摘要
音乐喷水池,是将近年来产生的各种园林建筑艺术和花式观赏有机地融合的一个产品,它集声、光、色、形于融为一体,从而形成丰富多变的水体景观。本论文以声乐喷泉为研究对象,选择西门子系列S7-300PLC用作喷泉的控件，对声乐喷泉中的可编程控制器系统的一些问题进行了分析,阐述了可编程控制器系统的基本结构和工作原理，使用声控和变频器控制，实现了根据音乐特点，展现出不一样的音乐喷泉，增添了不一样的动感美。该系统设计大大改善提高了整个喷泉系统的自动化控制的性能,从而也真正有效的适应到了自动化实时喷泉控制系统的需求。
关键词：PLC；音乐喷泉；控制系统
音乐喷泉的设计
1 PLC控制系统
在喷泉系统中,利用单片或微型计算机的控制原理,将可控硅作为大功率开关元器件,但由于可控硅耐受过电压、过电流的能力不足,所以无法长时间工作。而通过PLC就可以很有效快速的来解决了这个技术问题,同时,PLC控制器还同时具有了一个强大可靠的故障自诊断检测系统功能,可以更加快速和方便准确的发现检测监控系统所出的故障,减少了设备故障停机检查停机的准备时间,所以,可以更有效地保证检测监控系统装置和设备系统的运行正常与安全运行和设备工作的平稳与可靠、工作流畅，但也因为其成本较高。于是我们在本文案例分析中喷泉控制单元中就选择了采用了由西门子公司最新推出的三百系列S7-300PLC所组成的控制单元。
2 音乐喷泉设计方案
2.1 音乐喷泉示意图
图1喷泉布局图
基于PLC的音乐喷泉控制系统的硬件设计
1 整体设计
图1音频控制系统图
变频器
乐曲喷泉专门变频仪,主要产品应用在了康沃CVF-P2-4T0370以及CVF-P2 -4T0150乐曲喷泉专门的变频仪,其的监控图如图1显示。
图1变频器控制图
基于PLC的音乐喷泉控制系统软件设计
1 控制系统流程图
梯形图是绘图设计时人们所能用到的种类最多的另一种计算机绘图的辅助设计编程语言,被许多人称誉其是一种仅次于现代PLC编程的世界上的第一编程语言。阶梯图和电器控制系统图中绘制的电气路线图内容非常之的相接近,具备了绘图清晰直观的与操作简单方便实用的这双重的优势,非常的方便快速的已被国内许多的工程电气技术人员们所广泛熟悉,非常之的适合于电力开关量逻辑管理。阶梯图形设计常又会被叫做阶梯电路图设计或程序,阶梯图形的设计成为程序。
图1软件流程图
喷泉实现功能
1.按下启动按钮喷泉进入运行等待状态，按下停止按钮喷泉装置停止动作。2.2.3号为中间喷头，2号为内环喷头，1号为外环喷头。3.花样喷泉开关在位置1时，1号喷头喷水。花样喷头在开关2时，3号喷头喷水。花样开关在位置3时，所有喷头一起喷水。
总结
音乐喷泉的工程设计所涉及的学科范围十分广阔,涉及音响分析、喷水、电力、通信和自动控制等技术。所以说,音乐喷泉是人类把科学和精神集于一身的自然产物。
本文重点内容是针对声喷泉控制器系统的优化设计,本系列控制器系统采用可编程逻辑控制器模块(PLC)来对整个喷泉控制器系统进行智能化管理,并可使用高性能变频器来实现对声喷泉系统的智能变频控制。PLC控制器是指一种具有高工作可靠性要求的可编程控制系统装置,影响一个PLC控制器工作可靠性要求的一个最基本主要的因素主要是那些与该PLC控制器相耦连接着的各种输入和输出的信号元器件电路和各种输入和输出的执行元器件,因此在编程过程中重点是搞清楚输入与输出元器件中的元件号及其它在控制系统中的主要功能,而变频器变频调速则是一个十分高效的调速控制系统,变频器调速时需要特别重视变频器调速的参数设置等问题。
参考文献
[1]李海欣.基于S7-200型PLC控制的音乐喷泉对电厂环境美化的设计[J].水电站机电技术,2021,44(12):8-10+69.
[2]宋珂,罗婕,郑志军.基于PLC与MCGS的音乐喷泉控制系统设计研究与探索[J].自动化与仪表,2021,36(11):21-26.
[3]杨晓鹏,汪鑫成.基于ArduinoNano音乐喷泉控制系统的设计[J].自动化应用,2021(02):65-68.
[4]王晨晨,杨锦烨,彭璐,张煜启,逯玉兰.基于单片机的音乐喷泉设计[J].软件,2020,41(09):76-77+95.
[5]杨蕴哲,李昌禄,杨业昆,张倪,晁志腾.基于单片机的音乐喷泉设计[J].实验科学与技术,2020,18(03):43-49.
[6]颜爱明,娄锋,宋骁磊,唐金鹏,孙军.基于PLC的音乐喷泉系统设计[J].吉林工程技术师范学院学报,2019,35(04):61-63.
[7]周安.基于PLC的音乐喷泉控制系统设计[J].数码世界,2017(05):160-161.
[8]赵新,魏颖.基于PLC的音乐喷泉控制系统的设计[J].数码世界,2017(02):133.
[9]冷斌,王敏,涂小华.电气控制系统在小型音乐喷泉中的设计概述[J].江西化工,2016(06):18-20.
[10]刘雯,矫苏平.当代灯光设计新探索[C]//2016中国室内设计论文集.,2016:145-149.
[11]．Kai Hwang,Zhiwei Xu, “Scalable parallel computers for real-time signal processing,” [12]．IEEE signal processing magazine,pp.50-66,July 1996
[13]．Mark H.Linderman,Richard W.Linderman, “real-time STAP demonstration on anembedded high performance computer,” IEEE Aerospace and Electronic Systems
[14]．Magazine,v13 n3 Mar. 1998
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