基于PLC的舞台吊杆控制系统的设计
张子毅
【摘 要】介绍了Rockwell Automation公司的SLC500在舞台吊杆控制系统上的设计、开发及应用. 【期刊名称】《甘肃科技》 【年(卷),期】2003(019)007 【总页数】3页(P24-25,91)
【关键词】舞台;吊杆;控制系统;可编程控制器(PLC) 【作 者】张子毅
【作者单位】甘肃工业大学机械工厂,甘肃,兰州,730050 【正文语种】中 文 【中图分类】基础科学
第 19 卷第 7 期 2003 年 7 月 甘肃科技Vol.19 No.7Jul.2003Gansu Science andTechnology 基于 PLC 的舞台吊杆控制系统的设计张子毅（甘肃工业大学机械工厂，甘肃兰州 730050) 摘要：介绍了 Rockwell Automation 公司的 SLC50。在舞台吊杆控制系统上的设计、开发及应用 。关键词＝舞台；吊杆；控制系统；可编程控制器 （PLC)中图分类号： TP131引言舞台吊杆以其多功能和高利用率在众多演出场 馆和剧场中得到普遍应用。演出时，吊杆配合演出的 情节而动作，只有使吊杆能准确、平滑、无震动地启 动、停止，才能有效的服务于演出井井现其艺术效 果。在大型 的演出中，有时需要对几十道吊杆分组、 分场进行管理，并要
求能准确自动定位及方便灵活 地进行预置、 调整和干预。由于每个剧场吊杆数量比 较多 ，若采用常规控制方式，那么控制系统元器件数 目将很庞大，接线也很繁杂，电路可靠性差，控制系 统故障率 高，维修困难，且很难准确自动定位和管 理，给正 常演出带来不便。利用美国 A-B 公司 SLC500 系列可编程控制器（PLC ）开发的舞台吊杆 控制系统 ，可从根本上克服这些缺陷。2 系统功能要求根据实际的工作需要，其系统功能主要包括以下几个方面： (1 ）吊杆的上升／下降、速度通过变频器控制。(2 ）以编码器信号输入 PLC 来检测吊杆的运行距离及运行速度。(3 ）吊杆运行的累计误差用上限位开关消除。( 4 ）设置有自动与点动控制，以便于灵活地进行预置、调整和控制。控制时的运行数据均被记录、 保留。在 自动控制运行时，吊杆可到位停，也可运行 中人为干涉停。(5 ）任意吊杆在自动运行到达预置位置时，均必须无抖动地、平滑地停止。(6 ）对任意报警和故障信号必须及时处理，即可停止对应吊 杆的运行。(7 ）吊杆 的升降高度可任意设定，不论是单吊 杆运行还是多 吊杆运行都能到达预定高度，其吊杆的控制精度在士 5 mm 左右。(8 ）舞台吊杆主要用于悬挂幕布、场景等舞 台用具，大量参与演出，在演出过程中频繁置换表演背 景，借助灯光的变幻、与舞台表演相应成辉，强化了 舞台艺术效果，增添了舞台艺术魅力。由于吊杆换景 均在场间黑场的间隔进行，这就要求吊杆控制有较 高“智能化飞设备运行时平稳、定位准确；控制系统 具有场次管理功能、在恶劣环境中长时间不间断运 行的能力、可靠性能高、稳定性好，及抗干扰能力强 。 (9 ）舞台吊杆数量较多〈以 60 道为例）， PLC 需 管理的开关量、位置反馈量、模拟量等信号量多达近 千点，因此，系统选用的 PLC 控制器应具有高效的 运算和管理能力及扩容能力，有较大的程序存储空 间。3 系统硬件设计(1）根据舞台吊杆系统的控制要求，吊杆控制 开关量输入信号由位置反馈、手动操作信号、变频器 故障等总计 360 余个控制节点组成。 PLC 选用 l 746-IB32 输入模块来实现。(2 ）吊杆最快运行速度为每秒钟 0.6m ，即编码器每秒输出
600 个脉冲信号。 1746-HSCE2 高速 计数模块计数频率达到 50KHZ ，完全满足吊杆高速 运行时定位精度的要求。(3 ）吊杆控制开关量输出由制动控制、运行控 制、故障复位控制等近 300 个控制节点组成 。选用 SLCS/05 系统的 AC240V 开关量输出模块 1746- OW16 即可满足控制要求。(4 ）控制系统要求吊杆元级变速，运行区间内 任一位置准确定位。 SLCS/05 系统配置了相关的模 拟量输出模块 1746-N041 ， 可以方便地进行变频器 调速控制。（有关变频器控制叙述略）(5）下位 CPU 采用的是美国先进的 SLCS/05第19卷第 7 期2003 年 7 月甘肃科技No.7 Jul.2003 Gansu Science andTechnology 1 引言舞台吊杆以其多功能和高利用率在众多演出场馆和剧场中得到普遍应用。演出时，吊杆配合演出的情节而动作，只有使吊杆能准确、平滑、无震动地启动、停止，才能有效的服务于演出井井现其艺术效果。在大型 的演出中，有时需要对几十道吊杆分组、分场进行管理，并要求能准确自动定位及方便灵活地进行预置、 调整和干预。由于每个剧场吊杆数量比较多 ，若采用常规控制方式，那么控制系统元器件数目将很庞大，接线也很繁杂，电路可靠性差，控制系统故障率 高，维修困难，且很难准确自动定位和管理，给正 常演出带来不便。利用美国 A-B 公司SLC500 系列可编程控制器（PLC ）开发的舞台吊杆控制系统 ，可从根本上克服这些缺陷。下几个方面：）吊杆的上升／下降、速度通过变频器控制。(4）设置有自动与点动控制，以便于灵活地进行预置、调整和控制。控制时的运行数据均被记录、保留。在 自动控制运行时，吊杆可到位停，也可运行中人为干涉停。(7 ）吊杆 的升降高度可任意设定，不论是单吊杆运行还是多 吊杆运行都能到达预定高度，其吊杆用具，大量参与演出，在演出过程中频繁置换表演背景，借助灯光的变幻、与舞台表演相应成辉，强化了舞台艺术效果，增添了舞台艺术魅力。由于吊杆换景均在场间黑场的间隔进行，这就要求吊杆控制有较高“智能化飞设备运行时平稳、定位准确；控制系统具有场次管理功能、在恶劣环境中长时间不间断运行的能力、可靠性能高、稳定性好，及
基于PLC的舞台吊杆控制系统的设计
