文 献 综 述

1.课题研究背景及意义

音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉。一座好的音乐喷泉，它的水柱可以随着音乐旋律自由的变化，从而准确的反映音乐的主题及内涵。随着城市绿化水平的提高，许多城市的公园和广场建设出了各式各样的音乐喷泉。其水柱随着音乐的变化而跳动，仿佛是一位舞者在水上翩翩起舞。它不仅可以美化环境，还给人带来了一种美的享受，成为了许多城市用来吸引游客的景点。由此可见，音乐喷泉具有重大的社会意义和现实意义。

传统的喷泉一旦设计好电路，就不能随意改动喷泉的喷水花样及喷水时间。目前实现喷泉的控制系统有多种，应用单片机控制原理，通过可控硅作为功率开关元件，完成对潜水泵间歇工作的控制，可以实现各种花样的喷水，但是这种控制系统在实践中存在以下缺点：由于控制硅承受压，过电流的能力差，因而不能长时间的运行；需要配置较多的保护电路；程序的增减，修改和运行监视不灵活；抗干扰能力差；功率因数较低等。为了解决以上问题，目前采用最多的是利用PLC控制。PLC（可编程控制器）的技术已日臻成熟。它以速度快、新能好、可靠性高以及程序修改方便灵活等特点在工业控制领域得到广泛的应用。采用PLC控制可通过改变喷泉的控制程序轻松的改变喷泉的喷水规律，从而变幻出各式各样的喷泉形式，另外配合编制好的音乐控制程序，就可以实现水型随着音乐的旋律而变化。

2.国内、外音乐喷泉发现的现状

目前，国内虽然已建有很多音乐喷泉，音乐喷泉控制系统种类也很多，但大多数都存在着喷水滞后于音乐的不足，给人感觉喷泉动作与音乐不协调。

传统的音乐喷泉控制系统，是把功率放大电路器放大后的音乐信号分为2路，一路送扬声器对外播放，另一路经过简单的处理后直接用于控制变频器，完成对水泵的转速控制，进而实现音乐对喷泉的控制，这种传统的音乐喷泉控制系统的特点是控制方法简单，安装调试容易，但是却有喷泉动作响应速度明显后于音乐的缺点。为了改进音乐喷泉的效果，采用PLC多点控制系统代替大量的继电器线路，通过PLC对音乐喷泉控制系统的SSR、彩灯、射灯、水泵的多点控制，编写一些程序和简单的连接实现大量的开关量按照逻辑条件进行顺利动作和进行连锁保护动作的控制。

相比较国内，国外的音乐喷泉控制系统发展的较早，并且已日趋成熟。国外最著名的音乐喷泉当属迪拜音乐喷泉，其喷出的水柱最高可达150米。

3.音乐喷泉控制系统的工作过程

利用计算机播放音乐输出给外接扬声器，从扬声器两端取得放大后的音乐信号送入可编程控制器的扩展模拟量模块EM235的A/D输入口进行A/D转换，利用PLC对转换后的数字量进行滤波、限幅等处理。然后由EM235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，0~10V的标准电压送只给交流变频器的模拟量控制口以控制变频器输出交流电压的频率，从而改变驱动水泵的转速，进而改变水泵的扬程，即喷水的高度。