制器之所以越来越受到控制界人士的重视，是由于它具有以下特点：（1）可靠性高，抗干扰能力强。（2）配套齐全，功能完善，适用性强。（3）易学易用，深受工程技术人员欢迎。（4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造。（5）体积小，重量轻，能耗低。

由于音乐喷泉系统控制的复杂性，如果采用常规继电器控制，音乐喷泉控制的可靠性较差，并且接线复杂。采用PLC控制后，由于PLC是采用程序控制，是软接线，因此可靠性大大提高了。音乐喷泉的核心控制是由可编程控制器实现的，可编程控制器是整个系统的“大脑”，由程序实现用音乐频率转换的开关量去控制喷泉水柱和彩灯闪烁的变化。可编程控制器简化了控制线路，提高了工作的速度和可靠性以及系统操作的灵活性，也提升了喷泉工程的智能化性能。

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第一章 绪论

第一章 绪论

PLC是在继电器控制技术、计算机技术和现代通信技术的基础上逐步发展起来的一项先进的技术。PLC从诞生至今虽然只有短短的30多年的历史,但是得到了异常迅猛的发展，在现代工业发展中PLC技术、CAD/CAM技术和机器人技术并称为当代工业自动化的三大支柱。PLC主要以微处理器为核心，使用编写的程序进行逻辑控制、定时、算术和计算运算等，而且通过数字量和模拟量的输入/输出（I/O）来控制各种生产过程。现在应用最广泛在机电控制、电气控制、网络通信、数据采集、运输等多个领域。

1.1 PLC的概述

1987年国际电工委员会（IEC）颁布的可编程控制器标准草案中对PLC作了如下的定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，是专为在工业环境下应用而设计。它采用一类可编程序的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业控制系统连成一个整体，易于扩展其功能的原则设计”。

随着PLC迅速发展，功能越来越强大，应用范围也越来越广泛，形成了能够满足各种需要的PLC应用系统，PLC的发展逐渐体现出来以下趋势：

1. 向小型化、微型化和、多功能化两个方向发展； 2. 过程控制功能不断增强； 3. 大力开发智能I/O模块； 4. 与个人计算机日益紧密结合； 5. 编程语言趋向标准化； 6. 通讯与联网能力不断增强 [1]。

PLC技术的高速发展，除了得益于工业自动化的客观需求外，主要还是它具有许多自身的优点。可编程控制器本质上是具有比较特殊体系结构的工业控制计算机，与一般的计算机相比具有更强的与工业过程相连的接口，同时具有更适用于控制要求的程序设计语言。因此可以说，可编程控制器是将计算机技术和电器控制技术有机地结合在一起。其特点主要表现有以下几个方面。 1. 可靠性高，抗干扰性强

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2. 编程简单、使用方便 3. 易于安装、调试、维修 4. 功能完善，通用性强 5. 体积小，能耗低[2]

目前，PLC的种类很多，规格性能不一，通常可根据它的结构形式、容量或功能进行分类。按照结构形式分类，PLC可分为整体式PLC、模块式PLC、叠装式PLC；按照容量分类，PLC可分为小型PLC（I/O点数一般在256以下）、中型PLC（I/O点数一般在256~1024点之间）、大型PLC（I/O点数在1024以上）；按功能分类，PLC可分为低档机、中档机、高档机。

由于PLC自身的特点和优势，在工业控制中得到了广泛应用。PLC的主要应用领域包括以下几个方面，开关逻辑和顺序控制；模拟控制；定时控制；数据处理；信号连锁系统；通信[3]。

1.2 PLC的基本结构

PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置，其硬件组成与微型计算机相似。一般的，PLC主要由CPU、存储器、输入模块、输出模块和通信接口等部分组成。

1.3 本章小结

通过查找PLC相关资料，整理PLC的基本概述和结构，大致了解音乐喷泉的整体规划中需要用到的PLC知识，并根据实际确定所使用的PLC系统和相关软件，根据其功能搜集相关模块的资料。

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