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浅议广场喷泉的原理与控制要求

编辑:杭州有限公司时间:2021-03-15

  一、原理:

  广场喷泉利用PLC对转换后的数字量进行滤波、限幅等处理,然后由模拟量模块中的D/A输出口进行D/A转换并输出为0~10V的直流电压信号,再将直流电压信号送入变频器的控制端子。变频器接收到信号后开始速度起动,带动水泵电机转动并速随音乐频率的改变而改变,从而实现喷泉喷射的水花随着音乐优美的旋律而翩翩起舞。

  广场音乐喷泉通常用于广场、湖面、主题公园等。电气设备包括水泵、灯光、音响、变频器、配电屏等,总装机容量约在千kw,由于系统是间歇变化工作,瞬时的电压波动和干扰相当严重,格外是变频器控制的水泵电机高频电流变化,因此在音乐喷泉实时控制时采用下位机和上位机的工作方式。将用于操作控制的上位机安装在远离设备的控制机房内,并能观察到广场喷泉全景的地方便于监控。下位机采用单片机、可编程控制器(PLC)或工控机,但考虑到耐干扰和恶劣的工作环境以及较好的性能价格比,一般都采用PLC,有的下位机采用西门子的PLCS7-200,LG的变频器;上位机采用VB编程,利用计算机与PLC进行通讯,实时对下位机进行监控。

  二、音乐喷泉控制系统的控制要求

  广场音乐喷泉采用西门子PLCS7-200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涌花样繁多的目的;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。在编程时,将水下彩灯预先设置几个不同的光强度数值,同时用PLC监控实时播放的音乐频率的变化,当音乐频率达到一定的数值,PLC控制水下彩灯的光强度变化,加强广场喷泉的夜间观赏成果。