1 基于 花式噴泉的控制設(shè)計(jì)書(shū) 1 概述 泉的發(fā)展 國(guó)內(nèi)在二十世紀(jì)八十年代以前，噴泉只是建筑給排水和園林造景專業(yè)的一個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)，從設(shè)計(jì)到產(chǎn)品制作，工程安裝都沒(méi)有形成規(guī)模。只是在展覽館等公共建筑和公園里能見(jiàn)到一些中、小噴泉，產(chǎn)品的水平也是簡(jiǎn)單、粗放的。二十世紀(jì)八十年以后，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)和發(fā)展，人民生活水平的提高，一些城市的城建、園林主管部門在城市建設(shè)、改造的過(guò)程中，以及環(huán)境的美化和文化氛圍的營(yíng)造上對(duì)噴泉提出了求新的要求，一部分建筑、園林、水利的設(shè)計(jì)院、研究所及大專院校，綜合了土建結(jié)構(gòu)、給排水、機(jī) 電控制等傳統(tǒng)的專業(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、水景。得到了良好的社會(huì)反映和社會(huì)效益。在這個(gè)時(shí)期，一些噴泉設(shè)備專業(yè)加工廠和公司開(kāi)始組建、發(fā)展，為噴泉的專業(yè)化發(fā)展提供了力量，打下了基礎(chǔ)。 二十世紀(jì)九十年代以后，社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，全國(guó)城市建設(shè)速度加快，人們也追求高質(zhì)量的文化生活和環(huán)境美。市場(chǎng)的需求推動(dòng)了噴泉行業(yè)的發(fā)展。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。許多噴泉專業(yè)的生產(chǎn)廠商和專業(yè)公司，在這段時(shí)間內(nèi)應(yīng)運(yùn)而生，迅速發(fā)展 起來(lái)。專業(yè)技術(shù)人員把計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)，以及聲、光、電、霧、火、激光、音樂(lè)、水幕電影等學(xué)科的技術(shù)應(yīng)用到噴泉之中，把噴泉行業(yè)的技術(shù)水平推上了一個(gè)新的層面，開(kāi)拓了廣闊的應(yīng)用空間，噴泉行業(yè)得到了快速發(fā)展。 2001 年中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)、給水排水設(shè)備分會(huì)成立了水景噴泉專業(yè)委員會(huì)，行業(yè)組織為城鎮(zhèn)、園林的主管部門、設(shè)計(jì)院、所及專業(yè)生產(chǎn)廠商、公司提供服務(wù)，促進(jìn)噴泉行業(yè)健康有序地發(fā)展。一些大學(xué)和中專的建筑、園林專業(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。噴泉行業(yè)的發(fā)展進(jìn)入到一個(gè)新的階段。 人們對(duì)噴泉的 造景功能、娛樂(lè)功能、環(huán)保功能認(rèn)識(shí)的提高，開(kāi)拓了噴泉的應(yīng)用范圍。我們可以看到：適宜于喜慶節(jié)日、大型群眾集會(huì)的廣場(chǎng)噴泉和城市主題雕塑噴泉，其水造型往往是簡(jiǎn)捷、明快、莊重、大方，給予人們團(tuán)結(jié)進(jìn)取，凝聚向上的感受。在商業(yè)廣場(chǎng)、購(gòu)物中心以及一些景點(diǎn)的大型激光彩色音樂(lè)噴泉，其 2 動(dòng)感十足的 “ 水表演 ” ，既歡快、跳躍，又抒情、富有詩(shī)意的 “ 水舞蹈 ” ，有些噴泉配之以水幕電影，給人們以變幻無(wú)窮，絢麗多姿的視聽(tīng)效果。河、湖自然水面上噴水高度超過(guò)百米的高水柱噴泉，其雄偉、壯觀的水造型往往成為這個(gè)城市或旅游景點(diǎn)的特征之一。噴泉進(jìn)入了住宅小 區(qū)，多與建筑小品和雕塑相映、相伴，既有中、老年人們喜愛(ài)的幽靜、典雅的風(fēng)格，也有適于兒童嬉水，趣味十足的形式。松弛、舒適的環(huán)境氛圍給人們愉悅的感受。商場(chǎng)內(nèi)、酒樓里的噴泉小巧、別致，既調(diào)節(jié)了室內(nèi)小氣候，又增添了畫(huà)意。依托大型建筑物和自然地形建成的人工瀑布及溢水造景給人們以清新和另有韻味的感受。噴泉在電視轉(zhuǎn)播廳和大型歌舞上頻頻出現(xiàn)，調(diào)諧得當(dāng)?shù)乃魏嫱兄莩龅男Ч＞傻奈⑿蛧娙M(jìn)入了辦公室和居室，給室內(nèi)增添了動(dòng)態(tài)的裝飾。噴泉是藝術(shù)和技術(shù)的結(jié)合物，建筑藝術(shù)、園林藝術(shù)、美術(shù)以至引伸到人文學(xué)、文學(xué)藝術(shù)、音樂(lè)藝術(shù)等都能蘊(yùn) 含到噴泉的設(shè)計(jì)、創(chuàng)作中。不少成功的作品都注意噴泉的設(shè)計(jì)風(fēng)格與周邊的環(huán)境、建筑物風(fēng)格的協(xié)調(diào)一致，注意當(dāng)?shù)厝宋?、文化心理，所以好的方案設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，它是成功的起點(diǎn)。在噴泉方案的制作上，短短的幾年時(shí)間就從手工制圖發(fā)展到 片再發(fā)展到三維動(dòng)畫(huà)制作的光盤描繪的動(dòng)態(tài)噴水方案，計(jì)算機(jī)技術(shù)極大地豐富和開(kāi)拓了人們的思維空間?？焖佟⒅庇^、便于保存、易于修改的優(yōu)點(diǎn)很快地就被建設(shè)方接受，成為噴泉設(shè)計(jì)方案招投標(biāo)的必備內(nèi)容。噴泉的專用產(chǎn)品，設(shè)備也在不斷地更新?lián)Q代，新材料、新技術(shù)的采用，環(huán)保型的產(chǎn)品更加安全、可靠，售后服務(wù)周到、及時(shí)，這些都為噴泉的良性發(fā)展提供了技術(shù)支撐，使得大多數(shù)的噴泉在美化環(huán)境之外，還發(fā)揮了良好的生態(tài)效應(yīng)社會(huì)效益和廣告效應(yīng)等間接的經(jīng)濟(jì)效益。 在噴泉得到廣泛應(yīng)用的過(guò)程中，也出現(xiàn)了一些問(wèn)題和不足，有些認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)和不良傾向應(yīng)該引起人們的重視。否則將對(duì)噴泉行業(yè)的健康發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響。 （ 1）方案設(shè)計(jì)上的盲目性，往往導(dǎo)致作品成為敗筆，使作品難于長(zhǎng)久存在。 （ 2）細(xì)部設(shè)計(jì)的不合理直接影響作品效果。 （ 3）質(zhì)次價(jià)高的偽劣產(chǎn)品直接影響著有關(guān)廠商和公司的信譽(yù)。 （ 4）節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保問(wèn)題應(yīng)引起足夠的重視。 噴泉的 水造型是通過(guò)細(xì)部設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，機(jī)、泵、管、閥門、噴頭的合理選 3 配，直接影響著噴水效果。有些噴泉的設(shè)計(jì)，只注意了流量、工作壓力等技術(shù)指標(biāo)，忽視了流態(tài)效果這個(gè)重要因素，水造型效果差。例如：成功的超高水柱密實(shí)段長(zhǎng)，破裂段和霧化段短，水柱直徑和噴水高度比例合適，抗風(fēng)能力強(qiáng)，噴水效果挺拔、雄偉。而目前的一些超高水柱，水柱密實(shí)段短，破裂段和霧化段長(zhǎng)，水柱直徑與噴水高度相比顯得細(xì)小單薄，抗風(fēng)能力差，水柱很容易被吹散飄移，這就是有關(guān)參數(shù)選配不合理所致。在整體水造型的組合效果上也存在差類似的問(wèn)題。細(xì)部設(shè)計(jì)不合理，是技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 差的表現(xiàn)，需要在設(shè)計(jì)階段給予解決。 噴泉是耗能的景觀工程，在保障設(shè)計(jì)效果的前提下，盡可能地節(jié)約能源，這在方案設(shè)計(jì)階段時(shí)就應(yīng)該進(jìn)行量體裁衣的設(shè)計(jì)。我國(guó)是一個(gè)缺水的國(guó)家，節(jié)水是基本國(guó)策，噴泉要提倡循環(huán)用水，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮減少噴水的霧化，飄移損失。循環(huán)用水系統(tǒng)應(yīng)該有過(guò)濾凈化裝置，現(xiàn)在有許多旱噴泉，噴水很容易把地面上的泥土、臟物沖入地下水池，水質(zhì)極易污染，搞好池水凈化，延長(zhǎng)池水使用周期，用過(guò)的池水可以澆灌周邊的草坪、綠地，既節(jié)約了用水，又有環(huán)保的功能。 泉的種類 普通噴泉分音樂(lè)噴泉、程控噴泉、旱地噴泉、跑 動(dòng)噴泉、光亮噴泉、趣味噴泉、激光水幕電影、超高噴泉等。 音樂(lè)噴泉由計(jì)算機(jī)控制，集聲、光、色為一體，噴頭燈光伴隨著優(yōu)雅的樂(lè)曲，夢(mèng)幻般的起伏，交叉生輝，構(gòu)成一幅五彩繽紛、優(yōu)美動(dòng)人的場(chǎng)景，熱烈歡樂(lè)的水姿，令人心曠神怡，嘆為觀止，留戀往返。 程控噴泉是按照預(yù)先編輯的程序變換噴水造型和燈光色彩強(qiáng)弱變化的噴泉，可實(shí)時(shí)顯示各個(gè)噴泉的工作狀態(tài)和燈光狀態(tài)，以及水泵和燈光的故障指示，程序一般可以隨時(shí)修改，也可儲(chǔ)存多種程序，隨意調(diào)用。 旱地噴泉是在水噴泉的基礎(chǔ)是進(jìn)一步完善的，旱地噴泉地表清潔整齊，噴頭和燈光設(shè)置在蓋板 下端，不噴水時(shí)表面平整闊廣，噴水時(shí)，水柱通過(guò)蓋板篳子或花崗巖輔裝孔噴出，既是廣場(chǎng)休閑，又能觀賞噴泉，一舉兩得。 跑動(dòng)噴泉由數(shù)碼控制閥、電腦控制有機(jī)結(jié)合，是音樂(lè)噴泉中的重要組成部分。多個(gè)一線排列的噴頭，按使序控制噴水，構(gòu)成各種形式噴水瞬間變化的噴泉?？尚纬膳軇?dòng)形態(tài)，還可構(gòu)成各種跳動(dòng)、波動(dòng)等形態(tài)，水柱跑動(dòng)自如靈活，給人以歡 4 快流暢的感覺(jué)，帶來(lái)美的享受。 光亮噴泉是一種新型的噴泉裝置。燈光和噴頭科學(xué)結(jié)合，水流通過(guò)光源反射，噴出的水柱透明光滑，具有較高的藝術(shù)品位和觀賞效果。如果安裝個(gè)數(shù)多于兩個(gè)可追逐、跟蹤等功 能，程序可根據(jù)用戶需要編制。 可供人游樂(lè)、玩耍參與其中的噴泉。也可以稱作游樂(lè)噴泉或戲水噴泉等，如：戲水踏泉、迷宮噴泉、環(huán)型跳泉、水擊球賽、跳舞噴泉等，形式多種多樣，娛樂(lè)性和參與性極強(qiáng)，給人以歡快流暢的感覺(jué)，帶來(lái)美的享受。 水幕電影主要由水幕發(fā)生器、投影機(jī)（放影機(jī)）組成。水幕高達(dá) 20 余米，寬 30，各種 盤或水幕專用影均可在水幕上播放，影視效果奇特、新穎并是極佳的廣告宣傳工具，各種廣場(chǎng)及闊曠的水面均可安裝水幕電影。 超高噴泉一般指噴水高度在百米以上的噴泉，也常常稱為百米噴泉水柱從湖面一 躍而起，迅速升至百米高處，從遠(yuǎn)處望去，猶如一條從湖中噴薄而出的巨龍。同時(shí)，百米噴泉還配有燈光和激光，氣勢(shì)磅礴輝煌、壯麗。 泉中的一些新技術(shù) 漂浮式：整座水景噴泉的管道系統(tǒng)全部安裝在浮箱上，所以噴泉設(shè)備的運(yùn)行不受季節(jié)性水位高低的影響。漂浮式噴泉制作、安裝工藝技術(shù)性強(qiáng)，但維護(hù)方便，易于保養(yǎng)。在大型自然湖泊或各種人工湖中廣泛應(yīng)用。 跑泉：多個(gè)噴頭，按時(shí)序控制，構(gòu)成各種形態(tài)瞬時(shí)變化的水型?？梢孕纬膳軇?dòng)、跳動(dòng)、波動(dòng)等形狀，又可以成固定造型的噴水形態(tài)，氣勢(shì)雄偉，變化多端。 水幕激光：采用特殊的入映機(jī)播放，使 用的影片也是專門為水幕電影特制的影帶。由于電影的屏幕是透明的水膜，因此在電影播放時(shí)會(huì)有一種特殊的光學(xué)效果，屏幕的視覺(jué)穿透性可使畫(huà)面具有一種立體感，影片的內(nèi)容可與水面巧妙的結(jié)合，更有一種身臨其境般的奇幻感覺(jué)。 編程控制器簡(jiǎn)介 可編程序控制器 稱可編程序控制器 ，是微機(jī)技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相接合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型控制器，是一種以 5 微處理器為核心 用作數(shù)字控制的專用計(jì)算機(jī)。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)來(lái)滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)控制要求，同時(shí)也照顧到現(xiàn)場(chǎng)電器操作維護(hù)人員的技能和習(xí)慣，擯棄了微機(jī)常用的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的表達(dá)形式，獨(dú)具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語(yǔ)言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制清晰直觀、方便易學(xué)，調(diào)試和查錯(cuò)都很容易。 已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱(一，以其可靠性、邏輯功能強(qiáng)、體積小、可在線修改控制程序、具有遠(yuǎn)程通信聯(lián)網(wǎng)功能、易于與計(jì)算機(jī)接口、能對(duì)模擬量進(jìn)行控制、具備計(jì)數(shù)與位控等高 性能模塊等優(yōu)異性能，日益取代由大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)繼電接觸控制系統(tǒng)在機(jī)械、化工、石油、冶金、電力、輕工、電子、紡織、食品、交通、等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。 應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。 結(jié)構(gòu) 一般的微型計(jì)算機(jī)基本相同，也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。 硬件系統(tǒng)由微處理器 (存儲(chǔ)器 (輸入輸出 (I/O)部件、電源部件、編程器、 I/O 擴(kuò)展單元和其他外圍設(shè)備組成。各部分通過(guò)總線 (電源總 線、控制總線、地址總線、數(shù)據(jù)總線 )連接而成。 軟件系統(tǒng)是指 使用的各種程序的集合，通常可分為系統(tǒng)程序和用戶程序兩大部分。系統(tǒng)程序是每一個(gè) 品必須包括的部分，由 家提供，用于控制 身的運(yùn)行，系統(tǒng)程序固化在 。用戶程序是由用戶根據(jù)控制需要而編寫(xiě)的程序。硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成了一個(gè)完整的 們是相輔相成，缺一不可的。 特點(diǎn) 可編程序控制器是一種以微機(jī)處理器為核心的工業(yè)通用自動(dòng)控制裝置，其實(shí)質(zhì)是一種工業(yè)控制用的專用計(jì)算機(jī)。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的機(jī)械手系統(tǒng)， 它們的控制形式大都采用可編程序控制器控制，特別是在智能化要求程度高容量大的現(xiàn)代化工業(yè)機(jī)械手系統(tǒng)中應(yīng)用更為普遍。其主要原因是因?yàn)?有以下優(yōu)點(diǎn)： (1) 靈活、通用。在繼電器控制系統(tǒng)中，使用的控制器件是大量的繼電器， 6 整個(gè)系統(tǒng)是根據(jù)設(shè)計(jì)好的電器控制圖，由人工布線、焊接、固定等手段組裝完成的，其過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如果因?yàn)楣に嚿系纳栽S變化，需要改變電器控制系統(tǒng)的話，那么原先的整個(gè)電器控制系統(tǒng)將被全部拆除，而重新進(jìn)行布線、焊接、固定等工作，浪費(fèi)了大量的人力、物力和時(shí)間。而可編程控制器是通過(guò)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序?qū)崿F(xiàn)控制 功能的，如果控制功能需要改變的話，只需要修改程序以及改動(dòng)極少量的接線即可。而且，同一臺(tái)可編程控制器還可以用于不同的控制對(duì)象，只要改變軟件就可以實(shí)現(xiàn)不同的控制要求，因此具有很大的靈活性、通用性。 (2) 可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。對(duì)于機(jī)械手系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可靠性、抗干擾能力是非常重要的指標(biāo)，如何能在各種工作環(huán)境和條件 (如電磁干擾、低溫潮濕、灰塵超高溫等 )下，平穩(wěn)可靠的工作，將故障率降至最低，是研制每一種控制系統(tǒng)必須考慮的問(wèn)題?，F(xiàn)代 用了集成度很高的微電子器件，大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成，其可靠性程 度是使用機(jī)械觸點(diǎn)的繼電器所無(wú)法比擬的。為了保證 在惡劣的工業(yè)環(huán)境可靠的工作，在其設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中采取了一系列硬件和軟件方面的抗干擾措施，使其可以適應(yīng)惡劣的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境。 (3) 操作方便、維修容易。 用電氣操作人員熟悉的梯形圖和功能助記符編程，使用戶十分方便的讀懂程序和編寫(xiě)、修改程序。對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)，幾乎不需要專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)。工程師編好的程序十分清晰直觀，只要寫(xiě)好操作說(shuō)明書(shū)，操作人員經(jīng)短期的學(xué)習(xí)就可以使用。 (4) 功能強(qiáng)?，F(xiàn)代 僅具有條件控制、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和步進(jìn)等控制功能，而且還能完成 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換、數(shù)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理以及通信聯(lián)網(wǎng)和生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控等。因此，它既可控制開(kāi)關(guān)量，又可控制模擬量；既可控制一個(gè)機(jī)械手，又可控制一個(gè)機(jī)械手群；既可控制簡(jiǎn)單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)；既可現(xiàn)場(chǎng)控制，又可遠(yuǎn)程控制。 (5) 體積小、重量輕和易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。由于 用了半導(dǎo)體集成電路。因此具有體積小、重量輕、功耗低的特點(diǎn)。且 為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)，其結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固耐用、體積小巧，并由于具備很強(qiáng)的可靠性和抗干擾能力，使之易于裝入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部，因而成為實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化十分理想的控制設(shè)備。 7 同樣，可 編程序控制器控制也有其不足的地方，在性價(jià)比上要高于繼電器控制和單片機(jī)控制，其開(kāi)發(fā)潛力要差于單片機(jī)，并且通用性不好，不同廠家的可編程序控制器以及其附屬單元都是固定專用等等。 主要功能 一種應(yīng)用面很廣、發(fā)展非常迅速的工業(yè)自動(dòng)化裝置，在工廠自動(dòng)化 (計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) (占重要地位。 統(tǒng)主要有以下功能： (1) 多種控制功能； (2) 數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理功能； (3) 通信聯(lián)網(wǎng)功能； (4) 輸入、輸出接口調(diào)理功能； (5) 人機(jī)界面功能； (6) 編程、調(diào)試功能 。 重量、體積、功耗和硬件價(jià)格一直在降低，雖然軟件價(jià)格占的比重有所增加，但是各廠商為了競(jìng)爭(zhēng)也相應(yīng)地降低了價(jià)格。另外，采用 可以大大縮短設(shè)計(jì)、編程和投產(chǎn)周期，使總價(jià)格進(jìn)一步降低。 品面臨現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展，將再次革新，滿足工業(yè)與民用控制的更高需求。 8 2 方案分析 控制器方案分析 自 20 世紀(jì) 60 年代中期以來(lái) 品在電力、冶金、化工等行業(yè)發(fā)揮了重大作用 ,尤其近 20 年來(lái)計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展 ,不斷成倍擴(kuò)大的功能和成倍降低的價(jià)格 ,使 訊聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、過(guò) 程控制軟件都獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步 ,也使廣泛應(yīng)用成為可能。 優(yōu)點(diǎn)很多，主要包括：編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)；功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高；硬件配套齊全、用戶使用方便、適應(yīng)性強(qiáng)；可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少；維修工作量低、維修方便；體積小、能耗低等。而且各個(gè)工業(yè)部門的應(yīng)用范圍都得到了擴(kuò)展。 方案 1：使用單片機(jī)控制花式噴泉 單片機(jī)的特點(diǎn)是控制性能和可靠性高，體積小、價(jià)格低、易于產(chǎn)品化。由于單片機(jī)具有良好的控制性能和靈活的嵌入品質(zhì)，近年來(lái)在智能儀表、機(jī)電一體化產(chǎn)品、實(shí)時(shí)工業(yè)控制家用電器等 各個(gè)領(lǐng)域都獲得了極其廣泛的應(yīng)用。 花式噴泉的原理是利用控制器控制水泵的噴水的方式，此方案采用 片機(jī)的成本較低，適合用于控制小型的花式噴泉。單片機(jī)通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制電磁閥 ,實(shí)現(xiàn)對(duì)噴頭流量的控制 , 從而使噴泉水姿、燈光色彩產(chǎn)生變化。但采用單片機(jī)控制原理，是以可控硅作為功率開(kāi)關(guān)元件，由于可控硅承受過(guò)電壓、過(guò)電流的能力較差，因而不能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。 方案 2：使用三菱 列 制花式噴泉 三菱 小形化，高速度，高性能和所有方面都是相當(dāng) 列中 最高檔次的超小程序裝置，除輸入出 16 25 點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于多個(gè)基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的 特點(diǎn) 有可自由選擇，豐富的品種；令人放心的高性能；高速運(yùn)算；使用于多種特殊用途；外部機(jī)器通訊簡(jiǎn)單化；共 9 同的外部設(shè)備。 因此，本設(shè)計(jì)采用三菱 列 控制系統(tǒng)。 圖 菱 泉的控制要求 止按鈕。噴泉的工作方式由花樣選擇開(kāi)關(guān)和單周期 /連續(xù)開(kāi)關(guān)決定，當(dāng)單周期連續(xù)開(kāi)關(guān)在單周期位置時(shí)，噴泉只能按照花樣選擇開(kāi)關(guān)設(shè)定的方式，運(yùn)行一個(gè)循環(huán)?；舆x擇開(kāi)關(guān)用于選擇噴泉的噴水花樣，現(xiàn)考慮兩種噴水花樣。 時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后， 4 號(hào)噴頭噴水，延時(shí) 2S 后，3 號(hào)噴頭噴水，再延時(shí) 2S 后， 2 號(hào)噴頭噴水，又延時(shí) 2S 后， 1 號(hào)噴頭噴水。 16果是單周期工作方式，則停下來(lái)；如果為連續(xù)工作方式，則繼續(xù)循環(huán)下去。 時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后， 1 號(hào)噴頭噴水，延時(shí) 2S 后，2 號(hào)噴頭噴水，再延時(shí) 2S 后， 3 號(hào)噴頭噴水又延時(shí) 2S 后， 4 號(hào)噴頭噴水。 12果是單周期工作方式，則停下來(lái)；如果為連續(xù)工作方式，則繼續(xù)循環(huán)下去。 10 3 花式噴泉的硬件設(shè)計(jì) 件的選擇 （ 1）對(duì)輸入 /輸出點(diǎn)的選擇 盲目選擇點(diǎn)數(shù)多的機(jī)型會(huì)造成一定浪費(fèi)。要先弄清除控制系統(tǒng)的 I/O 總點(diǎn)數(shù)，再按實(shí)際所需總點(diǎn)數(shù)的 15 20留出備用量 （為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需 點(diǎn)數(shù)。 （ 2）對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇 對(duì)用戶存儲(chǔ)容量作粗略的估算。 （ 3）對(duì) I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇 I/O 響應(yīng)時(shí)間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時(shí)間延遲（一般在 2 3 個(gè)掃描周期）等。對(duì)開(kāi)關(guān)量控制的系統(tǒng)， I/不必考慮 I/O 響應(yīng)問(wèn)題。但對(duì)模擬量控制的系統(tǒng)、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個(gè)問(wèn)題。 （ 4）對(duì) 構(gòu)形式的選擇 在相同功能和相同 I/O 點(diǎn)數(shù)據(jù)的情況下，整體式比模塊式價(jià)格低。但模塊式具有功能擴(kuò)展靈活 ，維修方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點(diǎn)，要按實(shí)際需要選擇 結(jié)構(gòu)形式。 本設(shè)計(jì)采用三菱 列 主控系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)有：編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)；功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高；硬件配套齊全、用戶使用方便、適應(yīng)性強(qiáng)；可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少；維修工作量低、維修方便；體積小、能耗低等。 水泵的種類根據(jù)不同的要求，分類比較多；大致有臥式水泵和潛水泵。但都是根據(jù)各自對(duì)水泵的揚(yáng)程、流量、使用的場(chǎng)合、能耗比、性價(jià)比等來(lái)選擇合適自己水泵。 根據(jù)本文的要求，選擇采用潛水泵。因?yàn)闈撍檬欠胖迷谒?，因?不需要泵房，這樣可以降低造價(jià)。而且潛水泵能耗低，體積小，重量輕，不需灌引水，使用維護(hù)及管理方便，并且達(dá)到了節(jié)約水資源的目的，具有臥式水泵所不具有的 11 優(yōu)點(diǎn)，可以適應(yīng)噴泉的噴水要求。 本設(shè)計(jì)采用上海申一水泵制造有限公司生產(chǎn)的 油浸式潛水泵。 油浸式潛水電泵是由充油式潛水電機(jī)與離心式水泵同軸聯(lián)接組成。符合8092準(zhǔn)規(guī)定，產(chǎn)品取得全國(guó)生產(chǎn)許可證，經(jīng)過(guò)三十多年來(lái)不斷的改進(jìn)和完善，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉、工礦排水、水景噴泉、水產(chǎn)養(yǎng)殖，魚(yú)塘增氧、防洪排澇等領(lǐng)域。具有泵電一體，結(jié)構(gòu)緊湊；無(wú)需引水、使用 簡(jiǎn)便；雙端密封、電器保護(hù)；設(shè)計(jì)合理、性能優(yōu)良等特點(diǎn)。水泵的使用條件是潛水深度不超過(guò) 5米；水溫不超過(guò) +40 ； 應(yīng)在 5間，因此，很適合用本設(shè)計(jì)的要求 噴泉的噴頭分為可調(diào)直流噴頭、涌泉噴頭、集束噴頭、旋轉(zhuǎn)噴頭等等，種類繁多，噴出的水型也各不相同。本設(shè)計(jì)采用的是集束噴頭，該噴頭由多個(gè)直流噴頭組合而成，直射噴頭口徑大小可確定噴頭的出水量及高度，它可以作為整個(gè)噴泉的主噴（噴泉最高點(diǎn)），也可以由多個(gè)集束噴頭組合成不同的排列。本文采用的集束噴頭是中間小，四周大的噴頭組合方案。中間的小噴頭在同樣的壓力下，噴出的水 柱較之周圍的大噴頭要高，要細(xì)，可達(dá)到最佳的視覺(jué)效果，見(jiàn)圖 4 圖 3頭的樣式及噴水示意圖 中間部分為裝飾物。左圖為噴頭的設(shè)計(jì)方案圖，每個(gè)噴頭的設(shè)計(jì)方案都是相同