舞台吊杆变频矩阵切换控制系统
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毕业论文题目:基于PLC的舞台吊杆控制系统设计二级学院:专业:班级:学生姓名:学号:指导教师:职称:评阅教师:职称:摘要:本课题研究目标是开发一套基于组态软件技术和可编程控制器(PLC)控制技术的舞台吊杆控制系统,具体方案上位机组态软件选用昆仑通态的MCGS 软件,下位机选用西门子公司的S7-200PLC,配合变频器,编码器等实现精确控制舞台吊杆的控制系统。
上位机起监控和管理作用,下位机根据上位机命令,或者本地操作实时控制监测舞台吊杆。
本设计的吊杆控制系统,取代了传统的舞台吊杆控制系统多采用继电器,接触器的控制方式。
采用PLC的控制系统,可以很方便的实时,精确对舞台吊杆进行控制,另外本设计的安全保护措施也大大降低了系统失控造成的人员,财产等的损失,极大的保护了使用方的利益。
关键词:组态软件,MCGS,PLC,舞台吊杆Abstract:The target of this project is to develop a set of configuration software technology and based on programmable logic controller (PLC) stage suspender control system control technology, the concrete scheme of the PC configuration software selection of Kunlun on-state MCGS software, the selection of Siemens company S7-200PLC, with frequency converter, to achieve precise control system stage suspender control encoder etc.. PC play a monitoring and management, lower computer according to the host command, or the local operation of real-time control and monitoring stage suspender. The control system of this design, to replace the traditional stage suspender control system uses the relay, contactor control mode. The PLC control system, can be very convenient to real-time, accurate in stage suspender control, in addition to the design of the safety protection measures are also greatly reduced the system out of control due to the personnel, property loss, helps protect the use of parties.Key words:Configuration software, MCGS, PLC, stage suspender绪论改革开放以来,中国社会主义市场经济的蓬勃发展,我国人民的生活状况也发生了翻天覆地的变化,在人们物质生活逐步富裕的同时,也开始追求精神文化事业的发展。
目录摘要...................................................................................................................................................... 1 关键词.................................................................................................................................................. 1 Abstract ................................................................................................................................................2 Key words ............................................................................................................................................2 1 概述..................................................................................................................................................31.1 舞台吊杆控制系统发展的状况..............................................................................................3 1.2 变频器技术的发展状况..........................................................................................................4 1.3 PLC 发展状况..........................................................................................................................5 1.4 本课题研究的意义 .................................................................................................................6 2 舞台吊杆控制系统整体设计..........................................................................................................7 2.1 系统功能及结构框图 .............................................................................................................72.1.1 系统功能.........................................................................................................................7 2.1.2 系统结构框图................................................................................................................7 2.2 电动机的选型 .........................................................................................................................7 2.3 变频器的选型 .........................................................................................................................8 2.4 PLC 的选型 .............................................................................................................................9 3 舞台吊杆控制系统的实现............................................................................................................11 3.1 自动控制电路的设计 ........................................................................................................... 11 3.1.1 PLC 控制部分 ..............................................................................................................12 3.1.2 PLC 控制变频器 ..........................................................................................................13 3.1.3 变频器控制电动机.......................................................................................................14 3.2 手动控制电路的设计 ...........................................................................................................16 3.3 配电系统电路设计 ...............................................................................................................16 4 结论................................................................................................................................................17 参考文献............................................................................................................................................18舞台吊杆控制系统设计摘要:现代化的影剧院,需要现代化的舞台设备。
舞台吊杆自动控制系统操作手册一.操作手册1. 系统进入1.1 打开电源钥匙开关,手自动旋钮选择到自动位置,操作台上的电源指示灯亮,触摸屏上电,此时系统会出现如图所示的登录界面。
1.2 点击“登录”按钮,将进入操作界面,如下图,封页上有两个大类,七个小项,点击后可进入相应的操作页面。
以下分别介绍。
二.控制选择2.1 控制选择项,本自动系统分为三种控制方式:半自动控制方式,自动定位控制方式,场景控制方式,当使用时,可以任意选择一种控制方式。
(注:如果需要使用其他控制方式,请在当前操作模式下点停止按钮)2.2 摇杆控制方式:点击,如下图半自动摇杆操作的流程是:1.点击右上角的绿色启动按钮,在按钮右方出现半自动状态字样,表示系统在半自动运行状态。
2.点击所需操作杆号按钮,在显示区显示相应的杆号,选定需要用的变频器号码,往上拨动摇杆,吊杆上升。
往下拨动摇杆,吊杆下降。
点击按钮,如下图:自动操作的流程是:1.点击右上角的绿色启动按钮,在按钮下方出现自动状态字样,表示系统在自动运行状态。
2.定位吊杆:在定位输入框中,输入吊杆要定位的高度,点击杆号按钮,在显示区显示杆号,再选定需要动作的变频器,向上拨动摇杆(摇杆向上是启动,摇杆向下是停止),吊杆到达定位的高度后将自动停止。
3.定位中途的停止:如果在定位过程中,想立刻停止吊杆运行,往下拨动摇杆,吊杆将停止运行。
1.集中控制操作的流程是:1.1编辑场景点击编辑场景按钮,将会出现场景编辑页面,在杆号一栏输入吊杆号,然后在高度一栏输入该吊杆的设定高度,如果不满8道吊杆,剩余杆号输入0,高度设定也输入0,输入完毕以后点击存场景,如果该场景原来有数据保存将会被覆盖掉。
1.2运行场景1.点击右上角的绿色启动按钮,在按钮下方出现集中控制字样,表示系统在集中控制状态。
2.调用场景:点击.,在右上角显示当前选中场景,3启动运行场景:调用场景完成后,往上摇动摇杆大概一秒钟时间(防止误操作),吊杆将会根据设定的高度自动运行,在到达设定高度后,将自动停止。
舞台控制系统的设计与应用1 舞台控制系统简介在目前国内大多数剧场及室外固定演出舞台中,以吊杆系统与升降舞台为主要设备,配合演出的情节动作,体现表演中的艺术效果。
对于吊杆系统,其动作方式较为灵活多样,有多种的运动方式,通过其不同的动作,使演出表现出不同的效果。
其中多组吊杆的协同运动应用最为广泛,在大型演出中,延时、同步、阶梯等运动情况出现频繁,如何使吊杆能够平稳、精确的启动和停止,是舞台自动控制系统所要解决的主要问题。
国内的舞台控制系统的控制方式主要有两种,一是采用低端变频器做为驱动设备,由PLC进行位置控制,通常控制精度较低;二是采用高端变频器如SEW公司的产品,通过变频器内部集成的控制块实现位置控制,但设备投资较大。
国内某礼堂的改造采用施奈德公司的ATV71产品,自主开发了位置控制功能,即实现了高的控制精度,又降低了的设备成本,具有很高的推广价值。
2 控制流程控制方式包括台控、程控和近控三种。
台控方式时,操作人员通过触摸屏选择需要运动的吊杆,最多可选择四组十个吊杆,进行不同方式的运动;程控方式是在演出前编制好各个场次的吊杆运动程序,在演出中,选择好场次后,按下运行即可;近控是在舞台上使用手持式控制盒进行吊杆控制,适合于在装台时使用。
操作中,操作人员在控制台上选定吊杆,此时PLC的远程I/O控制切换器将选定的吊杆电机切换到指定的变频器上,并通过DP网络将设定的速度与启停信号发送给变频器。
在程控方式时,吊杆需按设定,运行指定的距离,在本次设计中,通过变频器内部功能完成。
同时,为避免吊杆的冲顶与过度下落而加设的限位开关信号,均接入变频器中,通过变频器的可编程逻辑控制卡(CI卡)进行急停控制,并将位置、限位信号通过DP网传送给PLC,以便通过触摸屏和上位机(IPC)进行显示。
3 舞台位置控制实现3.1 系统构成控制系统的结构如图1所示,主要包括控制台、切换器、变频驱动装置等。
上位机使用康泰克工控机,采用Microsoft公司的VC进行编程,实现吊杆选择、位置设定与监控、场次编制、动画显示等功能,通过西门子公司的5611卡与下位机进行通讯;下位机为西门子S7-300 PLC,由西门子公司的STEP7软件编制,做为系统的控制中心,实现吊杆位置存贮、命令发送、通讯主站等功能。
舞台灯光吊杆控制系统设计摘要:通过介绍可编程控制器(PLC)在舞台灯光吊杆控制系统中的应用,阐述 PLC 控制系统硬件和软件的设计方法。
表明 PLC通过现场总线通讯实现大规模从站设备控制和提高产品的可靠性方面都具有极好的性能和优势,能满足现代化剧场对吊杆控制的要求。
关键词:舞台吊杆;可编程控制器(PLC);控制系统要完成舞台灯光效果的设计与实现,需要控制好舞台灯具动作以及各类灯光效果,舞台灯具动作控制是舞台灯光效果控制的基础。
舞台灯具的控制主要为灯具的升降动作及灯具的位置控制,舞台灯光吊杆控制系统实现舞台灯具的动作控制。
一、舞台灯光控制设计的特点(一)舞台灯光的研究意义优质的舞台灯光是提升舞台质量的一个重要因素。
不论是在照明、渲染气氛还是打造舞台的空间感与时尚感上,舞台灯光都是一个至关重要的角色。
我国的舞台灯光产业从一开始依赖于国外进口,到后来对外来产品进行仿制,再到如今,国内企业已经能够自己完成灯光的设计与制造。
但由于目前的国内技术还处于低端阶段,仍需从国外进口高性能的舞台灯光。
因此,对舞台灯光的研究有着深远的发展意义。
(二)舞台灯光控制的重要作用随着科技的发展,舞台灯光的使用越来越多的受到观众们的喜爱与追捧。
譬如,充满特技效果的电影《变形金刚4》在收获高票房的同时也赢得了观众们的口碑。
当然,电影中的优质画面离不开剧组对灯光、音响及其他设备的精确控制。
表演手段的相互配合,打造了一部深受观众追捧的优质佳片。
由此可见,舞台灯光的控制已经成为演艺事业中必不可少的重要组成。
(三)舞台灯光控制系统存在的问题在舞台表演中,灯光控制系统的地位渐渐变得重要起来,但在系统的设计上,还存在一些问题。
在灯光系统的研究上,研究人员更多地关注于灯具通讯以及单个灯具的硬件方面,而忽略了整个舞台灯或电脑灯系统上的理论建模,以及对控制思想进行研究。
此外,灯光系统通常为固定安装或通过人工调节位置,大大加重了工作人员的工作量。
综上所述,应在考虑多方面的因素下,对现有系统进行优化,增加灯光吊机控制系统。
舞台电动吊杆的布置.制作及控制系统关键词:舞台电动吊杆舞台机械PLC控制系统编写:北京德恩普舞台工程技术有限公司近年来,民众的文化生活日新月异,对文化设施的需求迅速增长,舞台机械的发展遇到了前所未有的机遇。
为充分体现舞台效果,除舞台灯光从光效.运用上提升外,我们也得从硬件上对舞台机械(包括舞台幕布.舞台电动吊杆及其多功能的控制系统)加强管理。
舞台电动吊杆是影剧院、礼堂、俱乐部、演播厅、多功能厅及体育馆等场所悬挂灯具和景幕的工具。
舞台灯光配置的布局和安装是一个非常专业技术工程,如果没有做一个合理的方案,舞台灯光效果就会大打折扣。
一.舞台电动吊杆的布置1. 防火幕:防火幕紧贴台口;一般超过1200坐,要求必须设计防火幕;2. 前沿幕(徽标):防火幕以后,间隔300mm左右;若没有防火幕紧靠台口200-300mm;3. 对开大幕:舞台演区的第一道对开幕,一般紧靠前沿幕,两者间隔200-300mm,长度大于台口长度2-3米,两片幕布之间重叠1-2米;对开大幕可设计均匀变频对开、电动提升等多种方式;4. 对开二道幕(三道幕):对开二道幕作为舞台第一表演区和第二表演区的分割幕布,可以根据3:2将第一演区和第二演区分割,如:舞台进深12米以内,可以考虑设计2道对开幕,第二道幕可以设计在7-8米的位置;若舞台进深超过12米,可以考虑设计二道幕、三道幕,一般可以按照3:2:1或者2:2:1等设计,划分方法可以根据舞台表演内容和布景要求,分割比例满足美观和使用要求即可;如:舞台进深22米,可以考虑将第二道幕设计在9米位置,第三道幕设计在18米位置,18-22米的位置作为布景区域;5. 边沿幕:边沿幕设计在对开幕之间,细化舞台比例,避免侧台穿帮,一般原则为两道边沿幕之间距离为2-3米;如舞台进深22米,0-9米位置设计二道幕,在0-9米之间可以0-3米设计一道边沿幕,3-6米位置设计一道边沿幕,6-9米设计一道边沿幕(或用对开大幕代替也可以,对开大幕收回来可以视为一道边沿幕);二道幕和三道幕之间也是按照以上方法设计;6. 天幕吊杆:天幕为舞台最后一道幕布,一般设计在舞台最后,也可与舞台后墙保留一定空间作为走场使用;7. 电影幕吊杆:电影幕吊杆,一般设计在大幕以后,第一道边沿幕以前的位置,从距离上看不会超过舞台台口线3米;8. 灯具吊杆:灯具吊杆分为顶光吊杆、逆光吊杆、天幕灯吊杆;9. 顶光吊杆:第一道顶光吊杆设计在大幕后侧,与大幕间距不低于300mm;第二道顶光吊杆设计在第一道边沿幕后侧,间距同样不低于300mm,第二道……以此类推;基本满足每两道顶光灯杆之间按照最大3米距离均匀分布;10. 逆光吊杆:第一道逆光吊杆,设计在第一道边沿幕前,与幕布间距不低于300mm;第二道逆光设计在第二道边沿幕前,与幕布间距不低于300mm;第三道……以此类推;基本满足每两道逆光灯杆之间按照最大3米距离均匀分布;11. 天幕灯吊杆:设计在距离天幕1.5-3米的位置,为了保证天幕灯具能完全均匀投射天幕,天幕灯杆的位置距离天幕不能过近;12. 效果灯墙:可以在天幕灯杆后区,天幕前,设计效果灯墙;13. 背景吊杆:剧场的演出功能,背景吊杆的数量和设计位置,起很大作用,一般天幕灯杆后侧集中设计多道背景吊杆,每两道吊杆之间距离最小200mm;同时在顶光、逆光之间,或者有空间的位置,都可以穿插设计背景吊杆;背景吊杆分布在整个舞台上空的各个位置;14. 侧光吊龙(或灯杆):设计在舞台侧台,可采用吊龙方式或灯杆方式;90度投射舞台中心;15. 柱光:设计在台口两侧,45度投射舞台中心;16. 舞台外侧:主要有面光、耳光,一般面光与台口成45度投射角。
舞蹈学校矩阵控制器设计方案一、引言在舞蹈学校的日常教学和演出过程中,控制舞台灯光的矩阵控制器起到了至关重要的作用。
本文将详细介绍一种舞蹈学校矩阵控制器的设计方案,旨在提供一种高效、稳定和实用的控制系统,以满足舞蹈学校不同规模和需求的舞台灯光控制要求。
二、设计原则1. 高效性:控制器应具备对多个舞台灯光的同时控制能力,实现复杂灯光效果的快速切换和调节。
2. 稳定性:控制器应具备稳定的工作性能,能够长时间运行并保持良好的操作状态,减少故障和维修频率。
3. 实用性:控制器应具备简单易用的操作界面和功能,方便教师和学生灯光控制的学习和使用。
三、硬件设计1. 主控板:采用高性能微处理器,具备快速运算和响应能力,满足多通道灯光的同时控制需求。
2. 电源系统:采用稳定的电源供应,确保控制器正常运行和灯光输出的稳定性。
3. 通信接口:提供多种通信接口,如DMX512、Ethernet等,实现与外部设备的连接和控制。
4. 输入输出接口:提供多个灯光通道的输入输出接口,方便与舞台灯光设备的连接。
5. 显示屏:采用高分辨率触摸屏显示器,提供简洁直观的操作界面,方便用户进行控制和设置。
四、软件设计1. 程序架构:根据舞蹈学校的需求,设计分层结构的软件,包括界面层、逻辑层和驱动层,实现用户操作、控制逻辑和与外部设备的交互。
2. 灯光效果控制:提供多种灯光效果控制模式,包括亮度调节、颜色变换、闪烁、渐变等,满足不同演出需求。
3. 时间轴编辑器:提供时间轴编辑工具,方便用户对灯光效果进行精确控制和调整。
4. 节目库管理:支持灯光节目的存储和管理,方便用户根据需要进行选择和调用。
5. 远程控制:支持通过网络远程控制,便于教师在不同位置进行控制操作。
五、系统特点1. 高效节能:通过对灯光控制的智能化管理,实现对灯光的精确控制,减少不必要的能源消耗。
2. 数据备份:定期对灯光控制程序和数据进行备份,确保数据的安全性和可靠性。
3. 系统升级:提供在线升级功能,可以实时获取最新的控制功能和修复系统漏洞。
关于舞台吊杆电机变频切换矩阵控制系统设计董改花【期刊名称】《微特电机》【年(卷),期】2012(40)7【摘要】The original one transducer by one motor mode was changed when the transducer-switch-matrix system was used in the stage suspender motor to control the short - term work. Taken a small theater for example, the overall design scheme and the design of software and hardware about the transducer-switch-matrix system were given. The high reliability and stability were validated and the cost was greatly reduced.%采用变频切换矩阵来控制短时工作制的舞台吊杆电机,改变了原有的一对一变频控制方式.以一个小型剧场为例,给出了变频切换矩阵控制系统的整体设计方案及软硬件设计思路.通过运行证明该系统可靠性高、运行稳定,并且很大程度地降低了系统成本,具有推广价值.【总页数】3页(P69-71)【作者】董改花【作者单位】苏州经贸职业技术学院,江苏苏州215009【正文语种】中文【中图分类】TM34【相关文献】1.西门子6SE70变频器在油隔离泥浆泵电机无扰切换控制的参数优化 [J], 鄂建新;郭利杰;万洪涛;李涛;段银联2.舞台吊杆变频矩阵切换控制系统 [J], 陈积远3.切换矩阵系统在舞台吊杆变频器中的应用 [J], 董改花4.基于切换与容错的舞台吊杆系统控制方法研究 [J], 李炜;李青朋;毛海杰;龚建兴5.基于状态反馈控制的大功率电机高压变频切换系统设计 [J], 庞晓丽因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于切换与容错的舞台吊杆系统控制方法研究李炜;李青朋;毛海杰;龚建兴【期刊名称】《计算机仿真》【年(卷),期】2015(032)003【摘要】针对舞台表演中所有调速吊杆并非同时动作及驱动变频器可能发生故障的现象,为降低系统成本,提升系统运行过程中的安全可靠性,构建了一种基于自身硬冗余的舞台调速吊杆变频器切换支援与故障容错控制方案.首先,给出变频器个数及其本组和支援的分类规则用以构成双冗余关系;其次,利用变频器自诊断功能判决是否发生故障,无故障时由硬件选路板切换机制可实现任意切换,而当故障发生时,则通过切换至正常闲置变频器来支援故障变频器,从而通过重构系统实现对故障变频器的容错;最后以某一小型剧场的舞台调速吊杆控制系统为例,根据前述思想对正常支援及故障支援的冗余容错控制进行PLC梯形图编程,从而验证其可行性.运行结果表明该方案不仅能使系统中吊杆设备实现变频器正常时较高程度的随意切换,而且能确保故障时的高可靠性能运行,并且很大程度上降低了项目成本.【总页数】6页(P272-277)【作者】李炜;李青朋;毛海杰;龚建兴【作者单位】兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃兰州730050;兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃兰州730050;兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃兰州730050;甘肃工大舞台技术工程有限公司,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TP273【相关文献】1.基于完整性鲁棒容错技术的汽车电动助力转向系统控制器研究 [J], 田大庆;殷国富;谢刚;陈珂2.基于多模型切换的智能主动容错控制方法研究 [J], 李炜;鲁保云3.基于非线性切换函数的动平衡系统控制研究 [J], 韩顺杰;赵明宇;艾新4.基于切换理论的三机电力系统控制器设计 [J], 吕晶剑; 孙丽颖5.基于有限时间稳定的含不确定性离散切换系统控制 [J], 刘冲因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。