广场音乐喷泉系统整体硬件设计

　　一、整体设计：

　　广场音乐喷泉的硬件系统主要由PLC、AD转换模块、变器、潜水泵和彩灯组成。电脑播放器和功率放大器及音响用来播放乐曲;A/D转换模块完成对音乐信号的采集和模数转换;PLC用来对数字信号进行类型转换和比较，并用得到的信号控制变顿器和彩灯;变器用来控制澘水泵的喷发速度;彩灯和潜水泵通过PLC的控制进行不同花式变换。

　　二、PLC的选型选择：

　　PLC型号之前先需要确认输入和输出数量。本设计中，根据PLC的IO节点使用原则，不但要达到现阶段控制要求，还要留出几个I/O点做扩展使用。分析系统控制要求后，确认出系统输入输出点数主要有3类:

　　1、系统数字输入点数：

　　本设计通过音信号的大小来控制广场音乐喷泉水柱高低，其数字输入量则只要达到系统启动、停止功能。根据要求，选择两个输入点，即启动按钮和停止按钮。

　　2、系统模拟量输入点数：

　　因需要将音顿信号转化成数字信号，系统需采用一个AD转换模块，设计一个模拟量输入点数。

　　3、系统数字量输出点数：

　　系统数字量分为启动变频器开关量、变顿器速度开关量和水下灯光输出。这三种点数分别为5个、12个和7个，共计24个输出点。

　　根据输入点数和实际的工作需求，选择优良适合的PLC。它具有指令丰富、内置集成功能扩展模块、有实时特性、通信能力好、稳定性高和性价比较高的特点，有24个输入点，16个输出点，由于该设计需24个输出点，应再添加EM22扩展模块。在本系统中，有一模拟量输入口，PLC再添加EM231模拟量输入模块。

　　三、变频器的选型：

　　本设计中采用QS20-20、2-5.0广场音乐喷泉专项泵根据负载要求，综合考虑实际情况，选择变器型号为FR-S540。

　　四、控制系统电路：

　　控制系统主电路包括变顿器和潜水泵两个主要部分，变器输入端STF、RL、RMRH分别与PLC相应输出相接，输出端接潜水泵，设置变颖器参数为三段速外部控制模式后再调整相应参数即可使用，控制电路主要为PLC的硬件接线。