喷泉设计施工

2024-08-08

喷泉设计施工（通用11篇）

喷泉设计施工篇1

由美国著名风景园林设计大师彼得·沃克(Peter Walker)设计的唐纳喷泉(Tanner Fountain),位于美国马萨诸塞州剑桥市的哈佛大学校园内,于1984年建成,这件融合了极简主义、大地艺术,并有强烈的彼得·沃克设计风格的作品,虽历经20多年的岁月消磨,其简洁现代的布置形式、古典的元素、浓重的原始气息、神秘的氛围,依然散发着迷人的艺术气息,被奉为极简主义景观设计的经典之作,并在2008年获得了美国风景园林师协会(ASLA)颁发的地标奖(Landmark Award)。ASLA专业奖项评委会评论:作为风景园林师创作公共雕塑的早期典范作品之一,该作品开创了职业的先河,并在经受住时间考验的同时,保留了设计者的全部原创思想。这个设计易于大众亲近,以一种非传统的形式表现喷泉景观,并呈现出四季的变化。它已深深扎根于人们的记忆之中[1]。

1 作品简介

唐纳喷泉位于哈佛大学校园内科学中心前的一个步行道交叉路口,由159块天然石块不规则排列而成的1个直径18 m的圆形石阵及中心的雾喷泉组成。整个石阵位于沥青路和草地的交接处,石身的一部分被埋于地下,这些石块就像是慢慢地顺势蔓延到草地中的一样,在绿草间大树下延伸,自然融合得就像是从环境中自然生长出来的一样。每块石头大约长120 cm、宽60 cm、高60 cm,其地上部分大约高40 cm,正好可以被用作石桌(坐在草地上)或石椅。

在设计之初,哈佛大学校长德里克·伯克指出,许多校园的喷泉由于水池渗漏等令人头疼的维修问题而最终不得不改造成了绿地,他期望沃克能够提出一个解决以上这些难题的喷泉方案。唐纳喷泉的设计构思对传统的喷泉进行了大胆的变革,彼得·沃克没有采用喷泉水池这一传统惯用的组合形式,而是去掉水池,通过合理的竖向设计解决排水问题,从而使唐纳喷泉在形式上能够更加灵活自由,这一喷泉通过形式的创新,成功地转变了人们对喷泉的传统认识

石阵中心的雾喷泉由呈圆形布置在石阵中心区域的32个喷头组成,石阵中央的雾状喷泉喷出的水雾形成漂浮在石间的雾霭。喷泉所形成的景象会随着季节和时间而变化,春、夏、秋三季,喷头会定时喷洒出阵阵雾气,并且悬浮在石阵中心区域;而冬季由科学中心集中供热系统提供蒸汽,石阵中心会有微热的蒸汽盘旋翻腾,人们在经过或者穿越石阵时,会有强烈的神秘感。唐纳喷泉简单、质朴、透着原始的神秘美感,虽然设置在校园内的一个人流穿梭的交叉路口,但通过不规则圆形排列的天然石块和雾喷泉进行了空间的划分,使之从四周匆忙嘈杂的环境中分离出来,形成一个相对安静的空间,人们可以在其中惬意地读书、休息和交流。

2 作品解析

作为一件具有划时代意义的园林设计作品,唐纳喷泉具有鲜明的极简主义和大地艺术的色彩,而且也对使用功能有着周到的考虑[2]。

2.1 大地艺术·巨石阵

发轫于20世纪60年代的大地艺术,经过几十年的发展,已成为风景园林设计的重要手段之一,大地艺术与现代公共园林相结合的优秀作品不断涌现,如林璎设计的华盛顿越南阵亡将士纪念碑、哈格里夫斯设计的拜斯比公园等,唐纳喷泉也是其中的优秀代表作品之一。

唐纳喷泉场地的四周是乔治时代的哈佛庭院、现代科学中心和维多利亚时代的哥特式大会堂。沃克希望作为新来者的唐纳喷泉与周围的环境相协调,把波士顿新英格兰的乡村意象融入到哈佛校园理性的氛围之中。沃克设计构思的灵感来源于英格兰南部萨利斯伯利平原(Salisbur Plain)上已有数千年历史的巨石阵(Stonehenge)遗址。沃克采用了159块马萨诸塞州当地产的天然石块,从周遭纷繁的公共空间中划分围合出一块相对安静的空间,并与周围古典建筑风格的环境取得协调。

2.2 极简主义·序列

极简主义(Minimalism)是一种以简洁几何形体为基本艺术语言的艺术运动。沃克认为极简艺术中最常见的手法“序列”———某一元素的重复使用、或要素之间的间隔的重复,在园林设计中是非常有效的[3]。在唐纳喷泉中,沃克以传统的天然石块为基本设计元素,通过“序列”的手法将159块石头纳入1个直径18 m的圆形空间之中,而这个圆形空间又是由若干近似同心圆以“序列”的形式组成的。沃克擅于用简单的元素,强调几何构图,用人工的秩序去统领自然的材料。

“唐纳喷泉是一个充满极简精神的作品,”沃克说,“这种艺术很适合于表达校园中大学生们对于知识的存疑及哈佛大学对智慧的探索。”[3]喷泉本身形式的简洁使它在繁杂的环境中表达了对自身的集中强调。简单的设计所形成的景观体验却丰富多彩,伴随着天气、季节及一天中不同的时间有着丰富的变化,使喷泉成为体察自然变化和万物轮回的一个媒介。当被问及如何概括对极简主义的定义和理解时,沃克言简意赅的回答“物即其本身”[4]。唐纳喷泉即为一个很好的例子,石头、雾喷泉、草地、同心圆等,形式削减到体现它本质的美,体现了“从复杂中抽象提炼出精华,以达到追求简洁”这样一种最基本的设计哲学。

2.3 艺术与功能

沃克一直探索艺术与景观的结合,并力图在园林设计上达到极简主义艺术家在艺术上所达到的高度[3]。画廊里的极简主义艺术家们不需要面对园林设计中的功能问题、复杂的构造问题及安全问题,而园林中一些特质也是极简艺术中不具备的,如植物的生长问题。从某种意义上说,彼得·沃克已经超越了极简主义,因为他在追求极简的同时并没有淡漠景观的意义。彼得·沃克试图创造一种具有“可视品质”的场所,使人们能够愉快地在里面活动。唐纳喷泉被成功地设计成休息、读书、交流、聚会的场所,并同时作为儿童探索的空间及吸引步行者停留和欣赏的景点,既冷峻、具有神秘感,又具有良好的观赏性和使用功能。彼得·沃克认为,所有的设计首先要满足功能的需要。即使在最具艺术气息的设计中还是要秉承功能第一的理念,然后才是实现其形式[4]。

当今,许多园林设计师争相模仿沃克的极简主义设计手法,但大多将作品的形式作为重点,过分执迷于对视觉构图的追求,而把需要满足的功能置之不理,有意无意中违背了设计的初衷。因此,设计师们必须牢记,园林作品是属于公众的,是满足大众活动的场所,而绝不是纯粹的视觉艺术。

参考文献

[1]ASLA FUND.The Landmark Award Tanner Fountain[EB/OL].http://asla.org/awards/2008/08winners/312.html.

[2]石磊,陈飞.极简主义与彼特·沃克[J].山西建筑,2010,36(13):15-16.

[3]王向荣,林箐.西方现代景观设计的理论与实践[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[4]彼得·沃克访谈[J].申为军,译.城市环境设计,2007(4):19-20.

喷泉设计施工篇2

一、实验教学目标

1、知识与技能

(1)理解喷泉形成的原因及条件。

(2)知道喷泉实验的基本操作及生活中的应用

2、过程与方法通过小组自主设计实验来激发学生兴趣，培养学生的观察能力和动手能力进一步提高分析问题的逻辑思维能力和语言表达能力。

3、情感态度与价值观通过分组讨论和实验装置的改进，感受化学实验在化学研究中的重要性，体验科学探究过程的艰辛与喜悦，培养实事求是的科学精神，增强学习化学的兴趣，探究意识和团队协作精神。

二、实验内容设计

1、教材分析本节内容位于高中化学人教版必修1第四章第一节中与氨有关的喷泉实验。喷泉实验是中学化学的一个重要性质实验，也是一种自然现象。本节的设置力图通过问题引领学生知道氨气喷泉实验的原理及形成条件并在氨气喷泉实验的基础上，进行实验改进探究。在探究过程中，培养学生善于分析问题、思考问题、解决问题的能力，提高加强学生的分析能力、观察能力、探究能力、创新能力等，并让学生学会实验探究的方法，为后面实验学习提供方法。喷泉实验的原理是：凡是化学反应结果能形成体系内外压强差的实验，均可设计成喷泉实验。

2、学情分析通过氨及氨盐的学习，学生已经掌握了氨极易溶于水;在常温常压下1体积的.水中能溶解约700体积的氨;氨溶于水时，大部分NH3与H2O结合形成一水合氨，一水合氨部分电离成NH4+和OH—而呈弱碱性，使酚酞试液变红等有关知识。

通过高一年级的学习，学生还掌握了氯气、二氧化碳气体、二氧化硫气体、硫化氢气体通常状况下在水中的溶解情况，为“喷泉”原理的探究奠定了基础。从心理特点上，他们有强烈的好奇心和求知欲，有利于实验的探究。

3、教学重点和难点

(1)重点：氨气喷泉实验形成的原因和条件;氨气喷泉实验形成的关键。

(2)难点：氨气喷泉实验形成的关键。

三、实验方法设计

1、教法学法分析教法：实验探究法、启发式教学、理论联系实际的教学方法学法：小组合作交流讨论、亲密合作，获取新知。

四、实验教学环境

实验仪器：烧瓶，烧杯，试管，导管，橡皮塞，铁架台，止水夹，乳胶管。

实验药品：氢氧化钠、浓氨水、酚酞试液。

五、教学过程设计

本节课的教学流程如下：提出问题→剖析实验原理→设计实验→分组探究→归纳小结

教学环节：

教师活动

学生活动

设计意图

探究形成

探究活动一：喷泉实验成功的关键组织活动

1：教师播放一个实验视频，让学生边看视频边记录该实验学生观看视频并在老师引导下记录实验步让学生知道喷实验的【提出问题】

1、为什么能形成喷泉呢?

2、溶液为什么变红?

3、胶头滴管的作用是什么?

【学生回答】

1、氨极易溶于水，烧瓶内外形成较大的压差。

2、氨气溶于水，溶液显碱性。

喷泉设计施工篇3

【关键词】PLC技术；花式喷泉；控制系统

0前言

花式喷泉控制系统设计工作中应用PLC技术，就是通过电脑将高科技与美妙的音乐、丰富多彩的喷泉造型结合起来，不仅能够起到净化空气的作用，还可以给人以视觉的享受。现如今，人们的物质需求基本上都得到了极大的满足，而对于精神上的追求也在逐步的提升，所以，在城区的环境建设中加入花式喷泉，增加城区环境的观赏价值势在必行。

1 PLC技术简介

1.1 PLC的定义及组成结构

PLC又称可编程序控制器，是一种微机技术与常规的继电器相结合的新型控制器，在工作中以微处理器为核心，可以实现自动控制。不仅可以满足各个行业对于控制系统的要求，而且还由于方便简洁、易操作的性能而深受技术人员欢迎。

与常用的微型计算机组成结构相差不多，PLC也是包含硬件系统与软件系统两大部分。其中，硬件系统由微处理器、存储器、电源部件等部件组成，与硬件系统相对应的软件系统，还可以细分为系统程序与用户程序两个部分，所谓系统程序就是在购买PLC之前，由厂家设定好的程序，而用户程序则是需要用户根据实际需求，自行设置的程序。所以两者缺一不可，都是PLC在投入使用之前必须要进行设置的程序。

1.2 PLC的特点

相比于传统的继电器控制系统，PLC具有诸多方面的优点，可以简单的概括为如下几个方面。

其一，灵活多变。由于继电器控制系统是由人工布线、焊接并进行固定的，所以，在设计过程中不仅需要消耗大量的人力、物力，而且已经改装，就要重新进行布线、焊接以及固定的工作，操作非常不方便。而PLC则是靠编写程序就可以实现良好的控制，尤其是在需要进行改编工作时，只要对原有程序中的一部分进行修改，就能够实现新功能，具有很强的灵活性。

其二，可靠性强、抗干扰能力好。可靠性与抗干扰性是评定系统设备是否能够稳定运行的重要指标，由于PLC中包含了集成度很高的微电子器件，比如，在电源开关中使用的无触点的半导体，具有非常高的灵敏度。这些微电子器件的使用，使得PLC具备了继电器无法比拟的可靠度与抗干扰能力，保证了其在恶劣的环境下能够顺利地运行。

其三，体积小、重量轻、易于操作。PLC本身就是为了工业控制需要专门设计的计算机，采用了目前最轻便的半导体集成电路，因此，具备了体积小、重量轻的优点，并且结构与功能也都十分理想。除此之外，PLC编程时经常使用梯形图与功能记符进行编程，即使是初次操作的技术人员，都可以经过短期的学习就能完全掌握，非常便于操作。

2 PLC技术在花式喷泉控制系统设计的应用

2.1 PLC控制花样喷泉的运行要求

在花式喷泉开始工作前，需要工作人员进行几步主要的操作。首先，工作人员要按下启动按钮，使喷泉进入运行前的等待状态；其次，选择喷泉的运行方式，现有的运行方式分为单步运行与连续运行两种，在确定了运行方式后，就按下与之对应的按钮，如果不进行选择操作，系统默认的运行方式为连续运行；然后是，按下喷泉的循环按钮，喷泉开始正式运行，并且每隔6S就可以改变一下花样。如果上一步选择的是单步运行的按钮，那么喷泉在运行了一个循环之后就会自动停止；但是选择的是连续运行方式，那么喷泉就会一直运行下去；最后，按下停止按钮，关闭喷泉。

2.2喷泉控制原理及运行过程

喷泉的控制系统分为四个大的部分，按照进行的顺序可以分为启动控制系统、位移脉冲控制程序、位移及复位控制程序、驱动控制程序。其中最主要的控制程序就是位移脉冲控制程序，可以实现子元件中的内容在存储器间的位移。其它的三个控制程序也各有各的用途，比如说，复位控制程序，运行的主要目的是实现喷泉在喷射过程中的循环，而这一功能的实现就离不开驱动控制程序，因为驱动控制程序是实现喷泉喷射的必备程序。

喷泉的整个运行过程可以分为8段，每段6s，首先会有一支大的水柱拔地而起，喷射6s之后，大水柱换作6支中水柱射向天空，历时36s，最后6s，就是所有的水柱一齐喷发，整个过程不需要工作人员操作，就可以自行变换。比如说，当选择连续运行方式，并将花样选择开关置于1时，喷泉的水柱运行顺序就是：1→2→（1+3+4）→（2+5）→（1+2）→（2+3+4）→（2+4）→（1+2+3+4+5）→1，自动的进入重复循环模式，直到按下停止按钮，喷泉停止工作。如果在花样选择的开关置于2，喷泉的水柱运行顺序就是：1→2→（2+4）→（2+5）→（1+2）→（2+3+4）→（1+3+4）→（1+2+3+4+5）→1。花样开关置于3时，喷泉的水柱运行顺序就是：1→2→（1+3+4）→（1+2）→（2+5）→（2+3+4）→（2+4）→（1+2+3+4+5）→1。花样开关置于3时，喷泉的水柱运行顺序就是：1→2→（1+3+4）→（2+5）→（1+2）→（2+4）→（2+3+4）→（1+2+3+4+5）→1。通过将开关置于不同的位置，实现喷泉花样的变换，喷泉的运行流程图如图1所示：

3花式喷泉控制系统的设计、调试及结果分析

3.1硬件接口分配

所有的硬件接口分配中最重要的部分就是输入或输出接口分配，其中，输入接口是指开关量输入模块，与一般的元件设备有所不同，它的工作电压不是一个固定值，而是需要根据现场的检测元件与模块之间的距离进行确定的。在实际应用中，两者之间的距离经常不会很远，可以选用24V的工作电压，不过门槛电平的数值需要设置的相对大一些，原因就在于门槛电平作为输入点的接通电压与关断电平之间的差值，只有电平的值足够大，才能确保系统的抗干扰性强、可靠性高，传输的距离也可以满足实际的需求。

I/O的分配与控制要求的I/O接口点数密切相关，详细的分配表如表1所示。

硬件之间根据I/O分配表进行线路连接，其中PLC输入点与开关输入单位相连接，X0接A0、X1接A1、X2接A2、X3接A3、X4接A4、X5接A5，这样依照顺序进行连接。除此之外，还要将输入公共端X-COM与A-COM进行连接，形成输出回路；输出Y0与LED小灯连接，Y1、Y2、Y3、Y4与喷水管中与之对应的位置连接。最后，把输出的公共端接地，是连接的整个结构形成回路。

不过，最关键的步骤不是将这些线路进行连接，而是用一根编程电缆将PLC的编程接口与计算机串口相连，这样就可以把运用计算机编写好的程序传入到PLC中，实现对花式喷泉的控制。

3.2软件实现

现如今，设计人员经常使用FXGP_WIN_C编程软件来实现PLC技术应用的花式喷泉控制设计。调查研究显示，FXGP_WIN_C编程软件是三菱公司开发的一款FX系列的PLC编程软件，可以对PLC中各个元件设备的工作状态实现实时监控。

PLC喷泉控制状态转移图，如图2所示。在软件设计工作中，主要采用步进指令进行操作控制，图中的辅助继电器M1实际上是一个停止按钮，可以实现长时间的停止工作控制。运行原理为M1检测X1是否有输入，如果确认有输入的话，喷泉就会停止工作，但是如果实际情况需要喷泉再次开始工作，就需要按下图中的X0。图中的状态器S0是指喷泉处于初试状态，S20～S32表示在喷泉喷射过程中的各个状态，定时器T0～T7表示控制喷泉喷射的时间。

在设计的程序中，由动合触点来实现对于喷泉不同花样之间的切换，在花样的上方可以看到对其进行控制的选择开关，想要选择哪种喷泉花样，就按下该花样上方的启动按钮。如果在喷射过程中，想要改变喷泉的花样，就旋转控制选择的开关，利用输出互锁功能就可以很好的实现花样的切换。

3.3系统调试与结果分析

在进行系统调试与结果分析之前，必须要把设计的程序从计算机转移到PLC中，这就需要把PLC主机上控制RUN/STOP的开关按钮拨到“STOP”的位置，然后再将图2所示的PLC喷泉控制状态转移图输入到FXGP_WIN_C的编程软件中。再将编写的梯形图进行代码转换，转换成程序可以识别的指令，最后通过连接计算机与PLC的串口线把指令从计算机传输到PLC中，从而实现PLC通过程序控制喷泉的目的。在完成以上这些步骤之后，再把PLC主机上控制RUN/STOP的开关按钮拨到“RUN”的位置，不仅可以使花式喷泉进行喷射，还能通过PLC监视各个元件设备的运行状态。如果元件正在被使用，则与该元件相连的显示灯会变为绿色，而未被使用的元件的显示灯就不会发生任何改变。这不仅可以查看元件的工作状态，还可以测试元件是否发生故障，减少在故障检测方面浪费的时间。

4结语

通过本文的介绍可以看出，将PLC技术应用到花式喷泉控制系统设计中，实际上就是利用计算机进行程序设计，然后通过串口线将设计好的程序传送到PLC中，就可以利用PLC实现对于花式喷泉的控制，并实现不同花样的转换。不仅可以增加喷泉的观赏价值，还能在一定程度上解决喷泉控制系统的不稳定性，使得喷泉更加安全、可靠，达到延长喷泉喷射的时间与使用年限的目的。

参考文献：

[1]陆建国，基于PLC的花式喷泉控制系统的设计.《安徽农业科学》，2010年31期

[2]马克联.基于触摸屏的花式喷泉控制系统设计.《工业仪表与自动化装置》，2014年2期

[3]赵永强，刘帅，范淑静.基于PLC控制的音乐喷泉系统.《电子测试》，2011年6期

世贸中心纪念喷泉的防水施工篇4

这个约16 187 m2的纪念馆包括一个广场和两个大型喷泉,喷泉的位置正是原双子塔楼的塔基处,见图1。每个喷泉水池大约占地4 047 m2,水向下倾泻约9 m后到达第一个平台( 上池) ,然后再向下倾泻约6.5 m,到达水池中央( 下池) 。喷泉周围是一个约48562 m2的公园, 可以提供一个宁静的环境, 而当游客接近喷泉的时候, 就会被笼罩在巨大的瀑布声响中。

世贸中心地区空间非常有限,喷泉下面是一个地下博物馆，而且还有连接曼哈顿和新泽西的轨道列车和1~4号楼的配套设施, 保证这些设施不受渗水侵扰是一项挑战, 所以该项目的防水非常重要, 需要高性能的防水材料和专业的设计、施工团队。

Davis Brody Bond建筑公司就该项目的防水事宜向WJE公司进行了咨询。设计团队对项目的复杂细节和极端环境给予了充分考虑。大多数的防水材料可以使结构不透水, 但是存在许多物理和化学方面的缺陷, 这些缺陷可能和其暴露的环境有关, 比如环境中含有的紫外线、化学物质或者需要承受车辆碾压等; 许多传统防水材料在施工温度方面也有限制; 还有一些防水材料不适合用于浸水环境或者有积水的地方。找到一种可以适应所有上述条件的防水材料也是一项挑战。

最终, 该项目选用了一种可在极端环境下使用的双组分沥青改性聚氨酯防水涂料, 并制定了一套防水规范。该防水涂料具备多种优良性能,包括抗紫外性、在温暖及寒冷的环境下均可快速固化、耐化学介质、耐磨,并且获得了可应用于饮用水的批文。这些对该项目防水工程的成功至关重要。为了将失败风险降到最低,在选材阶段也对其他非材料因素进行了评估, 这些因素包括可靠的工程业绩、高水平的现场技术支持、类似或者要求更高的项目经验。最终该项目选用的防水产品为CIM公司生产的“泥铲”级聚氨酯防水涂料 :CIM 1061和CIM1000。

根据施工进度要求, 防水施工要在冬季末开始, 而且在施工时防水层直接暴露在外。在施工时, 为了避免有大量工程车辆经过区域的防水层遭到破坏, 在防水层上做了一层集料表面和两层保护板进行保护。

防水施工是由当地的承包商KJC防水公司来做的。KJC防水公司对该项目选定的这种防水材料的施工经验也很有限。为了增加对该防水材料的认知, 并确保施工技术正确,KJC防水公司派出了几位参与该项目的员工到材料生产厂家接受培训; 设计团队的一些成员也参加了培训。

KJC防水公司在该项目上花费了超过18个月的时间来完成防水施工, 包括用于广场防水的热熔橡胶改性沥青以及用于喷泉水池的聚氨酯防水涂料的施工。

整个项目的防水施工全部手工完成,使用了刮刷器、小铲子及辊子。项目组认为这些方法是成功施工的最有效方式。当然,聚氨酯防水涂料也可以采用喷涂施工, 但对聚氨酯防水涂料进行无气喷涂时, 会在空气中产生悬浮颗粒, 这对附近的工人和项目周边的居民有很大的危害, 而且喷涂设备在低于冰点的温度下也很难操作和维护。另外,喷涂设备最大的好处是在立面和顶面施工时比较方便, 但这两个喷泉只有很少的立面需要做防水, 而顶面几乎没有。

由于基层、施工条件及通道的不同,在整个施工过程中,运用了不同的基层处理方式, 采用手动和电动工具进行基层打磨、喷砂、抛丸及喷水清理。混凝土表面轮廓粗糙度需达到ICRI CSP 4~6,国际混凝土维修协会制定的混凝土表面粗糙度, 相当于轻到中度的粗糙。钢制表面清洁度需等同SSPC SP-10 ( 美国防护涂料协会出版的表面处理指导方针,是对钢制表面清洁度的要求) ,要求没有铁屑、松散物质、涂料,并且残留物不能超过5%。

实际上, 防水施工在纪念水池建好之前就已经开始了。2005年, 首先开始为消防蓄水池做防水。纪念水池的建造用了几年时间,到2009年5月,防水工作才得以正式开始。KJC防水公司首先从北池的最低部分( 下池) 开始施工防水层,采用“泥铲”级产品进行墙面防水, 地面选用自流平产品。根据规范要求,防水层干燥后要达到3 mm厚。施工完毕后经验收确认, 北池的下池部分所有表面防水层平均厚度约为3.8mm。

KJC防水公司接着开始水池主要部分( 上池) 墙面及地面的防水施工。首先, 为上池墙面底部1.2 m的部分涂一层“泥铲”级产品 , 并且向地面延伸30.5~46.0cm, 最终和地面所用的自流平产品相连接;然后,对顶部墙面进行防水密封处理。地面包括一些大的、开放的水平空间,其中一部分是用预浇制混凝土板建造的。混凝土板地面有接缝,在涂覆3 mm厚防水涂料之前需要对这些接缝进行特殊处理:首先,采用自流平产品和“泥铲”级产品嵌填接缝,然后再进行整个地面的涂覆;地面被划成网格, 每个网格中防水涂料的用量约为18.9 L, 这样可以确保3 mm的最低厚度要求。聚氨酯防水涂料是通过刮涂的方式施工的, 每天的施工量约达到3000 m长,当然这也取决于施工通道是否畅通。

经过一个晚上, 这种双组分聚氨酯防水涂料固化后形成一层强韧、耐久、有弹性的防水层。第2天, 工人们可以在已完成的防水层上工作, 而且其他材料也可以被移到防水层上,以腾出空间。堆放在防水层上的材料包括保温材料以及大理石板, 这些大理石板最终会作为水池的表面材料被铺设到防水层上, 其重量不会损坏聚氨酯防水涂层。

上述大理石板是通过几千个支架固定在墙面上的, 而这些支架又只能在防水层施工完成后再进行安装, 所以项目组面临的最大挑战之一就是如何对这些支架的四周进行密封。首先要将每个支架四周的防水层刮掉5 ~7.6cm,然后涂上粘合增强剂 ,最后用可以填缝的“泥铲”级产品进行填缝密封。

防水施工的最后部分是水池的顶部。水池的顶部有一个写有“9·11惨案”所有遇难者名字的金属板, 防水层铺设在金属板下面水槽的里侧, 并且沿水池里侧墙面向下延伸1.2 m。水槽内装有可调节的不锈钢挡水板, 用它来形成一个不间断的瀑布, 使其落入水池的上池。防水施工完成后,挡水板要能够进行调节, 以调整瀑布的外观和形状。为了将从混凝土到不锈钢, 再从不锈钢到水池里侧的混凝土形成一个无缝的密封整体,除了正常的防水施工外，还采用了Situra公司的预制接头。CIM公司测试了防水材料与接头材料的相容性, 并且对伸缩接头的设计提供了帮助, 伸缩接头是由几层防水层、织物增强层和预制接头系统组成的。

挡水板对面、水槽外侧的防水材料需采用和纪念公园一样的热熔橡胶改性沥青防水材料。这里用到了一个多层细节构造,包括喷泉防水、没有固化的氯丁橡胶和热熔橡胶。这个特殊的细节处理包含了多层防水, 以确保这个关键接头部位的防水效果 ( 图2) 。

其他细节,比如贯穿件、排水管及导水管的接头都尽量减到了最少。除了上水管和排水管,喷泉内所有其他的贯穿件都高于水池的水面。贯穿件安装在水面上方后,向下延伸到需要的地方,并由刻有遇难者名字的护墙和石制外墙进行遮盖。当贯穿件安装在水面下时,会用到“泥铲”级聚氨酯防水涂料产品, 形成一个自封口的密封层来防止水侵入到这些区域( 图3) 。

南池的施工和北池完全一样。在整个施工过程中,在不同的季节中,防水层都被暴露在外,防水施工的温度范围也较大。该项目的防水施工由设计团队、生产商和全职第三方检测公司进行紧密监控。为了确保防水的整体性和零渗漏,在整个项目进程中,用到了多种检测技术: 喷泉立式墙面采用高压测试法进行测试,水平地面采用低压法测试, 并且进行了全方位的外观检测。

防水过早失效的最大原因就是粘贴不牢。为了确保防水层与基层的粘结强度不小于27 MPa,在防水施工的整个过程中都进行了现场粘结性能测试, 并且大多数情况下测得的粘结强度远远超过最低要求; 一旦发现防水涂层出现问题, 就会在施工过程中及时修复。

喷泉与泉水篇5

小镇的人们都聚拢到广场上，驻足在喷泉旁，一边睁大双眼如痴如醉地观看，一边不由地啧啧称赞。的确，喷泉那么光彩夺目，那么千变万化，那么乐曲悠扬，怎么能不受人们的喜爱和赞美呢？

喷泉得意极了——它能不得意吗？任何人和物，被赞美多了，也就得意了。它开始看不起山上的泉水了，嘲笑山上的泉水了——是啊，人也好，物也罢，一得意就骄傲，一骄傲就目空一切。“喂！山上的泉水，你听到没？同样是水，差距怎么就这么大呢？我美得人人赞美，无人能比。你呢，只是清清凉凉，无色无光，单调乏味……”山上的泉水仿佛什么也没有听见，它继续竭尽全力地从石缝儿里挤出来，再静静地流淌着，流淌着……

天有不测风云。一天，龙卷风席卷了小镇，吹断了电杆电线。没了电，喷泉还能展现它的美丽吗？当然不能！它只能龟缩在地底下，失去了光彩，失去了美姿，失去了乐声，更失去了万千瞩目和万千赞美。没了电，人们生活中离不开的自来水也断了，他们纷纷跑到山上。“天啊！这眼清泉还在……”人们叫着，一个个跪倒在泉水旁，痛饮这救命的清泉，再用桶运回家……

泉水挽救了小镇的人们，也让人们明白了一个道理：最重要的不是美丽的外表，而是在他人有困难的时候，你是否能为他们真正做一点什么。

（指导教师：储永胜）

评点

小型音乐喷泉控制器设计篇6

系统实现MP3的基本功能, 通过MP3模块播放音乐, 通过AD转换把音乐的模拟量转换成数字量。电机的转动具有很大惯性, 因此只需要把PWM波的频率变得很高, 则相当于一个积分电路, 调节占空比就相当于调节模拟电压量, 从而很容易的控制电机的转速和LED的亮度[1]。

二、硬件设计

硬件系统有单片机最小系统、MP3模块, 三极管驱动电路、功放模块和电机以及LED灯等模块组成。

2.1单片机接口技术。本系统通过查单片机手册等, 对各种单片机进行性能以及价格进行比较, 采用STC12C2052AD单片机作为微处理器, 此单片机结构简单、速度快、电压宽、自带AD转换以及PWM功能等功能。

2.2MP3模块接口技术。本模块采用JQ6500芯片, 通过简单的串口指令既可以完成MP3的控制, 无需繁琐的底层操作, 使用方便可靠, 技术成熟[2]。

2.3电机驱动。使用TIP41NPN三极管, 此三极管极限电压高、过载电流大。符合驱动小型电机的需求, 通过单片机输出的PWM波控制TIP41NPN三极管的饱和以及截止。从而很容易的控制电机的转速以及LED灯的亮度。

三、软件设计

程序采用C51语言设计, 单片机C51语言是由C语言继承而来。和C语言不同之处是, C51语言运行在单片机上, 而C语言则运行在普通的桌面平台。C51语言具有C语言结构清晰和可移植性等优点, 便于书写。同时具有汇编语言的硬件操作能力。

综合以上, 本次程序设计采用模块化设计结构, 以使程序易于修改、调试以及升级。本程序通过串口指令对MP3模块进行控制, 然后通过单片机自带的AD把模拟量转换成数字量。通过内部处理后, 以实参的形式植入PWM波形函数, 从而很轻松的使电机转速变化跟上音乐声音高低的变化

3.1AD数据读取设计。通过对STC12C2052AD单片机的寄存器数据手册对各个寄存器进行相应的配置, 使音乐的模拟量可以直接变成单片机能够识别和处理的数字量。

3.2PWM波产生方法。STC12C2052AD单片机具有自带的PWM功能, 只需要进行相应的寄存器配置, 则可以输出想要的占空比PWM波形。所以在程序的编写以及调试变得非常简单。

3.3看门狗设计。在由单片机构成的小型音乐喷泉控制器系统中, 单片机工作常常会受到外界的干扰, 如音乐声音突然变高, 从而是喇叭以及电机和LED灯的功率变高, 从而拉低系统的电压, 造成程序的跑飞, 而陷入死循环, 程序的正常运行被打断, 由于单片机无法正常工作, 会使整个系统发生错误。因此看门的狗设计具有重要的意义。如果程序跑飞或者死机将不能正常喂狗, 从而单片机自动复位, 从新开始工作[3]。

四、结论以及实现结果

随着人们生活水平不断的提高, 音乐喷泉以独特的魅力愈来愈成为休闲娱乐中的一项重要的产品, 小型音乐喷泉非常设计家庭应用, 具有很高的实际和应用的价值。

为了验证设计方法的正确性, 笔者通过实验室制作一个简单的小型音乐喷泉控制器, 通过多次以及长时间的测试, 本设计满足预期的效果。而且由于单片机还有很多资源没有利用, 可以很方便扩展功能。实现效果图如上图所示。

摘要：本文详细地介绍了笔者通过单片机最小系统、MP3模块、电机等组成一个小型音乐水柱装置。采用MP3模块播放音乐, 然后通过AD转换把声音模拟量转变成数字量, 在通过数字量去控制输出PWM波形的占空比, 再把PWM通过大功率三极管提高功率, 从而控制电机以及LED灯。

关键词：音乐喷泉控制器,单片机,MP3模块

参考文献

[1]余佳宾, 阳泳, 赵龙飞, 孟阳.基于STC12C2052AD单片机的音乐喷泉控制[J].电子制作, 2014 (18) .

[2]江世明, 黄同成.单片机原理及应用[M].中国铁道出版社.

浅谈音乐喷泉方案优化设计篇7

1 喷泉方案设计的准备工作

在喷泉方案设计的过程中, 有一条基本原则贯穿始终:结合城市的历史文化背景、经济发展状况、自然气候条件, 充分表现出喷泉景观的独特艺术魅力。

喷泉景观工程并不是独立存在的, 而是作为整体景观的一部分出现在出现在大型广场、公园、步行街、小区花园等场合。方案设计一定要依据建设方的整体要求, 重点考虑当地的环境因素、气候因素、使用场合和方式因素, 进行整体的构思, 设计出整套可行科学的实施方案, 城市整体效果服务。因此要把准备工作做精做细, 主要有以下几方面:

(1) 方案主题结合当地的文化特色。

每个城市都有自己的人文背景和民俗特色, 喷泉方案设计时一定要结合当地民俗特点, 挖掘当地历史背景, 紧扣当地文化内涵。结合音乐喷泉构成元素, 突出主题。首先, 灯光配色方案要符合地方特色。如在内蒙古地区要体现出草原文化, 用主题色选择绿色和蓝色分别呼应辽阔的草原和蔚蓝的天空;在延安地区就要展示红色文化, 用红色作为主题色。其次, 在水型搭配方面突出文化主题。在新疆玛纳斯红酒文化主题广场的音乐喷泉设计时, 为了体现红酒主题, 特别研制了红酒杯喷头, 布成从内到外5层红酒塔, 结合不用的灯光和角度照射, 使其远看像一个装满美酒的木酒桶, 近看像一个装满红酒的红酒杯。为当地主题公园的一个标志性水体, 获得了极大的成功。再次, 用音乐来呼应主题。喷泉是一个结合了视觉艺术和听觉艺术的综合体, 音乐也是有生命的, 或低吟, 或倾诉、或欢唱。当音乐与水融合在了一起, 共同表现出一个共同的主题。更容易抓住观众的眼睛, 引起思想上的共鸣。

(2) 了解喷泉景观周围的环境特点, 使喷泉景观与周围环境融为一体。

喷泉坐落的不同位置, 选择水型、灯光搭配, 音响配置都是不同的。在步行街、小区花园等场合, 尽量选择高度比较低, 水落点可控的造型, 例如水母、雪松、涌泉、蒲公英等等。有人水互动要求的工程必须要充分考虑水的压力因素, 防止由于水压过高和意外情况造成人身伤害危险。那些建设在河流胡泊中的喷泉景观, 由于与观众的距离较远时, 尽量选择一些粗壮、高大水型样式, 体现水的力量和气势。例如百米高喷、擎天巨柱等。了解当地的气候环境因素。中国复原辽阔, 环境差距特别大。北方多风的地区多选择一些抗风性比较好的水柱造型, 并适当加粗出水口径;而南方相对风较小的地区多选择一些水膜, 水幕电影方面的水型;针对水位稳定性比较好的地方可以选择雪松或者涌泉水型;水位变动大的地方选择跌水或者波浪脉动水型。

(3) 根据景观工程的总体要求, 制定切实可行的设计方案。

不同类型的喷泉对应不同的功能性。是把喷泉做成一个点缀环境的喷泉小品, 还是作为一台综合性的音乐喷泉演出盛宴;是全天候使用还是在主要用于夜间;在喷泉设计初期一定要有明确的意见。每一位喷泉设计师在收到设计任务后, 都会根据景观的总体风格, 结合考虑总体的投资额度, 提出初步的方案, 做出效果图和演示动画, 模拟喷泉施工完成后的具体情况, 给建设方提供直观的具体的印象, 然后再酌情调整, 最终定稿。喷泉工程实践中有种说法是“大投入大制作, 小投入凑合做, 不投入没法做”, 这就是说对于喷泉工程的方案确定, 一定要看菜做饭, 切实可行。

(4) 充分了解自身喷泉设备的特点。

有句话叫“没有金刚钻, 别揽瓷器活”, 对本公司在喷泉工程设计施工中的优势和不足一定要有充分和客观的认识。在喷泉设备选择, 电气管路设计安装、水型选择和搭配方面、控制系统确定方面一定要充分和本公司的专业人士充分论证, 扬长避短。在遇到与建设方意见不一致的地方要做好解释工作。不能拍脑门硬上, 给后期工作埋下隐患。

2 喷泉方案设计中容易出现的问题

(1) 效果图和效果动画夸张成分太多, 脱离的实际。建设方在景观工程建设前的准备阶段, 对喷泉效果期望值非常高, 但是只停留在概念方面, 并没有太具体的形象。而销售人员为了更好的取悦建设方, 在效果图和效果动画的方案制作方面过分的夸张, 脱离了水和光的变化的物理规律, 造成工程建设完成后无法重现动画效果, 影响工程整体的进度, 也影响了公司信誉。

(2) 片面追求方案汇报效果而放弃表演效果。在喷泉实践当中, 我们经常遇到的情况是投资预算上封顶不能动, 为了喷泉方案做的漂亮, 就片面的增加水型组合数量, 增加喷头数量, 增加配套设备, 表面工作做的特别漂亮。但是为了保证正常的利润水平, 在一些不突出的地方减低配置水平, 增加利润点。比如把通过计算最合理的喷头口径为Φ20, 可是这样做的话明显超出预算, 于是就把口径缩小到Φ15, 进一步能减少水泵的功率、电缆型号、控制设备规格。这样尽管和谐了方案效果和预算投入问题, 但是却严重影响了喷泉的艺术表现力。

(3) 喷泉水型布局不合理, 数量虽多但效果不突出。这个问题在几乎在每个喷泉工程中都有体现。我在喷泉效果编程经常遇到一个困恼:表面用于表现艺术效果的设备很多, 可是具体使用的时候又总不够用。以河南南阳音乐喷泉为例, 圆形喷泉中心三米的园内集中了飞碟, 海鸥, 高射三种造型, 飞碟和海鸥都是摇摆的造型, 占的空间比较大, 高射水型对喷高的要求比较高。这三种水型两两干扰, 同时打开时形成一片水雾, 什么都看不出来, 更别提各自的艺术性了。在喷泉表演时, 只能有各自独立打开3种组合效果, 如果在方案设计时把这三个水型的位置合理安排就可能出现3种独立组合效果+3种两两组合效果+加全开效果共7种组合造型, 极大的丰富了表演元素, 提升艺术效果。

(4) 主题特色不突出, 缺乏与周围环境的整体配合。在景观总体规划的指导下, 根据安装现场周围环境进行详细的规划设计, 结合周围景观的特点、氛围、环境和人文因素的相互关系, 确立要营造的气氛, 根据特点提炼景观主题, 进一步确定主要的水型表演元素, 次要元素和背景元素。可以从水型高度、灯光亮度、颜色衬托等多种手段来突出主角, 弱化配角, 让整个喷泉看起来更加立体。

(5) 对喷泉配套行业的发展学习不够, 对新产品, 新工艺了解不多不透。喷泉行业是一个高速发展的行业, 但不是一个独立于社会发展之外的行业。在充分发掘自身潜力, 研发新产品的同时, 也要了解配套行业发展现状, 把一些新的产品、新的技术融合进来。提升喷泉行业整体水平, 注入新活力。

通过以上几个方面的规划、设计以及规划的实施, 我相信喷泉景观质量和艺术水准一定会上升到一个更高的水平, 降低工程投入。极大提升市民的休闲文化水平, 提高对内、对外的城市形象。

摘要：音乐喷泉作为一道靓丽的风景, 越来越多的出现在我们身边。丰富了市民的业余文化生活。喷泉方案做为喷泉工程的基础文件, 秉承总体建设理念和艺术效果要求, 指导后续的设计、施工工作, 决定了喷泉工程整体的质量水平, 也决定了工程项目的成败。本文分析喷泉设计方案准备工作和方案设计中存在的问题, 为喷泉方案优化设计指出方向, 以促进我国喷泉景观质量的提高, 减少资金投入。

关键词：方案设计,方案优化,主题,文化

参考文献

[1]余柏椿.城市设计感性原则与方法[M].中国城市出版社, 1997.

基于arm的无线音乐喷泉的设计篇8

1 设计方案及系统结构

以PC机为基础的中央控制部分、以ARM和蓝牙技术为基础的控制系统以及执行机构的部分构成了完整的控制系统体系。其中, 中央控制部分主要是由控制追和交换机这两部分构成, 通过在控制主机上进行自主开发的专门用于音乐喷泉控制的软件来对音乐信号以及信息进行初步的预处理, 从中提取出有效的音量和音调等方面的信号, 并通过以太网和蓝牙技术对系统进行数据的传输以及系统的控制和管理。而以ARM和蓝牙技术为基础的控制系统的具体任务则是通过和上位机进行数据的传达和分析, 并从得到的信息和数据中提取出有效的音量和音调的信息和信号, 通过这些数据对包括水泵、灯光强度及其他情况、电磁阀和摇摆电机等相关的设备的执行机构进行不同的组合和排列, 组合排列成不同的水型和灯光, 创造出不同的丰富的效果。执行系统则主要包括对水泵, 等过, 电磁阀, 喷头摇摆这四个方面的执行和控制, 其中, 水泵主要是通过音量的改变来改变水柱的高低, 灯光则是通过音调的变化来改变灯光的响应情况, 而电磁阀和喷头摇摆控制则都是对水型进行相应的控制和管理。

2 嵌入式控制系统的设计

2.1 嵌入式硬件接口设计

S3C2440微处理器作为一款以ARM92OT核为基础和核心的微处理器, 主要采用的是289脚FBGQ进行相应的封装, 其中主要由包括ARM和Nand flash存储器、SDRAM内存的接口电路、ARM与DM9000以太网接口电路以及与执行机构的接口的电路在内的这几部分构成主要的硬件接口。而Nand flash存储器和SDRAM内存这两则则是ARM核进行工作和运用的不可去缺少的外围电路, 由此, 该系统的建立中主要选择了三星公司生产的产品来作为外围线路的原材料。而以太网和蓝牙技术则主要作为和上位机进行数据通信和传达的主要渠道和方式,

必须选择具有高性能和较多通道的产品来作为原材料, 除此之外, 由于S3C2440本身还具有4路用于FWM输出的装置和功能, 因此, 为保证数据传达的高效性和不遗漏性, 我们将其也作为水泵系统的控制信号之一。

2.2 嵌入式操作系统及驱动程序设计

之所以选择Linux, 是由于其具有源码开放性高, 内核稳定性和高效性兼顾, 可安装和操作的软件树木较多, 定制性高等良好特点。由此, 该系统最终选择将Linux2.6内核的操作系作为最终的基于ARM的无线音乐喷泉设计的操作平台, 在此平台上设计和开发相关能够满足和达到控制执行机构的要求和需要的程序。除了以在主机上建立良好的交叉编译环境为基础外, 还要通过源代码的编写, 配置文件的相应改变, 驱动程序的调整, 内核的管理和变动, 应用程序的调试等操作最终确定和制作出完善的全面的控制程序, 并进向相应的控制。其中, 驱动程序是最为重要和基础的因素, 在驱动程序的基础上才能使内核和硬件设备完成通信, 所以驱动程序也可被当做是操作系统和应用程序为了完成控制硬件设备的目的和目标而必须通过的渠道, 所以, 在进行相应的程序编写和驱动程序的修改和调整的过程中, 必须加强对这一块的工作, 争取提高这一块工作的工作效率和工作质量。

3 通信协议的设计

基于ARM的无线音乐喷泉系统的设计中的控制系统则主要由以太网控制器和蓝牙设备技术来实现, 通过TCP/IP协议和蓝牙的功能来实现和上位机的通信和数据传达以及接收, 并且通过相应的IP设置的办法, 进行数据的辨别和分类, 将传输的数据主要分别为数据帧和命令帧这两大类, 其中的数据帧主要用于传达音乐信号机信息的特征量的大小及其变化, 并且通过这方面的数据来使得系统进行与之相对应的操作, 而命令帧则是在没有音乐信号是对无线喷泉进行控制的主要数据来源, 在上位机中首先设置一些具有可行性的确定水型的数据及信息, 然后通过命令帧的方式放送给无线音乐喷泉的控制系统, 基于ARM的无线音乐喷泉的控制系统就可以根据命令帧的相应内容和数据信息和具体的执行方进行信息的交换, 然后对统一的命令帧进行相应的操作, 实现预先设计好的水型。

4 结束语

由于我国人民的精神文化追求和需求的不断增加, 传统的音乐喷泉已经无法满足人们的观赏的需求, 对美化城市环境的作用也日益衰微, 为了克服传统喷泉的不足, 更好地满足人们对音乐喷泉的要求, 促进音乐喷泉能在城市中发挥更大的观赏和美化环境的作用, 本文通过理论学习和实践研究, 提出了这种基于ARM的无线音乐喷泉的设计和控制系统, 通过ARM处理器的强大性能和蓝牙在数据和信息传递方面的方便快捷性, 充分实现了数据的高速传达和高速处理, 提高了数据的安全性, 实时性, 可靠性和高效性。同时, 通过对音乐信息和新号德育处理技术, 客服了传统音乐喷泉智能识别和演奏某几首固定曲目的问题, 增加了其对音乐的识别能力, 扩大了音乐的类型和数量, 并且通过良好地控制系统, 确保该系统运行时性能的可靠和问题, 以及增强了控制的效果, 实现了经济和技术的良好结合, 降低了投资和成本, 提高了经济和社会效益。

摘要：在以三星公司的S3C2440微处理器为核心构造基本架构的基础上, 采用Linux操作系统作为基本操作平台, 利用蓝牙和arm技术, 构造基于arm的无线音乐喷泉的控制管理系统, 从而实现了对无线音乐喷泉控制系统的硬件及软件设计和开发, 在此基础上, 通过采油队音乐洗脑的预处理技术, 从中获得有关于声音的音量音调等信息, 通过arm技术和蓝牙技术来对音乐喷泉的喷水高度及喷水柱数量、灯光的变化和水型的变化等情况进行控制和管理。经理论和实践研究表明, 该系统能够实现全程的和及时的音控, 对乐曲的旋律变化, 节奏变化, 音频强弱及其变化实行自动准确识别, 并且有效地克服了传统的音乐喷泉只能识别几首固定曲目的问题和障碍。

关键词：无线音乐喷泉,ARM,蓝牙,音调识别

参考文献

[1]冯康, 时慧琨.语音信号基音检测的现状及展望[J].微机发展, 202, 14 (3) :95—98.

[2]张绮文, 谢建雄, 谢劲心.ARM常用模块与综合系统设计实例精讲[M].北京:电子工业出版社, 2010.

喷泉设计施工篇9

随着城市化进程的加速, 花样喷泉在人们生活中随处可见。花样喷泉是人造小气候, 在炎热的夏日可以起到增湿和降温的作用, 能为水体充氧并增加其自净能力。花样喷泉运行的灵活性是评价花样喷泉优劣的关键, 包括花样效果和灯光效果, 而这与花样喷泉的控制系统息息相关。

花式喷泉采用了可编程控制器PLC和变频器, 实现自动控制, 其可靠性大大提高。花式喷泉控制系统结构简单, 外部线路简化, 拓展性强, 并且有自检和报警系统;使用梯形图方法编程, 可以使设计清晰, 编程简便;变频器调速以其调速性能和起制动性能、高效控制喷泉水位的高度。因此, 可编程控制器PLC技术加变频器调速技术已成为现代喷泉行业的一个热点。

本设计采用PLC和变频器的调速技术, 喷水的高度可控并伴有灯光显示, 喷水的花样可根据需要变换不同类型。具体设计是按照预先设定的排列组合进行设计, 通过计算机运行程序发出控制信号, 使水型及灯光变化。

1 喷泉的总体设计

1.1 喷泉的布局设计

花式喷泉的外观设计图如图1。

1.2 控制要求

花样喷泉的核心是PLC, 即可编程序控制器, 是一种以微处理器为核心、带有输入输出接口和指令存储器、综合了计算机技术、微电子技术、通信技术、自动控制技术的新一代工业控制装置。它能够存储和执行指令, 进行逻辑控制、位置控制、顺序控制、技术、定时和算数运算等操作, 并通过模拟式和数字式的输入和输出, 控制各种类型的机械和生产过程。

1.3 变频器电路的设计

本文选用三菱FR-S520型号的变频器。主电路的连接:本设计变频器为三相380V变频器, 为了不产生过大的电流, 采用三相电源, 380V交流电源从R、S和T三个端子输入, 三相电动机与变频器的U、V、W相连。主电路连接见图2所示。

控制电路的连接:变频器采用外部端子的控制方式, 通过PLC的输出继电器来控制变频器, 使其输出正向频率, 控制电动机正转。变频器的输出频率控制是通过在其数字量输入端 (端子RH、RM、RL) 的组合来控制变频器的输出频率。由于三菱FR-S520的输入方式是源型, 因此PLC的输出需要通过中间继电器的常开触点来做开关量来连接变频器的正反转及多段速控制端子。

1.4 PLC电路的设计

根据花样喷泉设计的控制要求和输入、输出等变量的特点, 运用三菱FX3U系列继电器输出型的PLC来实现花样喷泉控制。

PLC作为花样喷泉的核心控制设备, 在整个控制系统中起主要作用。其控制作用主要是以下几个方面:

(1) 控制喷泉灯光的变化。

(2) 通过PLC控制变频器来控制水泵的正向运行。

(3) 通过数字量输入端采集频率信号。采集后的频率经过处理后送给泵是泵输出不同的转速, 从而来实现水柱的高低变化。

(4) 控制内外圈电磁阀的通断, 从而实现内外圈交替变化。

PLC控制外部器件的接线框图如图3所示。

1.5 系统的软件设计

花式喷泉的I/O分配, 喷泉的I/O分配见表1。

2 总结

利用实际生活中的喷泉控制系统入手, 融合电气自动化专业的PLC控制和变频器控制技术, 对培养技能型学生是一项有益的尝试。利用PLC编写的程序与传统的单片机等控制比较, 在实现对喷泉多种花样的控制的同时, 具有更高的稳定性。

参考文献

[1]袁任光.可编程控制器选用手册[M].北京:机械工业出版社, 2002.

[2]王传艳.三菱PLC在花式喷泉控制系统中的应用[J].自动化信息, 2007 (1) .

调皮捣蛋的喷泉篇10

小朋友们正说着呢，逗逗知道喷泉的开关在哪里，他趁大家不注意，偷偷地拧开了开关——

哗!喷泉里的水射了出来，小朋友们吓了一大跳，哇哇地叫起来。水向大家身上洒去，细细的，密密的，凉凉的，别提有多舒服了!小朋友们开心地在喷泉下跑来跑去，弄得满身满脸都是湿淋淋的。

衣服湿湿的贴在身上不舒服，有的小朋友干脆脱掉了衣服，光着身子在水里玩。大家一开始觉得有点难为情，后来发现光着身子更有意思，所以全都把衣服脱了，就像一条条快乐的小鱼儿在水里游来游去。

小朋友们玩得正起劲，逗逗想跟大家开个玩笑，又偷偷地关掉了喷泉开关——

咦，水怎么没了!小朋友们大叫起来。

是喷泉被堵住了?是我们刚才把水玩光了?是喷泉在调皮捣蛋吧?小朋友们议论纷纷。

他们有的捡起地上的小石块在喷泉上敲敲打打，有的准备去拉爸爸妈妈来帮忙，有的冲着喷泉讲道理。

刚才还玩得好好的，一下子水就没了，真没劲。小朋友们接下去还想打水仗呢，不行，我们得让水再喷出来!

一个小男孩轻轻地拍打着喷泉，说：“喷泉喷泉，我知道你只要一乐就会喷水了，那我来挠你痒痒了!”

小男孩说着，用手在喷泉上挠来挠去。其他的孩子见了，也过来帮着挠痒痒。后来，所有的小朋友都在挠喷泉的痒痒，一边挠还一边问：“痒不痒?不痒我再挠得更轻一点哦，挠痒痒是越轻越痒。”

逗逗在一边看得笑死了，见大家挠得差不多了，逗逗又悄悄地打开了喷泉开关

喷泉设计施工篇11

在园林建筑、旅游事业中越来越重视喷泉的设计。基于PLC, 通过编写喷泉的控制程序可以设计出绚丽多彩、婀娜多姿的喷泉造型, 相应修改程序就可以改变喷泉的花样, 不需做较大调整, 就可以实现控制目的。

1 喷泉的图案设计

设计的喷泉图案如图1所示, 其中1号为环行喷头, 2号为星行喷头, 3号为六角形喷头, 4号为心型喷头。该喷泉有4种喷水花样, 对应的控制要求如下:

(1) 喷泉开关在位置1时, 按下启动按钮后, 按图2时序工作, 周期为8s, 如果选择单步工作方式, 则停下来, 如果选择连续工作方式, 则继续循环下去。

(2) 选择开关在位置2时, 按下启动按钮后, 按图3时序工作, 周期为8s。

(3) 选择开关在位置3时, 按下启动按钮后, 按图4时序工作, 周期为30s。

(4) 选择开关在位置4时, 按下启动按钮后, 按图5时序工作, 周期为40s。

2 硬件设计

设计选用三菱FX2N 48MRPLC为系统控制核心, 这种PLC功能强大、维修方便、容易判断故障, 性价比高。根据控制要求, 系统共有开关量输入点8个, 开关量输出点8个, I/O分配如表1所示。

喷泉控制系统的外部接线如图6所示。

3 软件设计

3.1 顺序流程图

以花样4为例, 设计顺序流程图, 如图7所示。选择开关在位置4时, 按下启动按钮后, 按照1-2-3-4的顺序, 依次间隔2s喷水, 然后一起喷水。12s后, 全部停止喷水。再经3s延时, 按照4-3-2-1的顺序, 依次间隔2s喷水, 然后一起喷水。定时器T11定时9s, 9s后, 如果为单步工作方式, 则停下来;如果为连续工作方式, 则继续循环下去。

3.2 梯形图

同样以花样4为例, 设计梯形图, 如图8所示, 用辅助继电器M代表各工步, 用左移位指令来转移状态, M8002为初始脉冲发生器, 在PLC的第一个扫描周期内得电, 使初始步M0置位, 最后一个工作步结束后置位M1, 回到第一步, 实现循环控制。梯形图的第二行用左移位指令来转移状态, 当M0为ON, 转换条件X0也为ON时, 可以认为M0和X0的常开触点组成的串联电路为实现转换的两个条件, 移位指令的移位条件成立, 使后续工步M1变为0N, 同时使前级步M0变为OFF, 由此来实现状态的顺序变化。

4 组态设计

选用亚控科技的组态王6.5软件来实现人机界面的制作。

4.1 创建人机界面

创建人机界面主要分为5个步骤:创建项目, 设立工程路径;设计图形界面;定义设备;构建数据库;动画连接。设计所创建的图形画面如图9所示, 8个按钮对象分别为启动、停止、单步、连续、方式1、方式2、方式3、方式4。

设计完画面后, 在数据词典中选择新建, 创建新的数据变量, 要对变量的名称、类型、连接设备等进行定义。定义变量后的任务就是动画连接, 即将画面中的图素与定义的变量对应起来。

4.2 运行调试

启动画面运行程序Touch View, 选择画面/打开命令, 在弹出的对话框中选择喷泉控制系统。运行时, 按下启动按钮, 按照喷泉的控制要求, 依次按下方式1、方式2、方式3、方式4按钮, 观察此喷泉仿真系统的运行结果。实验结果表明, 运行调试成功, 动画效果佳。

花样4的调试过程如图10所示, 按下启动按钮、方式4按钮、连续按钮后, 指示灯按照1-2-3-4的顺序依次闪烁2s后, 共同闪烁12s。停顿3s后, 按照4-3-2-1的顺序依次闪烁2s后, 共同闪烁9s, 循环。如果想停止运行, 可以按下图右下方的退出按钮。

5 结语

用组态王对喷泉系统进行仿真监控, 达到了预期效果, 证明了设计的可行性。

摘要：介绍一种基于PLC与组态王的喷泉控制系统的设计, 包括4种喷水造型, 并给出PLC的接线图、流程图、梯形图。

关键词：PLC,组态王,喷泉,仿真