1  引言
    隨著(zhù)國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們越來(lái)越注重居住環(huán)境的改善和美化，在城市建設與規劃中，人們對休閑場(chǎng)所的建設提出更高的要求，各種休閑廣場(chǎng)、公園的建設也越來(lái)越美化，其中音樂(lè )噴泉系統以聲、光、水、色結合的獨特效果成為城市景觀(guān)建設的重要組成部分，國內大、中城市已爭相建設音樂(lè )噴泉，并向小城市發(fā)展。目前很多廣場(chǎng)或公園等也采用音樂(lè )噴泉美觀(guān)設計，各類(lèi)花樣的噴泉、彩色的燈光和優(yōu)美的音樂(lè )形成一幅怡人的夜景而吸引著(zhù)人們，使得音樂(lè )噴泉系統日漸被推廣應用。本文主要介紹音樂(lè )噴泉系統的構成及變頻調速技術(shù)在音樂(lè )噴泉控制系統中的應用，并以 海大音樂(lè )噴泉專(zhuān)用變頻器為例，闡述了音樂(lè )噴泉對變頻器應用一些特殊要求。
2  音樂(lè )噴泉系統的組成
    一般音樂(lè )噴泉系統主要由音頻控制系統、噴泉控制系統和燈光控制系統構成。音頻控制系統主要由音樂(lè )播放器、前置放大器、功率放大器、監聽(tīng)音箱及音柱組成，大多系統采用多媒體PC通過(guò)上位機程序播放音樂(lè )。
    噴泉系統主要由噴泉控制器、變頻器、水泵、多功能閥、萬(wàn)向噴頭及供水管網(wǎng)組成，其中噴泉水泵目前已采用變頻調速技術(shù)，實(shí)現水泵無(wú)級調速，能根據音頻信號的強弱隨時(shí)調節水泵速度，多功能閥及萬(wàn)向噴頭由噴泉專(zhuān)用控制器控制，可根據設定程序實(shí)現各種圖案和形狀。
    音樂(lè )噴泉控制系統集音頻控制技術(shù)、程序控制技術(shù)和智能控制技術(shù)于一體的控制系統，屬于一種工業(yè)現場(chǎng)控制系統，其上位機大多采用多媒體工業(yè)PC機組成，可實(shí)現全程實(shí)時(shí)音控，能根據樂(lè )曲旋律、節奏和音頻的強弱程度控制噴泉系統，其電氣控制系統主要有以下三種形式:
（1） 集中式控制
    集中式控制系統采用放射型結構，能滿(mǎn)足控制室離水池較近，規模較小，花型變化較少的音樂(lè )噴泉。
（2） 現場(chǎng)總線(xiàn)式控制
    現場(chǎng)總線(xiàn)是一種串行數據通信鏈路，實(shí)現噴泉現場(chǎng)基本控制設備與上級控制設備之間的聯(lián)系，例如RS-485總線(xiàn)和CAN總線(xiàn)，現場(chǎng)總線(xiàn)式優(yōu)點(diǎn)有:一條傳輸線(xiàn)可控制多臺設備，控制系統簡(jiǎn)單，安裝和維護容易;采用數字通信技術(shù)，抗干擾性強，精度高;控制功能分散到噴泉現場(chǎng)，提高了電控系統的可靠性和靈活性。
（3） 網(wǎng)絡(luò )現場(chǎng)總線(xiàn)式控制
    網(wǎng)絡(luò )現場(chǎng)總線(xiàn)結構與現場(chǎng)總線(xiàn)相似，性能更優(yōu)越于后者，網(wǎng)絡(luò )現場(chǎng)總線(xiàn)屬于分布式控制系統，電控系統運行速度更快，達到音樂(lè )噴泉實(shí)時(shí)控制的要求，穩定性也更好;網(wǎng)絡(luò )連接結構種類(lèi)很多，能同時(shí)支持總線(xiàn)型和放射型，可采用混合結構;網(wǎng)絡(luò )現場(chǎng)總線(xiàn)與現場(chǎng)總線(xiàn)主要差別是前者采用專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )操作系統，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )上各個(gè)設備之間的相互操作。
    此外音樂(lè )噴泉系統包括燈光控制系統，在此不再詳細敘述，由上可見(jiàn)音樂(lè )噴泉控制系統是集聲、光、電于一體的復雜的現場(chǎng)控制系統。
3  變頻技術(shù)在音樂(lè )噴泉系統的應用
    隨著(zhù)變頻調速技術(shù)的不斷推廣，風(fēng)機水泵專(zhuān)用變頻器已被廣泛用于水泵及風(fēng)機負載，音樂(lè )噴泉系統中需要采用大量的水泵來(lái)控制噴泉循環(huán)水，根據水泵工作特性知道泵的流量與泵轉速成比例關(guān)系，通過(guò)調節水泵轉速可直接控制水泵的流量，在音樂(lè )噴泉系統需要實(shí)現噴泉水量實(shí)時(shí)調節，因而變頻調速技術(shù)更適合在音樂(lè )噴泉系統使用，此外根據水泵特性知道，采用變頻調速技術(shù)具有一定的節能效果，這也是變頻器在音樂(lè )噴泉控制系統得推廣應用的原因。
    以某廣場(chǎng)音樂(lè )噴泉系統為例，其電氣控制系統主要由上位機、音頻放大系統、噴泉跑泉電腦控制器、變頻器及各種電磁閥構成.
    隨著(zhù)音樂(lè )噴泉應用不斷推廣，各種噴泉專(zhuān)用控制器也不斷完善，噴泉控制器或跑泉控制器具有多功能開(kāi)關(guān)量輸出、標準模擬量輸出及內置通訊接口電路，可通過(guò)RS-485或總線(xiàn)方式與上位機進(jìn)行通訊，其輸出的標準電流或電壓信號可作為變頻器調速給定信號，結合音樂(lè )噴泉專(zhuān)用變頻器的特有功能可實(shí)現復雜的控制。
4  海大音樂(lè )噴泉專(zhuān)用變頻器的應用
（1） 海大音樂(lè )噴泉專(zhuān)用變頻器功能介紹
    海大音樂(lè )噴泉專(zhuān)用變頻器是根據音樂(lè )噴泉控制系統要求而設計的，它主要是在風(fēng)機水泵專(zhuān)用變頻器HD510系列產(chǎn)品基礎上增加以下功能:可通過(guò)外部端子實(shí)現變頻器不同運行方式間的切換，如可編程自動(dòng)運行方式與外部模擬輸入方式間的切換;外部多段速運行方式與可編程自動(dòng)運行方式間的切換;外部多段速運行方式與外部模擬輸入方式間的切換等，這種豐富的頻率設定方式可方便地與噴泉控制器或PLC控制器連接，以實(shí)現各種不同控制方式。
（2） 海大音樂(lè )噴泉專(zhuān)用變頻器的應用
    以某廣場(chǎng)音樂(lè )噴泉系統為例，該音樂(lè )噴泉選用海大HD510音樂(lè )噴泉專(zhuān)用變頻器，其變頻器控制圖如下圖所示。
    噴泉控制器選用MF-32S噴泉專(zhuān)用控制器，其具有32路繼電信號輸出、1路4～20mA電流輸出，并有RS-485通信電路，根據音樂(lè )信號輸出0～20mA信號控制變頻器，同時(shí)根據噴泉控制程序控制變頻器是否處于自動(dòng)運行（即PLC運行），當X6閉合時(shí)變頻器按PLC運行，斷開(kāi)時(shí)按外部多段速運行，由于變頻器外部端子運行具有優(yōu)先級，當X1至X3閉合時(shí)按多段速設定速度運行，當X7端子閉合，變頻器運行頻率由外部電壓信號0～10V給定，噴泉控制器根據程序設定分別輸出相應信號控制變頻器。
（3） 調試注意事項
    音樂(lè )噴泉系統是個(gè)集音樂(lè )、燈光、噴泉于一體的系統，其電氣控制系統相對比較復雜，在調試時(shí)容易出現以下問(wèn)題:
（1 音頻信號干擾問(wèn)題
    從變頻器工作原理知道，當變頻器運行時(shí)其輸入輸出側會(huì )產(chǎn)生高次諧波，此諧波信號通過(guò)傳導、輻射、耦合等方式對其它設備產(chǎn)生干擾。
    音樂(lè )噴泉系統中諧波干擾信號會(huì )經(jīng)過(guò)音頻放大系統放大后，形成刺耳的噪音并影響音樂(lè )的播放。調試時(shí)若遇到這種情況可采取以下措施:降低變頻器載波頻率;變頻器可靠接地，接地線(xiàn)采用線(xiàn)徑較粗的線(xiàn)，并且接地點(diǎn)與變頻器距離要盡量短;變頻器輸入、輸出動(dòng)力線(xiàn)盡量遠離音頻信號線(xiàn)和控制線(xiàn)，不要將動(dòng)力線(xiàn)與控制線(xiàn)走在同一線(xiàn)槽中;音頻信號放大系統的電源盡可能與變頻器供電電源隔離等。
（2 變頻器跳保護問(wèn)題
    噴泉水泵需隨音頻信號的強弱隨時(shí)調節轉速，這就要求變頻器響應速度快，在系統調試時(shí)應注意變頻器選型及參數調節，一般情況一臺音樂(lè )噴泉變頻器要求控制多臺水泵，在選用時(shí)首先應保證變頻器的功能大于水泵功能總和，并至少預留10%的余量，在變頻器參數設定方面，變頻器的加減速時(shí)間盡量短，但加減時(shí)間過(guò)短容易出現過(guò)電流保護，在調試時(shí)應特別注意，目前大多變頻器具有故障自恢復功能，在調試可將此功能打開(kāi)，以避免誤信號引起變頻器報警停機。
5  結束語(yǔ)
    隨著(zhù)噴泉系統的不斷推廣，噴泉控制技術(shù)也在不斷完善和提高，已從早期簡(jiǎn)單噴泉控制發(fā)展到現在集音控技術(shù)、程控技術(shù)及上位機控制技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò )現場(chǎng)控制，其中變頻調速技術(shù)在噴泉系統應用也逐步成熟，并成為其水泵調速的主要方式，實(shí)踐也證明噴泉系統采用變頻器控制后一方面提高系統控制靈活性，另一方面水泵采用變頻調速起到節能效果，因而音樂(lè )噴泉變頻調速技術(shù)值得進(jìn)一步推廣和應用。

    想了解更多噴泉設備、噴泉公司、噴泉設計、噴泉知識請登錄：http://www.yoweller.com
    紹興市圣雨景觀(guān)工程有限公司
    地  址：浙江省紹興市越城區人民東路318號
    網(wǎng)  址：www.yoweller.com
    聯(lián)系人：秦先生
    電  話(huà)：13819508522(同微信號）
    郵  箱：420206977@qq.com