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皖西学院本科毕业论文（设计）

图7 三菱FX2N PLC 3.2变频器的选型

变频调速技术是针对固定工频而采取的高效节能措施，工频（50Hz）是发电的最佳频率，但它并非是所有用电设备的最佳工作频率，因而导致许多设备长期处于低频率、低功率引述运行状态。占全国耗电2/3的交流电动机目前大多数还在工频、恒速下运动，运行效率只有60%左右。为了提高效率，所以在本设计中用到变频器。 变频器选型时要确定以下几点：

（1）采用变频的目的：恒压控制或恒流控制等。

（2）变频器的负载类型，如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法。

（3）变频器与负载的匹配问题

①在使用变频器驱动告诉电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流地阿牛值增大。因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。 ②变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样的情况下，变频器容量要更大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。

③对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器的容量要放大一档。

本设计是通过变频器苏调技术来控制每环喷水的高度。我选用的是FR-S520（E系列变频调速

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器。

3.3 泵的选型

现在喷泉常用的潜水泵有QS、QY、QX、、QJ等系列。

QS系列潜水泵体积小、性能可靠，机泵一体、潜入水中运行主要优越性是：运行可靠、经久耐用、使用方便、功率大、故障少，维修费用低等。

QY系列潜水泵QY型潜水电泵由电动机、水泵和密封三部分组成。电泵的上端，多为离心式水泵；下端为三相鼠笼立式异部电动机。电机全部采用优质整圆硅钢片，效率高，耗电少潜水深度不超过5米水温不超过+40℃。

QX系列潜水泵工程潜水泵泵电一体，结构紧凑，非常适合于基建及矿山的搬运和安装无需引水，使用简便双端密封，电器保护设计合理、性能优良、几无噪音。

QJ系列潜水泵电机与水泵直联，机组全部潜入水中工作，具有结构紧凑、安装、维护方便、体积小、重量轻、高效节能等特点。 工作条件1、工作介质为清水或化学性质类似于清水的液体。额定扬程：150米额定流量：10立方米/小时。

从该喷泉所需的扬程、流量、水质、价格等方面考虑该喷泉选择QS系列的潜水泵，如图

8 所示。

图8 QS系列潜水泵

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3.4硬件接线图

系统的硬件连接图即PLC控制和系统中各个硬件的连线。具体的如图9、10所示。

图9 PLC控制布局接线图 如图所示喷泉系统控制布局，控制开关如下： (1)按下启动按钮和灯控按钮，开始运行， (2)按下位置开关1，则是第一种花样喷泉， (3)按下位置开关2，则是第二种花样喷泉， (4)按下位置开关3，则是第三种花样喷泉。

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QSL1L2L3QS1QS2L1 L2 L3 PH U 变频器 V W QS3QS4QS5KM1KM2KM3KM4KM5KM6KM7KM8FR1FR2FR3FR4MMMM 图10变频器和水泵接线图

如图是变频器与水泵的硬件接线电路，通过变频器的控制从而改变电动机的转速来控制水的流量与喷射高度，最终与灯光的组合形成各种喷泉花样。

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4喷泉控制系统的软件设计 4.1花式喷泉的PLC控制流程图

花式喷泉的程序控制流程图见图11。

开始 N 是否按下启动 Y 是否按下花样选择 是否按下自动运行 N N Y 水泵进入工作状态 花样选择3 花样选择1 花样选择2 系统按设定程序自动运行 Y 水泵进入工作状态 系统按设定程序自动运行 N 是否按下停止 是否按下停止 Y N Y 图11系统控制流程图

如图11，通电后，进入工作状态。如按下启动按钮，喷泉装置进入准备工作状态，若不

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