求，根据这个需要，我国推出了一种强制的认证CE认证，有了这个认证之后，就需要各地的生产厂家淘汰过去的老的生产线，引进新的智能的自动化生产线来完成生产，这样就能够完成国家要求的强制认证。例如原来的老的生产线使用继电器控制整个程序的动作，配电盘占很大面积，并且布线是否繁琐，这样就产生了很多危害。经过设备改进后，使用PLC为控制的核心，能够很好的完成需要的控制。目前来看，我们的喷泉控制设备行业的年产值大约在20亿人民币，年均增长的速度超过了9%，只能够满足国内生产企业的一部分需求，很大一部分生产设备需要进口，跟发达国家的设备相比，我们的生产的产品功能性和可靠性能够差一些，主要的问题是PLC控制核心不行。
为了挽回这个不好的局面，我国的喷泉控制设备就要完成高精尖的控制，并且跟国际积极接轨，学习国外的先进技术，运用在我国的喷泉控制设备中。对于喷泉控制设备的差距，主要是机械差距和电气的差距，对于机械的差距主要是引进高精度的加工设备。电气控制需要使用PLC完成控制，这样就能够减少和国外的差距，赶上国外的脚步。
1.2发展现状
目前，国内在喷泉控制设备研究方面以及技术方面没有达到最完善的效果，从经费、质量、控制方面都还相对落后，技术也不过硬，与发达国家的技术相比相差甚远。由于国内的喷泉控制设备相对落后，导致很多喷泉控制设备都是从国外进口，增加了成本。进口设备最大的问题就是以后的维护维修问题，一直都要受他人牵制。据有效数据研究分析，国内对喷泉控制设备的利用落后于有一些发达国家的水平，但近些年，在技术上有所突破，发展速度明显提高，水平也得到提升，技术程度更上一层。
国外的喷泉控制设备系统主要使用自动化设备完成整体的喷泉控制，这样能过实现高度的自动化。在中国，由于喷泉控制设备发展的时间比较晚，现在主要使用传统的继电器控制完成散热动作，这样的控制方法比较落后。
国外喷泉控制设备主要是用在发达国家的控制系统中，自动化程度越来越高。喷泉控制设备为现代工厂控制必不可少的一个环节。日本以及欧洲大中型生产企业都开始完成对喷泉控制设备的使用。
在欧洲和日韩等地区，喷泉控制设备已经开始变得十分常见。随着国内的经济发展，喷泉控制设备得到越来越多的应用，这样就促使工厂越来越重视。国内生产的喷泉控制设备控制比较简单，国内生产的喷泉控制设备的优势是价格比较便宜，但是质量不如国外进口的设备，这样就需要工厂能够实现价格低的基础上，实现更高的质量，质量差的最主要原因就是生产的设备的自动化器件容易出现故障，这样就使得喷泉控制设备不能正常工作，出现问题。这样就需要一个完善成熟的控制产品，完成对喷泉控制设备的控
制，发展一个成熟的产品。
1.3 喷泉介绍
喷泉主要可以分为2个种类，第一种是因地制宜，根据现场的环境的不同，现场地形的不同选择合适的喷泉方式；另一种是完全人工制作的喷泉控制系统，这种喷泉系统只需要场地和水源就能够完成喷泉设计，喷泉的种类有很多，喷泉的种类有很多，主要可以分为音乐喷泉、程控喷泉、旱地喷泉、跑动喷泉、光亮喷泉、趣味喷泉、激光水幕电影、超高喷泉等。
根据使用条件的不同可以分为很多种喷泉种类，漂浮式喷泉主要是整个系统完全漂浮在浮箱上，这种控制方式比较简单，能够应用在大型的自然湖泊或者大型人工湖泊中。
跑泉是由多个喷头组成的，按照一定的时序控制完成对喷泉的控制，可以根据需要完成不同形态的喷泉控制，并且可以根据需要使用音乐结合控制和灯光的控制。
2 音乐喷泉控制介绍
音乐喷泉的控制主要由PLC和变频器完成，通过音乐的频率信号控制PLC。通过改变水泵电机的控制频率可以实现水泵转速变化，进而通过水泵的转速变化来控制音乐喷泉的水柱高度变化，实现音乐变化对喷泉的控制。变频器接受来自经PLC处理的音乐控制信号，输出频率不同的交流电，从而水泵的喷水状态不断变化，实现了喷泉喷水随音乐高低呈现不同的形态。同时通过PLC控制彩灯，实现彩灯组与音乐节奏的同步变换。
2.1音乐喷泉的原理
本设计的音乐喷泉系统主要是根据输入的音量变化转换为模拟量信号控制程序的动作，根据输入的模拟量变化，PLC完成对输出的控制。本设计使用FX0N-3A检测音乐信号，音乐信号转换成4-20MA信号输出到PLC模拟量，PLC模拟量根据采集到的信号完成对变频器的控制，完成对喷泉动作高度的控制。当音乐的声音变大的时候，喷泉的高度就变高，当输入的声音变低的时候，喷泉的高度就变低。彩灯根据需要完成闪烁速度控制，并且按照红黄绿和青蓝紫2种方式工作，
2.2 音乐喷泉控制要求
音乐喷泉控制系统采用三菱PLCFX2N设计控制程序。要求喷泉的喷水高度能随着音乐频率的变化而变化。为此，音乐喷泉采用以下方案进行控制设计。每个喷头安装电磁
阀，由PLC控制其开闭以达到喷射花样繁多的目的；不安装电磁阀的喷头直接由变频器控制水泵电机的运转来实现水柱的高低随音乐的变化而变化，亦可实现喷水时水型由无水逐渐升高并保持一段时间后逐渐降至无喷水出现。本次课题设计主要是完成喷泉控制系统的设计，因为最早的喷泉管理主要靠继电器控制，管理方法比较落后。随着自动化技术的进步，喷泉管理系统有了进一步的发展，但是刚开始出现的控制系统自动化程度十分低，运行的时候不稳定，并且发生问题的时候很难查找，影响继续使用，根据这些不足，设计出一款依赖PLC控制的自动喷泉控制系统，该设计系统可塑性高，自动化程度高，并且运行安全可靠，达到对喷泉控制的智能化和自动化管理。
2.3 PLC控制设计
PLC控制的设备是一种现代设备常见的控制手段，根据PLC的种类不同可以完成不同的控制要求，PLC控制的设备能够实现各种控制的功能，人们根据需要可以选择PLC的控制方式，达到对设备的控制目的。PLC的编程使用计算机编程，根据不同的需要完成不同的控制要求，计算机编程语言完成对PLC的程序编写十分容易，这样就可以减少编程时候需要的时间，比较容易完成这个控制。
本设计使用三菱PLC完成对喷泉的设计，本设计根据实际的需要完成对程序的控制，使用仿真软件对程序进行仿真，最好验证程序的可行性。本次设计的使用的PLC可靠性是否高，能够根据需要完成稳定的控制工作，根据这个需要，可以完成本次设计。
对比PLC和单片机的控制方案，使用单片机控制设计的时候，控制的程序不能够非常复杂，如果控制的程序过于复杂，使用单片机控制的稳定性和速度都不能达到PLC设计的标准，这样就需要使用PLC控制。使用单片机的控制程序控制的灵活性比较小，不能够根据现场的需要，灵活的完成对程序的控制，这样就促使单片机的使用有一定的局限性。单片机主要适用在小型的控制设备中，比如电视机，遥控机，风扇，空调等小型设备，对于大型设备，比如说机床等都需要使用PLC完成控制。单片机的特点是加工比较便宜，适合批量生产，有固定的控制程序。对于PLC来说，PLC是一种常用的控制设备，能够根据使用的需要完成程序的编程动作，这样就使得PLC使用的场合更加的广泛。PLC的可塑性更好，PLC可以和各种检查模块和通讯模块进行连接，这样就可以根据现场的变化完成各种控制。
2.4设计的主要特点
本设计的控制要求有以下三点，首先是设计的程序需要有一定的创新，其次是设计的可靠性，最后是设计的性价比要高。
本设计的使用的设计方法比较新颖，程序设计完成后，使用电脑完成了对程序的仿真工作。本设计的主要组成是由多个控制按钮连接到PLC，按钮的输入信号输输入到PLC后，根据这个信号完成信号的处理，控制输出路灯的动作。
本设计的可靠性比较高，可靠性是在系统设计中一个重要的元素，首先要确定设计的可靠性，才能完成系统的设计，使用PLC为控制的核心，能够实现准确有效的控制，达到设计的要求，PLC的控制能够保证控制的准确性和可靠性。
本设计的性价比比较高，当我们需要完成一个设计的时候，首先要考虑设计的硬件价格和稳定性，还要考虑设计的硬件尽量减少，这样就可以压缩成本，产生更高的价值。的稳定性没有问题，硬件的价格也比较低，这样就可以使用完成控制。对比其他的控制产品，三菱PLC的准确性，使用的价值更高，并且使用PLC的控制系统，三菱PLC对比其他PLC的控制点，三菱PLC的控制点的价格更低。这样就可以减少建造的成本，降低资金的消耗。
关于喷泉控制系统的发展，还有很大的空间。喷泉控制系统想要走的更远，首先要保证系统的绝对优越性，我们在设计控制系统的时候要考虑到其稳定性和灵活便捷性，除了这些还要考虑到成本节约方面问题，毕竟一切生产都是在利益基础上。由于自喷泉控制系统需要成熟的技术和适合的场地，所以目前很多公园等场合还没有用上这种先进设备。希望以后喷泉控制系统技术可以上升一层，让这种设备可以被广泛应用。
3 硬件介绍
3.1 PLC选型
PLC是一种自动化控制产品，他的主要功能是可以使用计算机完成编程，然后根据输入的需要，完成对输出的控制。PLC还可以使用远程联网控制，实现对现场设备的自动化操作控制，达到远程控制的功能，这样就能够实现把计算机信号转换为工厂需要的继电器信号或者模拟量信号完成控制。
PLC分很多种，根据需要的不同可以分为模拟量控制和继电器控制，根据控制的要求不同，可以分为小型PLC和中大型PLC，根据产品的产地不同可以分为德国三菱和日本三菱等国家的产品，PLC的主要结构有控制核心FX2N、输入和输出端口、扩展模块接口。PLC电源系统和外部接口等组成。
PLC的工作方式很简单，主要是根据输入的需要完成对输出的控制，首先要使用编程软件完成对应的编程动作，编程可以分为很多种编程软件，但是主要的编程手段是一样的，都是使用继电器，定时器和计数器等完成对输出的控制。虽然各个厂家的产品不同，但是实现的目的是一样的。编程完成后，PLC开始控制，首先PLC对输入信号进行
采集，根据需要完成输入的读取动作，读取完成后，开始使用PLC控制程序的输出。同样对于PLC的输出也是根据输入的情况完成输出的控制，当输入开始有变化的时候，输出也开始变化。这样就完成了对PLC的输出控制。PLC的输出控制开始后，使用FX2N把控制的输出信号，转换为继电器信号，继电器就可以控制现场设备的工作。
图3-1 PLC结构图
PLC的特点有很多，主要的特点是PLC的性能十分稳定，使用PLC的控制系统控制功能十分强大，可以根据现场环境的需要，完成不同的控制功能，并且PLC的操作十分简单，十分适合初用者使用。PLC还有一个特点是控制的功能十分完善，能够实现各种控制，达到控制的要求完成对设备的控制。最后PLC的价格也不是很高，能够被工厂接受，这样PLC控制就变得越来越多人使用，应用的范围也越来越广。
①性能高，抗外扰能力强
性能是否可靠是我们选择PLC的根本保证，PLC以自身的生产技术来说绝对过硬，因为其拥有集成电路，内部设计具有很强的抗干扰力，基于这些可看出性能稳不稳定。对于外部电路而言，PLC和继电器比较，后者电气接线部分多，不能与前者相提并论，所以使用后者差错率就能控制住。除此之外，PLC本身还具有报警功能，根据需要可以完成报警动作。对于PLC的使用来说，使用者可以进行自检，也就是编完程序可以通过软件监测，诊断程序，方便查找差错。
②PLC的控制功能十分完善
随着时代的进步，自动化技术的发展越来越快，数字量、模拟量和通讯手段已经变成很常见的手段，这样就需要PLC能够完成这些控制，达到控制的目的。这样PLC的生产厂家使用外接控制模块完成对这些情况的链接动作，达到联合控制的目的，可以应用到各个领域的自动化行业。
③操作简单方便，容易使用
PLC作为一种语言，很容易被大家学习，PLC的编程语言主要是根据电路图来完成制作，操作是否简单。对于不同的PLC，编程的方法也不同，但是控制的手段是一样的，只是控制的符号不同而已，容易被初学者掌握。
④系统设计方便
PLC控制程序的变化十分容易，使用电脑或者手编器能够容易的完成程序的变化，这样工厂就可以根据生产工艺的变化，完成对PLC控制的改变，这样就方便了广大的使用者，能够容易的完成程序的编程，达到控制的目的。
⑤小巧轻便的身型，低能耗
PLC属于小型电器件，目前市面上的产品底部尺寸小，重量轻，耗能也低。由于其
基于PLC的音乐喷泉控制系统的设计毕业设计
