【正文】 1控制系統(tǒng) 8控制系統(tǒng) 圖 21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 310 ???? ? VWp （ 21） 式中， P為電動機功率； W為額定負(fù)載的重量； V為提升速度； η為機械效率 其中 W=500Kg*， V=可以算得電動機的容量為 : 3 ???? ?p （ 22） 根據(jù) 計算電動機的容量可知電動機有一定的裕量，但是額定的電動機的功率只有 的，所以選用 。每根舞臺吊桿的重量有 500Kg。 電動機的選型 在變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計中，電動機的選擇也是至關(guān)重要的一環(huán)。位置檢測是用來檢測吊桿的。 PLC 在此相當(dāng)于開關(guān)的作用來控制變頻器， PLC 控制變頻器采用的是多段速度控制變頻器。 RS232是支持 Mod bus 通訊協(xié)議， RS485支持用戶自定義協(xié)議。上限位開關(guān)用來控制吊桿運動的最高點，下限位開關(guān)用來控制吊桿運動的最低點。接觸器 KM 的線圈通過輔助常開觸頭閉合通電來保證電動機的運行。 LGPLC/G7ERY08A（ 3）是來控制吊桿的，擴展 PLC是為了系統(tǒng)的需要，增加了 PLC的 I/O 口，增加 PLC 的功能。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 下面來具體說明每部分的功能：工控機相當(dāng)于人機界面，各種信號的輸入經(jīng)過工控機以輸送信號。用限位開關(guān)來控制吊桿運動范圍。在 圖 36的控制電路中，按下正向啟動按鈕 SB2，正向控制接觸器 KM1線圈得電動作，其主觸點閉合，電動機正向轉(zhuǎn)動；按下停止按鈕 SB1，電動機停轉(zhuǎn)；按下反向啟動 按鈕 SB3，反向接觸器 KM2線圈得電動作，其主觸點閉合，給電動機送入反向相序電源，電動機反轉(zhuǎn)。 手動功能通過接觸器邏輯電路來實現(xiàn)，實際電路中，可在主電路中用兩個接觸器的主觸點實現(xiàn)正轉(zhuǎn)相序和反轉(zhuǎn)相序接線，在控制電路中控制正轉(zhuǎn)接觸器線圈得電，其主觸點閉合，電動 機正轉(zhuǎn)，或者控制反轉(zhuǎn)接觸器線圈通電，主觸點閉合，電動機反轉(zhuǎn)。在三相交流電和變頻器中間加上空氣開關(guān)，空氣開關(guān)的作用可以接通和分?jǐn)嗾ｋ娏骱瓦^負(fù)荷電流還可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞯拈_關(guān)電器。只需要改變?nèi)嘞嘈蛑械亩嗑涂梢愿淖冸姍C的正反轉(zhuǎn)，電動機的正反轉(zhuǎn)對應(yīng)于舞臺吊桿的上升和下降。 自動功能由控制器 PLC來控制變頻器實現(xiàn)， 這是 設(shè)計的核心內(nèi)容，自動控制部分的原理是給變頻器通入三相 380V交流電，使變頻器工作。所以需要設(shè)計一套比較簡單的系統(tǒng)來實現(xiàn)這些功能 是很有必要的 。在舞臺機械設(shè)備中，在大型的影劇院，一場演出往往需要調(diào)動大量的舞臺背景，有時要控制多路的吊桿同時工作。 該系統(tǒng)采用 自動 和 手動 技術(shù) 設(shè)計了 舞臺吊桿控制系統(tǒng)。 隨著 自動化技術(shù)的發(fā)展 從有機械能動到對 舞 臺 機 械的起動、制動與運行速度變化的要求促使舞臺機械行 業(yè) 有了較大的發(fā)展，特別是使用方便、耗資較少的交流變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展，使得調(diào)速設(shè)備的使用越來越多，越來越頻繁。 大多數(shù)舞臺機械是定速 控制。研究本系統(tǒng)是為了我國的舞臺事業(yè)更上一層樓，豐富人們的文化生活水平。同時，國外舞臺 吊桿 以其技術(shù)先進、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢充斥國內(nèi)外市場，國產(chǎn)舞臺 吊桿 極其企業(yè)雖然也有很大發(fā)展，但還是受到了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。 7) 模塊化結(jié)構(gòu)，擴展能力強。 5) 體積小、重量輕、功耗低。 3) 適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。 PLC 的特點 1）控制能力強，可靠性高，抗干擾能力強。 PLC 的最終目標(biāo)是用于實踐，提高生產(chǎn)力。 PLC 是綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信的一種新型的、通用的自動控制裝置。隨著 VLSI 技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，在一臺控制器上可同時實現(xiàn)控制功能和信息處理功能及網(wǎng)絡(luò)通信功能?？煽啃愿?、功能強、體積小、重量輕，容易實現(xiàn)機電一體化，知識 PLC發(fā)展的重要方向。由于可用 PLC 構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，因此，各種 PC、圖形工作站、小型機等都可以作為 PLC 的監(jiān)控主機和工作站，能夠提供屏幕顯示、數(shù)據(jù)采集、記錄保持及信息打印功能。各模塊本身具 有 CPU，能獨立工作，可與 PLC 主機并行操作，在可靠行、適應(yīng)性、掃描速度和控制精度等方面都對 PLC 做了補充。該軟件提供了簡潔、直觀的圖形符號及注釋信息，使得用戶控制邏輯的表示更加直觀明了，操作和使用也更加方便。為了完成復(fù)雜的控制功能，發(fā)展了功能塊流程圖語言、與計算機兼容的高級語言、專用 PLC 語言等多種語言。 PLC 通常在兩個方向上發(fā)展：一是朝體積更小、速度更快、功能更強、價格更低的方向發(fā) 展，使 PLC 的使用范圍不斷擴大，達到了遍地開花的 程度；二是朝大型化、網(wǎng)絡(luò)化、多功能方向發(fā)展，不斷提高其功能，以便與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)相連接，組建大型的控制系統(tǒng)。現(xiàn)在的 PLC 成功地解決了這兩方面的問題，可以讓 PLC 和 外部設(shè)備直接進行物理的連接。 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，可編程邏輯控制器的功能不斷完善，其功能遠遠超出了邏輯控制的范圍，具有了 PID、A/D、 D/A、算術(shù)運算、數(shù)字量智能控制、監(jiān)控、通訊聯(lián)網(wǎng)等多方面的功能，它已變成了實際意 義上的一種工業(yè)控制計算機。硬件選購目前市場上的 PLC 產(chǎn)品眾多，除國產(chǎn)品牌外，國外有：日本的 OMRON、MITSUBISHI、 FUJJ,德國的 SIEMENS，韓國的 LG 等。 PLC 發(fā)展?fàn)顩r 可編程控制器（ Programmable Logic Controller）簡稱 PLC，只能進行記數(shù)、定時及開關(guān)量的邏輯控制。 變頻技術(shù)作為高新技術(shù)、基礎(chǔ)技術(shù)和節(jié)能技術(shù)，已經(jīng)滲透到經(jīng)濟領(lǐng)域的餓所有技術(shù)部門中。 5 隨著電 力電子器件的自關(guān)斷化、模塊化，變流電路開關(guān)模式的高頻化，以及全數(shù)字化控制技術(shù)和微型計算機（如單片機）的應(yīng)用，變頻器的體積越來越小，性能越來越高，功能不斷加強。 眾所周知 ,由于直流調(diào)速系統(tǒng)具有良好的靜 ,動態(tài)性能指標(biāo) ,長期以來 ,調(diào)速傳動領(lǐng)域基本上被直流電動機調(diào)速系統(tǒng)所壟斷 .但這種系統(tǒng)也有其自身的缺點 ,如容量、電壓、電流和轉(zhuǎn)速的上限值均受到變相條件制約 ,控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,在一些大容量的調(diào)速系統(tǒng)無法應(yīng)用 ,同時維護工作量大 ,而交流電動機有一些故有的特點 :結(jié)構(gòu)簡單 ,造價低 ,容量 ,電壓 ,電流和轉(zhuǎn)速不像直流那樣受限。 變頻器在經(jīng)歷大約 30 年的研發(fā)與應(yīng)用實踐，隨著新型電力電子器件和高性能微處理器的應(yīng)用及控制技術(shù)的發(fā)展，變頻器的性能價格比越來越高，體積越來越小，而廠家仍然在不斷地提高變頻器的可靠性，以實現(xiàn)變頻器的進一步小型輕量化、高性能化和多功能化及無公害化等。當(dāng)今的運動控制系統(tǒng)包含多種學(xué)科的技術(shù)領(lǐng)域 ，總的發(fā)展趨勢是驅(qū)動的交流化，功率變換器的高頻化、控制的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。從而使變頻調(diào)速技術(shù)又邁進一步。 20 世紀(jì) 80 年代，科研人員對作為變頻技術(shù)核心的 PWM 模式優(yōu)化問題做了進一步的研究，并得出諸多優(yōu)化模式，其中以鞍型波 PWM 模式效果最佳，且美、日、德、英等發(fā)達國家的 VVVF 變頻器已投入市場并得以廣泛應(yīng)用。 20 世紀(jì) 70 年代，脈寬調(diào)制 變壓變頻（ PWM— VVVF）調(diào)速的研究引起了人們的高度重視。變頻調(diào)速技術(shù)一直是隨著電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。它具有過去任何一種控制方式無法比擬的優(yōu)點，雖然當(dāng)前的應(yīng)用水平和普及率因受到各種因素的制約還不高，但它的應(yīng)用前景是不容質(zhì)疑的。 舞臺 吊桿 工程是典型的文化設(shè)施工程，它科學(xué)地整合了文藝創(chuàng)作及導(dǎo)演藝術(shù)、燈光音響技術(shù)、游樂設(shè)備創(chuàng)意、工藝美術(shù)裝潢和建筑工程配合以及自動化工程控制等等，是門類龐雜、學(xué)科繁多的藝術(shù)與技術(shù)有機結(jié)合的系統(tǒng) 。因此，無論在 舞臺 技術(shù)上或是 舞臺 藝術(shù)上都應(yīng)當(dāng)是 “ 精品 ” ，同時又是精神文明建設(shè)和文化建設(shè)的一個窗口，具有導(dǎo)向性。 當(dāng)前全國各地的文化事業(yè)隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展正呈蓬勃向上之勢，各地紛紛立項建設(shè) 舞臺 ，這些 舞臺 顯然不同于五、六十年代的類型。在戲劇表演不 間斷的情況下，舞美設(shè)計師常常利用燈光的變化等藝術(shù)手段，在一個相對固定的舞臺空間環(huán)境中，當(dāng)眾轉(zhuǎn)換布景形象，變化環(huán)境空間，而觀眾接受和認(rèn)可了這種環(huán)境的轉(zhuǎn)換方式。 ” 借助音樂語言形象的幫助，能引發(fā)觀者由抽象到具象的無限藝術(shù)聯(lián)想，從而能更強烈的表現(xiàn)人類情 感中最深層，最隱秘的情緒感受。它雖然具有一定的特指性和限制，但同時也具有了極大的抽象和意向性的表達空間。 ” 任何戲劇表演都在空間中進行，而舞劇舞臺空間的概念，還包含了伴隨舞蹈演員動作空間的時間跨度性和舞臺形象組合的延展性。 “ 大幕升起時觀眾常常對舞臺布景發(fā)出贊美之聲，從這里可以衡 量 對人類經(jīng)歷的形象化解釋的愛好，它是架上繪畫所不能提供的。其二是受到文學(xué)藝術(shù)思潮起伏的震蕩 ?，F(xiàn)代多功能劇場的適應(yīng)性特點，實質(zhì)上是產(chǎn)生于 工程技術(shù)方面而不是在建筑設(shè)計方面，它是運用現(xiàn)代的工程技術(shù)手段和計算機控制，使劇場的某些部分根據(jù)表演藝術(shù)的演出要求，進行適應(yīng)需要的調(diào)整和變 動 。這些劇場科技的發(fā)明和革新，為劇場提供了優(yōu)越的條件?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重大突破和發(fā)展，為劇場適應(yīng)多種演出條件提供了可能性。 以往的所謂多功能 舞臺 被認(rèn)為能夠容納多種內(nèi)容的文藝演出和其他活動，如電影、會議、交響樂、歌劇舞劇、流行音樂和雜技演出等等。原先的機械以越來越不能滿足現(xiàn)在和將來的要求，面對現(xiàn)狀，窮則變變則通，通則久。這也是 吊桿 控制業(yè)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)的初衷。這么多吊桿 同時工作，控制信號的精度和同步都是一個令人頭疼的問題。隨著技術(shù)的發(fā)展和對 吊桿 藝術(shù)性要求的不斷提高，在電視舞臺上出現(xiàn)了大量的效果 吊桿 。 在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大行其道的局面下， 吊桿 控制業(yè)同樣不甘寂寞，也在探索搭建自己的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 舞臺吊桿是 一門依賴技術(shù)和設(shè)備的藝術(shù)，離開了設(shè)備，將一事無成 。極少數(shù)使用的是直流調(diào)速，其調(diào)速成本高，造成使用不能普及 。Inverter 。 this is the core of the system. Part IV introduced system’s conclusion Key words： Stage Bar 。第四部分介紹了系統(tǒng)的結(jié)論。第二部分介紹了舞臺吊桿控制系統(tǒng)的整體設(shè)計。每根吊桿用手動按鈕來控制其上升和下降。 本文分析了舞臺吊桿控制系統(tǒng)的主要信息 ，以模塊化設(shè)計思想，利用手動和自動控制電路來實現(xiàn)其功能。只有更新才適應(yīng)未來發(fā)展的需要。而在現(xiàn)代化舞臺 設(shè)備中占舉足輕重地位的設(shè)備，便是舞臺吊桿。目 錄 摘要 .................................................................................................................................... 1 關(guān)鍵詞 ...................................