毕业设计（论文）变频控制系统在音乐喷泉中的应用

湖南信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学生姓名彭洪湘学号19专业数控技术及应用所属系部机电工程系通信地址湖南信息职业技术学院数控0503邮政编码410200Email地址phxvszt2005联系电话号码13487569602设计（论文）课题变频控制系统在音乐喷泉中的应用指导教师姓名职 称指导教师工作单位联系方式指导教师所在教研室主任姓名电话电子邮箱湖南信息职业技术学院开题时间:2007年6月11日完成时间：2008年5月30日摘 要:简介了变频器、PLC、灯光、音乐在喷泉中的应用,概述了变频控制系统的原理安装和调试。关键词：变频器PLC音乐喷泉灯光前言 在当今的大中型城市市政工程中，各种休闲广场、公园的建设也越来越被重视，而大型的广场水景是此类工程建设中最常见的。其中音乐喷泉系统又是目前较为流行的.音乐喷泉系统是集音乐、灯光、喷泉于一体的系统，它应用先进可靠的微电子技术及先进的专业高响应控制技术对音乐信号进行分析处理，实现声音对喷泉方式进行同步控制，彩色喷泉在电脑的程控指令下，不断变化花式，在音乐的伴奏下水柱高度随着乐曲的节奏强弱而高低起伏，摇摆旋转，千姿百态。结合水下彩灯的交替闪耀形成一幅色彩斑斓的美丽图景，产生声音交融令人心旷神怡赏心悦目的水舞艺术效果。 而随着变频调速技术的不断推广,变频器已被广泛用于水泵及风机负载，音乐喷泉系统中需要采用大量的水泵来控制喷泉循环水，根据水泵工作特性知道泵的流量与泵转速成比例关系，通过调节水泵转速可直接控制水泵的流量，而变频调速技术可以在音乐喷泉系统发挥它的作用，此外根据水泵特性知道，采用变频调速技术具有一定的节能效果，这也是变频控制系统在音乐喷中得到应用的原因。本设计就以喷泉系统的工作原理为例，浅谈水泵、变频调速器、PLC控制器、灯光、音乐,在音乐喷泉应用的体会，不当之处，敬请各位老师给予指正。目 录第一章音乐喷泉与变频控制系统的概述 4第二章音乐喷泉变频控制系统的构成及工作原理 第一节音乐喷泉的构件及变频工作原理第二节一台变频调速器控制下的音乐喷泉第三节八路以下控制系统控制下的的音乐喷泉第四节多路变频控制系统下的音乐喷泉第三章 关于安装和选用的一些注意事项 第一节 变频控制设备的选择方案 第二节 音乐喷泉的安装布局第三节 变频控制系统在音乐喷泉中应该注意的事项第四章 音乐喷泉的调试 23第五章 设计后感想 25附录1 26主要参考文献 27第一章 音乐喷泉与变频控制系统的概述随着时代的发展，环境意识让人们越来越重视，作为美化环境的一部分喷泉，缤纷绚丽的水景，梦幻般的起伏，纵横辉映的水幕，璀璨夺目的多彩灯光，动听的音乐以及相互间的默契配合，融合创意、欣赏、景观为一体的喷泉效果, 演绎出动人的时代美感！同时喷出的细小水珠可湿润空气、减少尘埃；且细小水珠同空气分子撞击产生负氧离子、增进居民身心健康，不断得到了人们的认同。现实生活中不少的车站码头、住宅小区、广场、厂区、宾馆、浴池及家庭院内都开始安装大小不等的喷泉，随着喷泉事业的发展，对喷泉的效果在不断提高，也对电气自动化控制新技术的要求在不断提高，以适应现代喷泉的需要。音乐喷泉控制系统主要由音频控制信号、变频控制器变频器、水泵、多功能阀、万向喷头及水管组成。喷泉水泵采用变频调速技术、实现水泵的无级调速，能根据音频信号的强弱随时调节水泵的转速来达到控制水泵的扬程，多功能阀和万向喷头由喷泉专用控制器控制，可根据PLC编入的程序实现各种图案和形状.它们的工作原理如下：变频器：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交直交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。以便控制水泵电机的转速，从而达到对水泵流量和扬程的控制.变频调速器具有十分灵敏的故障检测、诊断、数字显示功能，提高了电机水泵运行的可靠性。可编程控制器可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。为了达到优美的喷泉艺术效果，就要运用高科技智能自动化技术控制喷泉， PLC可编程控制器具有的准确、精密、快速、稳定的特点和多点控制的功能已使它成为现代高技术音乐喷泉工程中不可缺少的设备。PLC采用模块化设计，系统扩展性好，兼容性强，安装和维护使用方便。PLC的中央处理单元CPU象是婴儿的大脑一样空白的，要让他做什么要先输入程序才能让他干什么。编制CPU程序，首先要在计算机里安装编程软件，把PC/PPI数据电缆的RS-232口接入计算机，RS-485口接入CPU，就可以在计算机编制程序了。列如将这些喷泉水形变化速率、喷泉水形启喷时间和喷泉水形停留时间对应旋律及节奏；喷泉水形的高低起伏量对应音量的变化；不同的音色对应不同的水形：笛子与旋转喷头对应，小提琴与直调喷头对应，小号与喇叭花水形对应等；水形形状调节对应音色的安排。控制跑泉、跳泉、摇摆泉、内抛泉、直射泉、花柱泉按照音乐，配合时间顺序喷射运行，达到喷水流极具音乐动感。配合灯光控制器，交替控制变换每一路灯光。PLC内可设置多个程序，与人机界面配合使用程序可随时调用；与音频处理器连接可直接跟随音乐控制变频器自动运行。变频调速技术用于水泵控制系统，具有调速性能好、节能效果显著、运行工艺安全可靠等优点。在大力提倡节约能源的今天，推广使用这种集现代先进电力电子技术和计算机技术于一体的高科技节能装置，对于提高劳动生产率、降低能耗具有重大的现实意义。可以说，变频调速技术是一项利国利民、有广泛应用前景的高新技术。第二章 音乐喷泉变频控制系统的构成第一节音乐喷泉的构件及变频工作原理音乐喷泉的构成组件：水泵变频器、PLC、灯光、音乐、多功能阀、万向喷头及供水管网组成，其中喷泉水泵目前已采用变频调速技术，实现水泵无级调速，能根据音频信号的强弱随时调节水泵速度，多功能阀及万向喷头由喷泉专用控制器控制，可根据设定程序实现各种图案和形状。音乐喷泉工作原理：变频控制系统在音乐喷泉中应用的工作原理如下图： 喷泉的运行完全受到音乐的控制其控制方法有两种：第一种：从VCD机电路中取得低音频信号，约40几伏交流电压信号，通过电路整流、限压成可调的010V模拟直流信号，再把模拟量输入到变频器控制频率（上一台变频器可把模拟量传输到下一台变频器），通过变频器的频率变换控制水泵运行速度，利用这种变频调速系统，从而达到音乐与喷泉同步，这一般用于小型音乐喷泉。第二种：从VCD机电路中取得音频信号，利用音频处理器把音频信号分成三个或六个分频点，把分频点接入PLC或数据同步控制器，PLC或数据同步控制器按照音频的高低输出模拟信号控制多台变频器的频率，通过对变频器控制水泵，从而达到音乐与喷泉同步，控制效果明显，这一般用于大中型音乐喷泉。按音乐编制程序型喷泉：大中型喷泉包含了前面介绍的多个种类的喷泉和下节概叙的多种样式的喷嘴，而且各成体系，按照选定的某首歌，在计算机编制PLC程序，让水型编排有机地程序化，跟随音乐良好地结合在一起，通过PLC及扩展对变频器、电磁阀、继电器等电气的运行进行程序控制，形成音乐与喷泉同步的动态音乐喷泉，最好每一首歌都进行编程，才能达到最佳效果。音乐喷泉可以安装人机界面，设计可视化图形的控制软件，可以根据音乐的情调来进行组合喷泉造型。第二节 一台变频调速器控制下的音乐喷泉如图 所示。音乐分两路输出，一路经功率放大器送到外部音箱，另一路经可编程序控制器送至变频控制器，再经变频器控制水泵。由于变频控制器的频率控制范围是z所以变频器就可以改变水泵的出水量，从而改变喷泉的喷水效果。使用本控制器能充分发挥变频调速 器的特点，它既可送入音乐信号形成音乐喷泉，也可在内存程序的指挥下做各种规律的运动，例如：缓慢上升，急速落下；急速上升，缓慢下降；在半空中跳跃等等。该控制器有三路电子开关，可直接驱动固态继电器，继而控制负载设备运行。其扩展功能可以使变频调速器控制的水型更具活力，当喷泉高度随音乐信号或程控信号增大而逐渐升高的同时，投入运行的水下灯和水型越来越多，喷泉则表现得越来越多彩和热烈；当喷泉高度随音乐信号或程控信号减弱而逐渐降低的同时，投入运行的水下灯和水型越来越少。这样，喷泉在音乐或程序的控制下，各色水下灯闪烁、变幻，各种水型起伏呼应，将为喷泉增加观赏性和无限的艺术美感.第三节 八路以下控制系统控制下的的音乐喷泉控制器如下图：对于多路控制系统，除了上述的控制系统之外还应该加上变频分配器如图2所示：变频分配器的任务是将路频率控制信号按需要分配给个变频器。该控制系统是专为使用变频调速器的高档彩色音乐喷泉工程配套设计制造的。它可将来自光盘、 的音乐信号自动转换成变频调速器所要求的 直流电流信号。输出直流电流信号与输入的音乐信号大小成线性关系，使喷泉的喷高随音乐信号大小变化，最终是集音乐、水花、彩灯融为一体。接受音乐控制的同时仍受程序控制，也就是说，叫哪台变频器工作，哪台才能随音乐变化。这样既可增加花样，也可避免某些水型的互相干扰。 在不能放音乐的时候，没有音乐信号，此时变频器因无控制信号而不能工作，喷泉不会上下喷涌。这时造价昂贵的变频调速器使用效率大大降低。为了解决这个问题，可以选用一种变频演示仪，与变频音乐喷泉控制系统配套使用。它能在单片微型计算机的指挥下做各种规律的变化，例如：缓慢上升，急速下降或突然上升到顶后缓缓下降等等，特别是将一排可调喷嘴一起缓缓上升。使用这种变频演示仪，可使变频调速器在没有音乐信号时也能工作，充分发挥了变频调速器的特点，提高变频调速器的利用率，使喷泉在预先设置程序的控制下能够喷射出更加绚丽多彩的画面。第四节 多路变频控制系统下的音乐喷泉当今的喷泉工程中大量选用了变频调速器，有时会超过八台，常常多达十几、二十几台甚至几十台之多。因此上述的路音乐喷泉变频控制器和变频演示仪远远不能满足喷泉设计的要求。针对这种情况，可以采用扩展音乐喷泉控制器和变频演示仪功能的方式来扩充不断升级的多路喷泉控制的需求。控制系统如下图：如图所示的变频音乐喷泉控制器的音乐信号处理部分作为变频型音乐喷泉控制系统的控制中心，以后以路进行扩展，分别为 路、 路、路、 路，以此类推。每路控制一台变频调速器，将音乐信号转换成变频调速器所能接受的，直流电流信号，来驱动变频调速器，使喷泉的喷高随音乐信号的大小而变化。另外，图中的变频演示仪是以变频演示仪的时钟脉冲部分和复位停止部分为变频演示仪控制中心，以后以 路进行扩展，分别为、路，以此类推，它能在单片微型计算机的指挥下做各种规律的变化，变化速度由变频演示控制中心统一进行调整，能使整个喷泉做协调一致的变化，变化出各种花型。程序控制器通过变频音乐喷泉控制器给变频调速器送入电流信号，让变频调速器置于最高频率上，使喷泉受控于程序喷泉控制器的程序信号。使喷泉实现纯程序功能。程序的变化可通过现场实际情况进行编制。以上这些形成了变频型喷泉控制系统的停止、音乐、演示程序四项功能，可以通过继电器进行切换，从而实现变频喷泉控制系统的停止、音乐、演示、程序四项功能的自由切换，也可以将这四项功能连接到程控器，实现四项功能的自动切换。在成套喷泉控制系统中往往需要受音乐控制的多台变频调速器在接受音乐控制的同时仍可受程序控制，换句话说，叫哪台变频调速器工作，哪台变频调速器才能随音乐变化。这样既可以增加花样，也可避免某些水型的互相干扰。第三章 关于安装和选用的一些注意事项随着科学技术突飞猛进的发展，变频调速器技术正大步走进喷泉控制领域，发挥着不可替代的作用。但也发现了一些问题：由于变频器整流电路和逆变电路中使用了半导体开关器件，在其输入、输出电压和电流中除了基波之外还含有一定的高次谐波，而这些高次谐波成分的存在将给变频器的周边设备带来不同程度的影响。例如：固态继电器驱动下的彩色水下灯虽然白天没有输入开灯信号，但依然会在变频器工作时出现闪亮现象等等 随着电力电子技术和变频器技术的发展，上述所说的由变频器带来的高次谐波的影响在技术上已经基本上得到解决。因此只要在喷泉工程初期设计阶段就能充分注意到变频器的使用，将可避免出现高次谐波的影响。在各个环节采取必要的预防措施，以防患于未然，否则，喷泉建成运行阶段才匆忙采取补救措施。那样将出现不能彻底解决问题或费用过高的结局。第一节 变频控制设备的选择方案根据变频器数量选择控制系统：一台变频器八台以下变频器八台以上变频器方案一BP-1A型控制器BP-1B型控制器BP-4中心及扩展BP-YS中心及扩展BP-4中心及扩展BP-YS中心及扩展方案二BP-1A型控制器BP-1B型控制器BPF-8型分配器BP-4型控制器BP-YS型演示仪BPF-8分配器几种典型变频音乐喷泉控制方案的区别：可控制变频数量音乐频段选择程序控制阻抗匹配问题BP-1A型控制器BP-1B型控制器一台可选择任意频段音乐和演示均可参加程序控制通过调整电位器进行阻抗匹配BP-1A型控制器BP-1B型控制器BPF-8型分配器八台以下八台变频器选择同一个频段音乐和演示均可参加程序控制恒流输出，无需阻抗匹配BP-4型控制器BP-YS型演示仪BPF-8型分配器8台以上每台分配器只能使用同一个音乐和演示均可接受程序控制恒流输出，无需阻抗匹配BP-4中心及扩展BPYS中心及扩展可任意扩展分别选择任意频段音乐和演示均可受程序控制恒流输出，无需阻抗匹配制一、变频器对于喷泉的应用：为了喷泉扬程有足够的可调余地，所以选购的水泵额定扬程流量都比实际使用扬程流量大，这样就导致水泵本身浪费了部分用电量。安装后调制水景样式，调节每个水嘴上的截止阀，来改变喷嘴的扬程大小，这样势必造成水泵的负荷和管道内压力增大，水泵负荷增大导致了用电量的增大，整个系统长期硬性运行，容易造成水泵损坏、管道性能降低、用电量严重浪费、电器易损坏等问题。如果甲方要求更改一下喷水的高低，那就还要一个个地调节每个水嘴的截止阀，操作非常烦琐。以上这些缺陷在音乐喷泉利用变频器的控制系统中得到很好的完善和解决，音乐喷泉控制系统是：音频信号通过音频信号处理器送达PLC控制器，通过PLC控制器对多台变频器变换频率的控制，实现水泵软停软启和平滑加减速，降低对电网容量要求，减小对电力冲击，减少水泵的故障率，延长使用寿命，节约水泵多消耗的电能，又可控制水泵转速达到可调喷嘴扬程大小的随意性；灯光系统则由音频信号通过PLC控制器对灯光控制器控制，达到对灯光亮暗调节和色彩变化的控制，形成灯光、音响、水景统一的立体效果。二、变频调速控制系统控制水泵扬程和流量的分析：一般笼型异步三相交流潜水泵的是有一个固定扬程和流量的，而音乐喷泉的水柱需要时大时小，时高时低多变化运作方式，这需要控制水泵的转速才能达到（以前直流电机可调速，交流电机不能调速），而水泵电机转速和三相电源的频率有关n=60/p：n旋转磁场转速，(r/min)；三相交流电源的频率，Hz；p旋转磁场的磁极对数。因此必须安装变频调速控制系统才能去控制水泵调速运行，一般用于三相交流水泵的变频器，是交直交变频调速系统变频器，其原理是首先将50Hz的三相交流经晶闸管可控整流变为直流电，再用逆变器变为频率可调的三相交流电，供给三相交流水泵电源并控制它的转速，以达到控制水泵的扬程和流量，实现平滑的、宽范围、高效率无极调速系统。伴随着音乐的节奏，音乐高亢雄壮时水咀喷出激励高大的水柱，音乐低沉时水咀喷出缓慢低矮水柱。三、变频器调节频率控制水泵的水柱喷射启动：三相异步电动机用电源直接启动时，启动电流往往是额定电流的47倍。利用变频器控制电动机低速启动时是控制电动机电压和频率，保持电动机磁通不饱和，输出恒转矩方式运行的。音乐喷泉中音乐开始，信号送给PLC机控制变频器频率上升，水泵通电运行，到喷嘴开始喷射出水柱，一般会出现喷嘴节流滞后喷射，水柱瞬时喷出的扬程不能跟随音乐同步，这些现象可这样解决：让喷嘴能够跟随音乐的节奏，及时喷出水柱，缩短水泵启动时间，可在变频器控制面板中，功能码可设定0.7s 加速时间。选用的水泵一般额定扬程流量都比使用扬程流量大22.5倍，选择加大功率水泵就加大了水泵的瞬时扬程和流量，加快水柱的喷出。这样虽然变频器具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护及声光报警系统，即使在节奏很快时，也不易出现变频器频繁自动保护。开启喷泉后曲终时或音乐很低时，可让电动机低速保压运行，一旦给定信号，水泵运行，水柱迅速达到喷射扬程，可在变频器面板上功能码设定下限频率10Hz。一、变频器的选择：、在选择变频器的容量时最基本的原则是：变频器的额定输出电流应大于潜水泵的实际工作电流。 、由于变频器的输出波形并不是完全的正弦波，而是含有高次谐波成分，所以潜水泵的工作电流将有所增加。一般讲：潜水泵电机应用在变频器系统中，其实际工作电流是应用在工频50Hz状态下额定电流的1.1倍。、在驱动多台潜水泵时：一定要保证变频器额定输出电流大于所有潜水泵实际工作电流的总和。、加速时间与变频器容量选择的关系：在变频器的产品说明书中所说的变频器容量一般以标准条件为准，是在变频器过载能力以内进行加减速的。第二节音乐喷泉的安装布局一、喷泉的线路安装：（1）音箱线、照明和水泵线路由配电室引入水池和室外地面，要求穿管敷设，线管可采用PVC管和热镀锌薄电线管，管壁要防腐处理。电源线要采用防水电缆敷设，穿线截面积不大于穿线管径的60%。（2）音箱线、照明和水泵线路进入水池内管口和室外地面，要用防水填料封堵，不能让池水和雨水倒灌进入配电房。（3）水池中敷设水下灯和水泵的防水电缆，要沿管道用扎带捆绑整齐，接头处要刷锡，并用高压防水胶布粘牢，再用环氧树脂浇灌或用专用的水下防水盒。二、喷泉配电柜的控制：喷泉控制柜由主开关、音频器、音控、灯控器、PLC、变频器、手动/自动转换装置及运行指示等单元组成，实行集中控制。它集计算机多媒体技术、音乐控制、可编程序控制、人工智能控制等技术于一身，综合当今国际上最流行的先进科技成果，能实现现场全程实时音控、能自行识别乐曲旋律、节奏、乐感和音频的强弱度，系统应有音频与水形的同步功能，有方便的操作界面和编配乐曲功能。控制和操作平台可采用工业入式智能平台，控制编程软件包括数据服务器、逻辑处理器、过程处理器、人机界面、信息处理等工业控制系统软件。可以根据音乐的情调来进行水型编排，组合成千变万化的造型。在控制编程软件界面下，可以用鼠标点击想要打开的任意一台水泵或一组彩灯。可以用于调整水型或固定打开一些水型。可以随机播放或自动循环播放音乐喷泉表演。控制软件可采用图形可视化设计，电脑屏幕上可以实时显示喷泉平面图中水型的动作状态。对相应的音响、灯光、水泵等进行自动化控制。三、喷泉配电柜的安装：(1)安装的环境：温度范围为-10+50C，温度超过40C应增加通风。无腐蚀、易燃，易爆、蒸气、油烟、灰尘。安装场所应坚固无震动、无电磁干扰、清洁干燥。(2)安装方法和空间：在控制柜内垂直安装、多台设备尽量水平横向安装，必须上下安装时尽量增大纵向距离，上下左右保持足够空间，柜上方最好安装排风扇保证散热良好。(3)接地装置：务必使用设备的专用接地端子，不要使用外壳接地，并且连接可靠。各台设备应分开接地，避免同强电设备共用接地极，接地电阻小于10。(4)接线要求: 控制回路为弱电信号线，应尽量与主回路分开走线，如与主回路平行时，间距要大于200mm，如与主回路交叉时，要采用垂直交叉的方式。为避免主回路的高次谐波信号进入控制线路产生干扰, 尽量使用屏蔽线。四水下彩灯的安装在选择了满意的水下彩灯后，正确地使用是重要环节，一般应注意如下方面：（1）灯具分布要均匀水下彩灯是针对照射某一对对象而设置的，所以要根据对象的大小、高度来布置灯的位置和确定数量及颜色，当需要较强光照时，在无特殊要求的情况下，宁可多选用几个同类灯具，不可用几个大功率灯。这对灯具的备货和维修都带来方便。（2）灯具的安装高度要适当水下彩灯一般安装在水面下50-100mm左右，过深会影响光效，过浅因下落水体的强烈冲而影响使用寿命。水下彩灯灯泡露出水面，灯泡的寿命就会缩短，所以使用喷泉时水位尽量不能低。（3）灯具的电缆应有足够的负载余量防水电缆的导线面积是保证电流通畅的前提。若过小，则电流在导线损耗太多，使发光效率大为降低；若过大则费用就增加，一般12V，100W水下彩灯的导线截面应不低于2.5mm；12V，300W水下彩灯应不低于6mm。第三节 变频控制系统在音乐喷泉中应该注意的事项一在控制柜方面：在变频器的工作过程中，变频器的逆变电路通过对半导体换流器件的高速开闭对电流进行切换，从而得到所需的交流电压或电流。但是半导体换流器件的这种高速切换本身将造成变频器主电路和电动机中电流的 突变，而这种突变又将产生高电压，并将高频电磁波辐射到空中，对变频器附近的无线电接收装置、音响设备带来不良影响。因此，为了达到抑制辐射噪声、减少干扰的目的，应该将变频调速器安装在铁板制造的配电柜内，并将配电柜可靠接地。在此特别强调：柜体上的各个门均应加焊接地螺栓，用粗导线直接与柜体上的接地螺栓连接。因为门轴和铰链不能确保接地良好。二影响配电柜对辐射干扰的屏蔽作用：控制电路的布线：在变频器中，主电路处理的是强电信号，而控制电路处理的则是弱电信号，为了达到保证变频调速器正常工作的目的，在控制电路的布线方面也应充分注意，并采用各种必要措施，避免主电路及相关设备中的强电信号产生的干扰.进入控制电路，应特别注意以下几点： （）控制电路的布线应和主电路电线以及其它动力线分开。如控制电路连接线必须穿越主电路连接线时，应成直角交叉。 （）为了避免因干扰信号造成的误动作，在对控制电路进行布线时应采用屏蔽线（）控制电路连接线应采用0.75mm2的乙稀塑料屏蔽线。 （）屏蔽线屏蔽层的处理：在本控制器端，屏蔽层悬空，不接任何地方，最好用热缩管包封好，不与任何地方相碰；而在变频调速器端，屏蔽层的处理根据具体要求有两种不同的处理方法，一种是连接各自的公共端，另一种是可靠接地.第四章 音乐喷泉的调试通电前应检查安装环境是否合符要求，设备是否破损，接线有无松动、脱落。检查开关、线径、连接方式、配置是否安全, 布局是否合理。调试时把安装好的水泵不通过变频器接入三相漏电开关下端，用三相交流电直接启动，如果因水泵长时间不运转而轴轮咬死，或在出厂运输过程中，已造成水泵内部漏电、短路等损坏问题，能及时处理，排除故障。再把水泵接入变频器，在变频器的控制面板上，功能码设置使用频率50HZ，然后调节频率由小逐步增大，观看变频器和潜水泵有无异常现象，再让水泵全速运行一段时间，检查变频器和潜水泵运行是否正常。然后，在变频器的控制面板上，功能码设置上限频率使水泵达到实际需要的扬程和流量，再细调喷泉水池喷水咀上的截流阀，调节出每个水咀的扬程，让其构成图案。打开PLC、音频器、灯控器音控系统，给定变频器信号，观察启动电流的变化，如启动电流过大，则应适当延长启动时间；在给定信号衰弱时，观看是否出现过流和过压现象，如有应适当延长减速时间。如果甲方提出要求如喷水池因风大水易飘出池面，或喷出的水不高而不够壮观等问题，需要重新调节水咀喷射的扬程和流量，只在变频器上重新设置一下目标频率即可。水下灯调试：注意灯具是否进水，先把每路灯接到漏电开关下端，灯光的控制效果。一路一路调亮水下灯，灯坏的及时更换，然后接入灯光控制器，微调. 变频器跳保护问题 喷泉水泵需随音频信号的强弱随时调节转速，这就要求变频器响应速度快，在系统调试时应注意变频器选型及参数调节，一般情况一台音乐喷泉变频器要求控制多台水泵，在选用时首先应保证变频器的功能大于水泵功能总和，并至少预留10%的余量，在变频器参数设定方面，变频器的加减速时间尽量短，但加减时间过短容易出现过电流保护，在调试时应特别注意，目前大多变频器具有故障自恢复功能，在调试可将此功能打开，以避免误信号引起变频器报警停机。结束语 随着喷泉系统的不断推广，喷泉控制技术也在不断完善和提高，已从早期简单喷泉控制发展到现在集音控技术、程控技术及上位机控制技术于一体的网络现场控制，其中变频调速技术在喷泉系统应用也逐步成熟，并成为其水泵调速的主要方式，实践也证明喷泉系统采用变频器控制后一方面提高系统控制灵活性，另一方面水泵采用变频调速起到节能效果，因而音乐喷泉变频调速技术值得进一步推广和应用。设计后感想首先，通过对本课题的设计，我从中学会了很多在平时没注意到，而在本设计里得到改进的学习方法和端正了学习的心态.并且，学会了如何去分析问题、解决问题，学会了如何根据设计的需要查找所需的资料，通过各方面因素的综合分析判断和筛选，最终得出合理的结果.在本设计的酝酿阶段我听取了指导老师徐慧的意见，查看了许多有关电子电工，音乐喷泉的安装及发展前景，变频器变频控制原理，PLC的应用及编程方面的书籍，另外，在水下灯光，电气排线方面也做了了解，也样为后来的设计得以顺利的进行.其次，通过本设计本课题，使得我对变频控制系统的原理和用途，有了更为深刻的了解和认识，以及在实施设计规划和综合布局方面有了更加敏锐的思维习惯，锻炼了我坚决的决策力。变频调速是现代电力传动技术的主要发展方向。变频调速已成为泵类调速的主要控制方式，其节能效果显著。而随着市政建设中音乐喷泉系统的不断推广，采用变频控制技术控制喷泉，也得到了广大用户的推广和应用.我非常看好变频控制系统在音乐喷泉中应用的发展前景和美化环境造福人类的功效.再次，我要还要感谢我的指导老师和在本设计过程中帮助过我的朋友，祝你们心想事成，你们的未来越来越美好.数控0503 彭洪湘 2007年11月26日于湖南信息学院附录1参考文献：1变频控制及其应用天津真红电子2变频型音乐控制器说明书天津真红电子3音乐喷泉自动控制系统 江月山著4水下彩灯的选择与应用徐晓星著2002年03期5西门子变频器使用说明6西门子PLC使用说明 柴瑞娟著 机械工业工业出版社7HD500系列变频器在音乐喷泉中的应用中国自动化网8高士达变频器在音乐喷泉中的应用 中国自动化网- 28 -