摘要：鉴于目前中、大型音乐喷泉投入大，许多小型企事业单位一是没有这么大场地，二是没有这么多资金投入，使音乐喷泉的应用得到了限制，而我见许多单位为了美化环境都设置了喷泉，但其控制十分单调，缺乏观赏性。为了改变这个现状，我就利用我从事的技术工作的经验，将现代新技术应用到这一块来。这就是我研究这个题目的初衷。它适用于中小型企事业单位甚至家庭，具有可观的实用价值。
关键词：音乐喷泉变频调速PLC 自动控制触摸屏
前言：
自2008 年到邯郸大学后，系统学习电气自动化知识对音乐喷泉操作进行了理论学习和考察。学习电工专业课程《数字逻辑电路》、《PLC》、《电力拖动》之外，还自己学习电子方面的课程，如《音响》等，通过对市民乐园音乐喷泉系统的熟悉，发现该系统虽然效果好，功能多，宏伟壮观，但一次性投入实在太大，该系统单设计费用就花了200 万人民币，更不用说总投入了，它不是一般单位和个人可以承受得了的。而许多中小型企业大部分都为了美化环境而建了喷泉系统，但其控制单一，缺乏变化，令观赏性大打折扣。所以，我就一直想设计一套一次性投入不大，但观赏性相对较强、可靠性又高的价廉物美的、适用于中小型企事业单位的小型音乐喷泉自动控制系统。通过几年的理论学习，我认为自己具备了这个实力，于是决定开发这个项目。 正文
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
奶啤酒从技术性角度来看，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
图（一）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，0001-1111 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：
图 （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。
输入 输出
启动
SB0 X0 Y0 KA 模块 转换 A X1 Y1 RH B
X2 Y2 RM C X3 Y3 RL D X4 Y4 CS 停止
SB1
X5
Y5
合成洗涤剂STF
VD1
C1
+VCC二氧化碳制冷
KA
R1
RP
VD3
A/D
C
B
A
选址方法R3
C2
VD4
X4 P X3 L X2 C
X1
VD2 V2
V1
D
铆压机
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 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 、变频器参数设置
油田水处理变频器除了基本参数设置外，为了实现 PLC 输入控制电机转速，还需进行运行参数 设置， PLC 输入/ 输出及变频器运行参数见下表：
PLC
输入状态 PLC 输出状态 变频器运行 频率 f(Hz)
参数号
Pr
D
C
B A
Y4 Y3
Y2
Y1
0 0
0 0
0 0 0 0 0
