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PLC控制音乐喷泉设计
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内容提示：PLC控制音乐喷泉设计
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你可能喜欢小型音乐喷泉自动控制系统；1、方案设想；对于小型企事业单位或家庭而言，要建立一个音乐喷泉；我的设想是利用音乐的高低通过PLC控制变频器的输；从技术性角度来看，设系统所用技术均为现代新技术，；从经济性来看，对于企事业单位，2万元投入更是小菜；图（一）音乐喷泉自动控制原理图B、音频信号转换为；考虑到变频器和电动机及负载的惯性问题，决定每隔1；图（二）：电平指示电
小型音乐喷泉自动控制系统
1、方案设想
对于小型企事业单位或家庭而言，要建立一个音乐喷泉系统，我认为一次性投入不能太大，与大型音乐喷泉系统相比，规模应大大缩小，功能也没有必要那么完备。除具备随音乐变化外，再加上几种变化就可以满足需求。就比原来仅仅单一手动调节水柱变化要强许多。尤其对已有喷泉的单位，则投入将更小。只需投入变频器一台或两台、PLC一台、触摸屏一个、DVD一台即可。总投入应在2万元以内（如果原喷泉功率不是十分大的话），是任何一个单位或富裕家庭都能承受的水平。
我的设想是利用音乐的高低通过PLC控制变频器的输出频率，从而改变电动机转速，从而去改变水泵水柱的高低，利用变频器的多段速控制，不需要另外增加通讯模块，可降低成本，同时也具备15种转速变化之多，基本可以反映出音乐强弱变化的全貌。另外，配备一话筒，可以测量人们喊话音量的大小（用水柱高低变化来衡量）。具备一定的趣味性。如果仅有水柱随音量变化而变化这一种功能，则功能太过单一。所以，我设想当不播放音乐时，应该具备按一定的规律进行水柱高度和喷洒时间的自动控制功能，并且水柱的喷洒高度和时间可以由用户来调节（或者通过触摸屏修改）。从而增加系统的实用性，提高系统的附加值。而该功能可以通过PLC编程实现，且较容易实现和扩展。 2、方案可行性论证
从技术性角度来看，设系统所用技术均为现代新技术，具有很高的技术含量。
从系统的可靠性来看，所增加的设备、PLC、触摸屏、变频器，它们的使用寿命都相当长，尤其是PLC，故该系统可靠性高，后期维护维修费用十分小。
从经济性来看，对于企事业单位，2万元投入更是小菜一碟。 综上所述，该系统具有良好的开发价值，具有广阔的应用前景。 3、方案设计 ①音乐喷泉自动控制设计 A、控制原理图
音乐喷泉自动控制原理图 B、音频信号转换为PLC输入的设计
考虑到变频器和电动机及负载的惯性问题，决定每隔15秒采样一次音乐电平高低（采样频率过高，变频器、电机及水泵无法反应过来）。该每隔5秒采样一次可以通过PLC自身实现，（依靠PLC输出对继电器定时控制），经ADC量化，编码为四位二进制数码（除0000外，刚好15种变化，可以对应多段速的15段速控制），采用输出可以直接驱动发光二极管的ADC，可以将其输出直接作为PLC的输入，可以减少输入模块，降低成本，而音频―电平可以参照现有电平指示电路即可。故得出音频转化为PLC的输入设计如下：
（二）： 电平指示电路
注意：该指示电路的电源由PLC自身供给，地与PLC输入COM连接。 C、音乐喷泉PLC程序设计
a、输入输出分配
由于音频采样及控制需4个输入，外加启动与停止共需6个输入输出控制变频器的多段速控制，15段速需PLC4个输出点，外加转向控制一个点，采集控制一个点，共需6个输出点，从而得出下表。
b、 PLC与变频器接线图
c、输入输出逻辑分析
为了简化PLC程序的设计，如果将输入X1―X4的变化与输出Y1―Y4的变化一一完全相同，则只需要一条MOV传送指令即可实现音乐喷泉的适时控制。
d、变频器参数设Z
变频器除了基本参数设Z外，为了实现PLC输入控制电机转速，还需进行运行参数设Z，PLC输入/输出及变频器运行参数见下表：
注意：变频器参数设定时要注意Pr.79和Pr.186中参数的修改。Pr.79应设为3，Pr.186应设为8（变频器型号不同，参数号也不相同），基本参数设Z中Pr.9（电子过流保护）应据电机容量设定。由于泵类负载的转矩与转速的平方成正比，故不能向上调速，只能将频率限制在额定频率以下。如果将频率调到额定频率以上，将可能烧电机和变频器。
e、梯形图设计
至此，简易小型音乐喷泉设计完毕。 ②、话筒音量控制喷泉的设计
只需在图（一）音频输入端加一个多路转换开关，一路接DVD的音频输出，一路接话筒经放大电路放大后的输出即可。由于话筒转化为电信号的电平比DVD线路输出要低60―70dB，故话筒电压放大的放大电路放大倍数应设计在1000倍以上。所以应采用多级放大，设两级放大，放大倍数接40×40设Z，则总放大倍数可达1600。应该可以满足要求，今采用两级直接耦合放大。 ③自动变速程序设计
为了实现喷泉高度变化的多样性和观赏性，决定设计一种单极性正弦曲线变化程序，即水柱高度接正弦规律（单极性）变化。由于前面音乐喷泉系统已设定了变频器的参数，而使用者一般难以懂得如何操作和修改变频器的参数。故变频器的参数不宜修改，应与音乐喷泉系统的参数一致。为了满足水柱变化快慢可调的要求（不同用户爱好不同）。故各档位运行时间应可修改。所以采用四按钮用于档位运行时间的增减。实质是修改数据寄存器中的数值，即定时器的运行时间。由于前面已用X0―X5，故设定X6、X7作为启动、停止。X10、X11作为定时器定时时间的增减键。故得增减时间程序如下：
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