[生活]变频器可编程控制器在彩色音乐喷泉系统中的应用

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1、变频器可编程控制器在彩色音乐喷泉系统中的应用二十一世纪是一个快速发展的世纪，是一个生活节奏快速，生活压力较大，生活质量要求捉高的世纪，那么随着生活水平的不断提高，科学技术的不断发展和审美思维的创新，以及人们城市化生活方式的提高，彩色音乐喷泉在城市和社区环境建设中起着尤其重要的作用。因此以高新技术为主的各种新型水景工程：咅乐喷泉、超高喷泉、激光水幕电影、超大瀑布、百米跑泉、跳跳泉等，都在我国相继出现。程控花式喷泉是将现代控制技术应用于人工喷泉，通过可编程序控制器(PLC)來控制喷泉的水姿变化，成为一种新的喷泉艺术形式。PLC作为一

2、种自动控制器，包含有基本的软硬件资源。本文采用了PLC控制技术，给出了PLC控制电路，水泵控制电路，彩灯控制电路。随着科学技术突飞猛进的发展，变频调速器技术正大步走进喷泉控制领域，发挥着不可替代的作用。通过变频调速技术对电泵进行调速，实现程序控制喷泉的高度，不仅能够进行多种水型切换，而且能控制喷泉水柱上下起伏。实现了对喷泉的水、光协调控制要实现喷水高度的连续控制，就必须能够调节喷头出水水压，而通过调节水泵转速可以达到平滑调节水压的目的。水泵由电机来驱动，通过调节电机转速可以实现以上的要求。三相异步电动机通入工频电源，转速是不变化

3、，变频器是专门针对电机调速装置。选用变频器来实现对三相电机的控制。由音源输出音乐信号，通过音频控制板输出的可变电压来控制变频器工作，进而实现控制水泵的转速，使水柱发生变化。LED灯用来显示喷泉的运行状态。喷泉在晚上运行时，会打开彩灯配合喷泉的花样。当变频器的控制电压为零时，变频器停止工作，水泵也会随之停止工作，达到关掉水泵的冃的。第一章元器件选择1.1根据喷泉的规模和设计要求，我们选择潜水泵的型号和数量，以及管路的口径，（以下案例为例）图1喷泉布置平血图根据场地大小确定喷泉有儿组造型，再确定各种造型的管路的半径。再根据设计耍求如

4、；出水量水型高度等确定每台水泵的型号1.2PLC的选择根据设计水泵的数量其他点位的需求本案例选择了20点的PLC1.3变频器的选择根据潜水泵的功率大小，木案例是8台（4台咅控，4台程控）,每台3KW所以选择的变频器为15KW.O1.4交流接触器，热继电器的选择根据潜水泵电流的大小选择匹配的交流接触器和热继电器1.5空气开关的选择根据空气开关所带的负载和功能选择匹配的型号的空气开关1.6音频转换器为专利产品第二章工作原理2.1变频器工作原理变频器的电源LIL2L3（见图2）由控制柜中的空气开关或者交流接触器提供，变频器的UVW输出

5、到潜水泵电机，将变频器的信号输入端111213分别接到音频转换器的输入端，并将XIX2X3接到中间继电器的敞开触点，这样在音源（DVDVCD电脑等）对音频转换器输出音乐信号时，音频转换器会有一个5V-10V的电压信号作用于变频器，控制变频器输出频率在0HZ-50HZ之间变换，从而达到对潜水泵电机的转数的控制，由于电机的转数有变化，出水量就不一样，从而达到了管路中水的压力的不同，体现在管路中喷头喷出水柱的高低变化不同，也就达到了随音乐变化的效果。变频器具体设置参数为2.1.1加速时间，设置为0.1-0.8可以使水柱柔和或者瞬间升起

6、。2.1.2减速时间，设置为0.1-0.8可以使水柱柔和或者瞬间降落。2.1.3上限频率，根据喷泉水柱的高度要求可以设置为50HZ以内的任何频率数值。2.1.4卜限频率，根据喷泉水柱的最低高度要求可以设置为50HZ以内的任何频率数值。2.1.5LED监视选择，可以根据实际需要和监视习惯选择想要监视的运行参数显示。2.1.6多步频率设定，可以根据设计和视觉效果对变频器的频率设计几个固定值，在PLC程序的控制下能够达到更多的造型组合，以便达到更强的视觉冲击效果。图2变频器的电路连接图2.1.2级数选择，根据电机的级数不同选择2或4.

7、2.2PLC工作原理PLC的种类繁多，但其结构和工作原理则大同小异，一般市中央处理单元(CPU)存储器，输入、输出单元，编程器，电源等主要部分组成。PLC的工作过程是循环扫描的过程，用户程序通过编程器或其它输入设备输入存放在PLC的用户存储器中。当PLC开始运行吋，CPU根据系统监控程序的规定顺序，通过扫描，完成备输入点的状态采集、用户程序的执行、各输出点状态的更新、编程器健入响应和显示更新、及CPU口检等功能。PLC的扫描可按固定顺序进行，也可按用户程序规定的可变顺序进行。这不仅仅因为有的程序丕需要每扫描一次，执行一次，也因为

8、在一个大控制系统屮,需要处理的I/O点数较多。通过不同的组织模块的安排，采用分时分批扫描执行的方法，可缩短扫描周期和提高控制的实时相应性。PLC采用集中采样、集中输岀的方式，减少了外界干扰的影响。PLC的工作过程分三个阶段进行，即输入采样阶段、程序执行阶段和输出