【正文】 需增加相應(yīng)程序以及輸出的功能，要改動(dòng)的地方也較少，調(diào)試結(jié)果表明，在適應(yīng)性、靈活性、精確性和可靠性方面，都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，表明該設(shè)計(jì)方案是可行的。先調(diào)電源，電源沒(méi)有問(wèn)題了，再往下調(diào)。 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)流程圖 噴泉控制系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)程序 （ 附錄 一 ） 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 28 第六章 調(diào)試過(guò)程 硬件調(diào)試 PCB 裸板時(shí)，檢查加工的怎么樣，測(cè)量一下電源地有沒(méi)有短路的。當(dāng) KA6 斷開(kāi)時(shí)，第三臺(tái)水泵隨第一、二臺(tái)水泵繼續(xù)工作，但第三組彩燈停止工作。本研究中使用中斷來(lái)處理數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)控制。我選用的是 FRS520（ E）系列變頻調(diào)速器。 ：普通的離心泵，變頻器的額定電流與電動(dòng)機(jī)的額定電流相符。為了提高效率，所以在本設(shè)計(jì)中用到變頻器。其性能達(dá)到 177。調(diào)試時(shí)若遇到這種情況可采取以下措施 :降低 變頻器 載波頻率 。 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 （ 3）控制速度上看： PLC 通過(guò)半導(dǎo)體來(lái)控制，速度很快，無(wú)觸點(diǎn)，顧而五抖動(dòng)一說(shuō)。 PLC 的優(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?？刂?功能分散到噴泉現(xiàn)場(chǎng)，提高了電控 系統(tǒng) 的可靠性和靈活性。 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 2. VF0， VF1， VF2， GND 接到變頻器模擬量電壓輸入端（如圖 2— 5） 3. Y2， Y3， Y4，分別接固態(tài)繼電器的（ ）， V+接（ +） 4. Y0， CM0，可以啟動(dòng)可編程順序控制器等控制器來(lái)完成音樂(lè)啟動(dòng)的效果。 ：顯示是否有音頻信號(hào)輸入。當(dāng)輸出電壓大于固態(tài)驅(qū)動(dòng)設(shè)定電壓時(shí)，固態(tài)輸出點(diǎn)對(duì)外輸出，輸出電壓小于固態(tài)驅(qū)動(dòng)設(shè)定電壓時(shí)，固態(tài)輸出點(diǎn)截止。 音樂(lè)噴泉控制設(shè)備說(shuō)明 接線 面板說(shuō)明 如圖 2— 2 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 圖 2— 2 表 2— 1 編號(hào) 名稱 說(shuō)明 （ 1） 音頻放大倍數(shù)調(diào)節(jié)旋鈕 調(diào)節(jié)單位音頻對(duì)應(yīng)輸出電壓的大小 （ 2） 起始電壓調(diào)節(jié)旋鈕 調(diào)節(jié)沒(méi)有音頻輸入時(shí)的輸出電壓 , （ 3） 固態(tài)驅(qū)動(dòng)設(shè)定電壓調(diào)節(jié)旋鈕 固態(tài)驅(qū)動(dòng)設(shè)定電壓和輸出電壓比較 ,當(dāng)輸出電壓大時(shí) ,固態(tài)輸出點(diǎn)就有輸出，當(dāng)輸出電壓小時(shí)，固態(tài)輸出點(diǎn)截止 （ 4） 音頻輸入選擇開(kāi)關(guān) OFF 時(shí)把音頻輸入信號(hào)切斷 ,ON 時(shí)開(kāi)著音頻輸入信號(hào) （ 5） 起始電壓輸入選擇開(kāi)關(guān) OFF 時(shí)關(guān)掉起始電壓 (起始電壓為 0V),ON 時(shí)為開(kāi)啟起始電壓 （ 6） 頻譜顯示 切換開(kāi)關(guān) 用于切換顯示固態(tài)設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻譜和實(shí)際輸出頻譜。 本 課題 中 A 組噴頭所噴的水柱最高，本 課題 中 4 組噴頭所噴的水柱高度為 28（ m）。 S7300PLC 系列 PLC，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件配置、設(shè)計(jì)方案以及軟件設(shè)計(jì)的順序功能圖和梯形圖，并且介紹了編程中的關(guān)鍵問(wèn)題。 在噴泉工程的一些特技效果中，經(jīng) 常用到一些特殊的機(jī)械和設(shè)備，如水下?lián)u擺電機(jī)、減速機(jī)、各種搖擺機(jī)構(gòu)、各種配水器、整流器等。受投資條件限制時(shí)，可采用熱鍍鋅鋼管，連接方式可采用螺紋連接或法蘭連接。 (5)旱噴泉 所謂 “ 旱 噴泉，是指噴頭、管道、 彩燈、電纜、水泵等一切設(shè)備均安裝在地槽內(nèi)。 按噴泉的控制方式 按噴泉的控制方式分可分為人工控制、程控與音樂(lè)控制噴泉。市場(chǎng)的需求推動(dòng)了噴泉行業(yè)的發(fā)展。 大型城市廣場(chǎng)中的人工動(dòng)態(tài)噴泉，也多來(lái)自自然的種種水態(tài)，如瀑布、疊水、水簾、溢流、溪流、壁泉等，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，各種噴泉真是花樣翻新、層出不窮，幾乎達(dá)到了人們隨心所欲創(chuàng)造各種晶瑩剔透、絢麗多姿動(dòng)態(tài)水景的程度。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。如溪流、瀑布、人工湖、養(yǎng)魚(yú)池、泉涌、跌水等，這些在我國(guó) 傳統(tǒng)園林中的有較多應(yīng)用。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。 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5 第一章噴泉概述 噴泉是園林、城市街道廣場(chǎng)和公共建筑等的裝飾品之一。 噴頭設(shè)計(jì) 噴泉噴頭一般有三種基本類(lèi)型：直流式、水膜式和霧化式。噴泉與雕塑藝術(shù)結(jié)合起來(lái)則形成所謂雕塑?chē)娙?，隨著噴嘴構(gòu)造形式的改變和安裝位置、角度的不同，或者控制方式的變化，或者結(jié)合瀑布水景，還可形成模擬自然景觀的涌泉，間歇泉、瀑布噴泉，呈現(xiàn)出各種噴水姿態(tài)。不論是涓涓細(xì)流、平靜臺(tái)鏡的水面，或是奔騰的瀑布、熱情奔放的噴泉，都能成為建筑師創(chuàng)作的要素，或者形成以水景為 建筑空間的景觀中心，或者以水景作為建筑物的悅襯。 本 課題 結(jié)合任務(wù)設(shè)計(jì)書(shū)的要求，以音樂(lè)噴泉為研究對(duì)象，采用了 西門(mén)子 S7300系列 PLC 作為噴泉的控制器。本設(shè)計(jì)改善了噴泉系統(tǒng)的控制品質(zhì)，并真正地達(dá)到了實(shí)時(shí)控制的要求?？筛鶕?jù)具體工程的自然條件（如地形、風(fēng)向等），周?chē)h(huán)境，單獨(dú)采用某一水景形式或者采用幾種形式的綜合，以最少的能量消耗和基建投資，去獲得最佳的藝術(shù)效果。二是實(shí)用原則。水下光源安裝在噴頭附近的水面下，投射光源則根據(jù)水形與流向確定其安裝位置和照射方向?？諝怆x子，尤其是負(fù)氧離子對(duì)人們的健康有良好的作用，被譽(yù)為 “ 空氣長(zhǎng)壽素 ” 。 水是生命的核心，對(duì)于人類(lèi)生存而言，水是最重要的因素之一，水不僅能夠滿足人們 基本生活的需求，而且還能提高人們身心的舒適度，由于人們對(duì)于水的依賴和親近，從人類(lèi)活動(dòng)開(kāi)始，人們就依水而居，從古代的城鎮(zhèn)發(fā)展開(kāi)始，人們就不斷地開(kāi)發(fā)水的造景功能、娛樂(lè)功能和環(huán)保功能，噴泉作為城鎮(zhèn)建設(shè)和園林造景的一部分，是滿足人們文化需求和精神需求的產(chǎn)品和作品。這類(lèi)水景是近年來(lái)才在建筑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的，但其發(fā)展速度很快。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；噴泉的電視轉(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?；精巧的微型噴泉進(jìn)入了辦公室和居室，給室內(nèi)增添了動(dòng)態(tài)裝飾 ? 。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。專(zhuān)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。 (3)音樂(lè)控制噴泉音樂(lè)控制噴泉是目前最先進(jìn)的控制方式，噴泉的水形可以 按照音樂(lè)的旋律而噴射，成為有形的音樂(lè)，故也稱會(huì)唱歌噴泉。噴泉停止噴射時(shí)，仍然是廣場(chǎng)，可供集會(huì)、休閑或其他集體活動(dòng)。 水力部分：采用優(yōu)秀水力模型設(shè)計(jì)，使水泵流量、揚(yáng)程、效率三者更為合理。主要設(shè)備有音箱、功放，調(diào)音臺(tái)、激勵(lì)器等，我公司采用國(guó)內(nèi)外知名品牌，保證音樂(lè)、水型、燈光三者高度同步。圖中 B組噴水管所處的圓上由 8個(gè)噴水管組成，該組噴水管所噴出的水柱為比 A組的水柱略小，所噴高度比 A組的高度略底，所噴高度為 6（ m）。 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 音樂(lè)噴泉控制要求 本控制器能充分發(fā)揮變頻調(diào)速器的特點(diǎn)，為噴泉增光添彩。 ：起始電壓是沒(méi)有音頻輸入時(shí)，對(duì)外的輸出電壓。 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 5. 起始電壓開(kāi)關(guān)：當(dāng)為 OFF 的時(shí)，起始電壓就為 0V， ON 時(shí)起始電壓為起始電壓旋鈕選擇 的電壓。（有 3 路輸出） 本控制器可設(shè)定起始電壓，使用人員可調(diào)節(jié)起始電壓來(lái)選擇沒(méi)有音頻輸入時(shí)的輸出電壓，而當(dāng)有音頻信號(hào)輸入的時(shí)候輸出電壓是起始電壓和音頻對(duì)應(yīng)電壓的疊加。 音頻 控制 系統(tǒng) 主要由音樂(lè)播放器、前置放大器、功率放大器、監(jiān)聽(tīng)音箱及音柱組成，大多 系統(tǒng) 采用多媒體 PC通過(guò)上位機(jī)程序播放音樂(lè)，如圖 3— 1所示。網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)總線與現(xiàn)場(chǎng)總線主要差別是前者采用專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)操作 系統(tǒng) ，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)設(shè)備之間的相互操作。 S7300PLC 是 中型 的 PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。 變頻器選擇 隨著變頻調(diào)速技術(shù)的不斷推廣，風(fēng)機(jī)水泵專(zhuān)用 變頻器 已被廣泛用于水泵及風(fēng)機(jī)負(fù)載，音樂(lè)噴泉 系統(tǒng) 中需要采用大量的 水泵來(lái) 控制 噴泉循環(huán)水，根據(jù)水泵工作特性知道泵的流量與泵轉(zhuǎn)速成比例關(guān)系，通過(guò)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速可直接 控制 水泵的流量，在音樂(lè)噴泉 系統(tǒng) 需要實(shí)現(xiàn)噴泉水量實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，因而變頻調(diào)速技術(shù)更適合在音樂(lè)噴泉 系統(tǒng) 使用，此外根據(jù)水泵特性知道，采用變頻調(diào)速技術(shù)具有一定的節(jié)能效果，這也是 變頻器 在音樂(lè)噴泉 控制 系統(tǒng) 得推廣應(yīng)用的原因。音頻信號(hào)放大 系統(tǒng) 的電源盡可能與 變頻器 供電電源隔離等。根據(jù)實(shí)際工程中的控制點(diǎn)數(shù)設(shè)計(jì) D/D 通道，其中包括光電隔離器件和保護(hù)電路。整流部分為三橋式不可控整流器，逆變比分為 IGBT 三相橋式逆變器，且輸出為 PWM 波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能 和緩沖無(wú)功功率。 在使用變頻器驅(qū) 動(dòng)告訴電機(jī)時(shí)，由于高速電機(jī)的電抗小，高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流地阿牛值增大。接口板提供 10 路單控制終端的數(shù)據(jù)采集通道。 當(dāng)變頻器一接通電源后，第一臺(tái)水泵以低頻率開(kāi)始工作，以水剛冒出噴嘴為宜。 PLC 控制電路設(shè)計(jì) 按下 SB1→ X0 動(dòng)作→ Y10 動(dòng)作→接觸器 KM 得電并動(dòng)作→變頻器接通電源 按下 SB2→ X1 動(dòng)作→ Y0釋放→接觸器 KM 失電→變頻器切斷電源 按下 SB3→ X2