关于舞台吊杆电机变频切换矩阵控制系统设计
基于PLC的舞台吊杆控制系统设计毕业论文
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。
毕业设计(论文)-舞台吊杆控制系统设计
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。
舞台吊杆变频矩阵切换控制系统
随着演出要求越来越严格 ， 舞台吊杆的稳定 、 安全性 优为 重要 ， 控制上必须达到电梯 控制要求。在一个剧 场中 ， 吊杆的 数量一般 达到 ４ ０道以上。考虑 到成本 因素 ， 发 了舞 台机械 开
吊杆 变 频 矩 阵控 制 技 术 。
本文 以 ８台变频器切 ４ ０道 吊杆为例 。 系统 配 置
第 ２１ ｌ 卷 第 ３期 ０ ０年 ９月 １
长 沙铁 道学 院学报 （ 社会科学版）
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舞 台 吊杆 变 频 矩 阵切 换控 制 系统
陈 积 远
（ 江春 宇舞 台设备有 限公 司， 浙 浙江 杭州 ３ １０ ） １６ ２
摘
要 ： 绍 了吊杆 变频 矩阵切换技术在舞 台吊杆控 制 中的应 用 ， 介 着重介绍 变频切换 的难点及 变频调 节。
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，
操作 系 统 的要 求 。系 统 具 有 软 上 下 限 位 和 机 械 上 下 限 位 功能。 整个控制系统具备主控制室冗余计算机操作 和 电动 备份
操作 ， 使得系统操 作达 到了高 度冗余 。针 对剧场 中经常 出现 的因互锁 、 联运及 元器件的质量 引起 的设备 故障 ， 在系统设计 及元器件选型上均做 了相应处理 ， 吊杆要 求 “ 定位精 度 ” “ 、 同
统 逻 辑 图 如 图 １ 。
重要 的组成部分 。 舞 台吊杆是各类剧场 中最 常用 的必 需设 备 ， 控 制至关 其 重要 。早期的 吊杆采用简单 固定 速度 的继 电控制 ， 为适 合现
代舞 台演 出要求 ， 近几年 国 内相继建成 的大剧 院均 采用 变频 调速的控制方式。调速分为一对一 、 一对多 、 矩阵切换 三种方 式。三种方式 中一对一大多在大剧 院中使 用 ， 国家大剧 院、 如 杭州大剧院等 ； 一对多一般在小型剧院或小型会 议室使用 ； 矩 阵切换则 在中型剧 院中使用 。
矩阵变换器及其电机驱动控制系统关键技术研究的开题报告
矩阵变换器及其电机驱动控制系统关键技术研究的开题报告一、研究背景随着现代工业的不断发展，越来越多的机器装备采用了电机驱动技术，而且随着机器装备的复杂程度的不断提高，电机控制系统也不断的进行改进。
在机器装备的控制系统中，矩阵变换器是一种重要的电力电子设备，是实现电机高效、精准控制的关键部件之一。
矩阵变换器的设计和控制技术对电机的性能和效率有着重要的影响。
因此，研究矩阵变换器及其电机驱动控制系统关键技术，对于提高电机控制系统的性能和效率具有重要意义。
二、研究内容本课题研究内容主要包括：1.矩阵变换器设计技术：设计并实现一种高效、可靠的矩阵变换器，研究其各项技术指标，包括开关频率、温度、效率等。
2.电机驱动控制系统设计技术：设计一套高效、精准的电机驱动控制系统，实现对电机的高效、精准控制，并研究其各项性能指标。
3.矩阵变换器与电机驱动控制系统的协同设计：研究矩阵变换器与电机驱动控制系统的协同设计和优化，在保证电机性能和控制精度的同时，提高系统的总体效率和稳定性。
三、研究意义1.提高机器装备的性能和效率：矩阵变换器及其电机驱动控制系统对于提高机器装备的性能和效率具有重要的作用，研究相关技术可以进一步提高机器装备的性能和效率。
2.促进电机控制技术的发展：矩阵变换器及其电机驱动控制系统是电机控制技术中的重要组成部分，研究相关技术可以促进电机控制技术的发展。
3.提高我国电机制造水平：通过研究矩阵变换器及其电机驱动控制系统，可以提高我国电机制造的水平，促进我国电机产业的发展。
四、研究方法本课题主要采用理论分析和实验研究相结合的方法，通过数学模型和仿真实验研究矩阵变换器及其电机驱动控制系统的关键技术，最终实现高效、精准的电机控制。
五、研究难点1.矩阵变换器设计技术的研究：矩阵变换器的设计是研究的关键，需要考虑开关频率、温度、效率等多种因素。
2.电机驱动控制系统设计技术的研究：电机驱动控制系统的设计需要考虑多种影响因素，包括控制精度、稳定性、效率等。
舞台控制系统的设计与应用
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
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。
矩阵控制器设计方案
矩阵控制器设计方案矩阵控制器（Matrix Controller）是一种用于控制矩阵操作的设备，通过控制各个输入和输出通道之间的信号传输，实现复杂的信号处理和管理功能。
本文将介绍一个有效的矩阵控制器设计方案，包括硬件设计和软件实现。
一、硬件设计1.矩阵控制器配置矩阵控制器包括主控板和矩阵切换器，主控板负责控制整个矩阵系统的运行，通过与矩阵切换器进行通信实现信号的切换和处理。
矩阵切换器的数量和规模根据具体需求设计，可以支持多个输入和输出通道。
2.主控板设计主控板是整个矩阵控制器的核心部件，主要包括处理器、存储器、通信接口和控制逻辑等组件。
处理器可以选择高性能的ARM架构芯片，配备足够的运算能力和存储容量，以满足复杂的信号处理需求。
通信接口可以选择以太网、串口等方式，与其他设备进行数据交互。
3.矩阵切换器设计矩阵切换器负责输入和输出通道之间的信号切换和路由。
可采用可编程逻辑器件（例如FPGA）来实现矩阵切换器的功能，通过编程控制实现灵活的信号切换。
矩阵切换器的输入和输出通道应具备足够的带宽和数据传输速度，以支持高清视频、音频等信号的传输。
二、软件实现1.矩阵控制算法矩阵控制算法是指控制器中的软件部分，用于实现信号的处理和管理。
具体的算法设计取决于不同应用场景的需求，可以包括信号路由算法、数据处理算法、故障检测与排除算法等。
这些算法应考虑到实时性、效率和稳定性等方面的要求。
2.用户界面设计为了方便用户操作和控制，矩阵控制器需要设计用户界面。
可以通过连接显示屏和输入设备，搭建直观、友好的操作界面，提供信号切换、参数设置、故障查找等功能。
用户界面可以采用图形化方式，以便用户更加方便地进行设置和操作。
三、矩阵控制器应用1.会议室信号切换矩阵控制器可以应用于会议室等场景，实现多种信号的切换和显示。
通过主控板控制矩阵切换器，可以根据需要将不同的输入信号切换到显示设备上，实现多方视频会议、演示等功能。
2.多媒体广播系统矩阵控制器也可以应用于多媒体广播系统中，通过控制矩阵切换器，将不同的音频信号切换到不同的输出设备上，实现多个区域的音频播放和控制。
毕业设计论文—基于PLC的舞台机械控制系统的研究与设计
摘要吊杆是一种悬吊装置，装在舞台上空，用它提升景片、挂设幕布、悬吊灯具等舞台用具。
其数量众多，使用频繁，是舞台上必备的设备。
传统的舞台吊杆控制系统多采用继电器、接触器控制方式。
由于剧场中的吊杆数量很多，所需要的继电器、接触器数目庞大，接线复杂，造成控制系统的可靠性很差。
可编程控制器是传统的继电器接触器控制方式与计算机技术的完美结合，具有可靠性高，编程直观容易的特点，己在工业控制中获得广泛应用。
另外，目前的PLC都具备通讯接口，可以与其它PLC或计算机组成网络控制系统。
这些特点决定了PLC是舞台吊杆控制器系统的首选对象。
为了便于系统的监控和管理，控制系统应具有良好人机对话窗口，即需要上位机对系统进行监控和管理。
近年来，由于组态技术的发展，基于通用组态软件，以IPC为上位监控机，以PLC为数据采集和控制机而构成的集散式(分布式)控制系统是主流方向。
舞台吊杆的控制也理当顺应了这一发展趋势。
本文研究目标是研究、开发一套基于组态软件技术和PLC控制技术的集散式舞台吊杆控制系统。
具体方案是上位机选用研华工业控制机，下位机采用西门子S7-300，构成单个微机监控多个PLC的分布式网络结构。
上位机起监控和管理作用，下位机起控制作用。
本文研究的主要内容是：(1)集散式吊杆控制系统框架的构建；(2)上位机吊杆控制系统监控软件(画面)的设计；(3)下位机单台吊杆定位控制系统的设计。
关键词：舞台吊杆；PLC控制；HMI；下位机目录1.绪论 (1)1.1选题背景与意义 (2)1.2 国内外发展现状 (1)1.2.1国内发展现状 (1)1.2.2国外发展现状 (3)1.2.3国内外发展现状对比 (4)1.3 研究的主要内容 (6)2.系统概述 (7)2.1舞台机械设备的功能与特点 (7)2.2原理框图 (8)2.3方案的论证与选择 (8)2.3.1工业控制概况 (8)2.3.2 方案的选择 (9)3.PLC硬件设计 (9)3.1可编程控制器（PLC）概述 (9)3.1.1 可编程控制器的功能 (10)3.1.2可编程控制器的基本性能指标 (10)3.2 PLC型号的选择 (11)3.3 PLC模块选择 (11)3.3.1 CPU (11)3.3.2 SM321数字量输入模块 (11)3.3.3 SM322数字量输出模块 (12)3.3.4 SM331模拟量输入模块 (12)3.3.5 电源模块（PS307 5A） (12)3.4 PLC通信技术 (13)3.4.1 S7-300的通信网络 (13)3.4.2通信接口介绍 (14)3.5 变频器 (15)3.5.1 变频器的选型 (15)3.5.2 变频器的工作原理 (15)4.软件设计 (18)4.1．S7-300软件系统介绍 (18)4.1.1 PLC编程语言的国际标准 (18)4.1.2 STEP 7 中的编程语言 (19)4.1.3 编程语言的选用 (19)4.2程序设计 (19)4.2.1 主程序和子程序的实现 (19)5.设计总结 (24)5.1系统的特点与展望 (24)5.2系统的缺陷与改进 (24)总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)1.绪论1.1选题背景与意义本设计以珠江源大剧院舞台机械控制系统为工程背景，主要是对舞台的大幕及吊笼的控制。
舞台用恒功率吊杆卷扬机和控制系统研制及应用
舞台用恒功率吊杆卷扬机和控制系统研制及应用姚亮;谢海岐;薛焕新【摘要】介绍了恒功率工况下减速电机选型，与87Hz特性电机的对比、试验及应用。
% Gear motor selection under constant power servicing was introduced, and comparison with electric motor 87Hz, trial and application as well.【期刊名称】《演艺科技》【年(卷),期】2012(000)011【总页数】5页(P32-36)【关键词】舞台;吊杆;恒功率;频率;转矩;87Hz特性【作者】姚亮;谢海岐;薛焕新【作者单位】浙江大丰实业有限公司,浙江余姚 315400;浙江大丰实业有限公司,浙江余姚 315400;浙江大丰实业有限公司,浙江余姚 315400【正文语种】中文随着剧院建设的不断发展，人们对舞台设备的性能要求越来越高。
某些剧院对演出中最常用的电动调速景吊杆进行了性能优化：要求在低速时具有超大载荷、常规载荷时又能高速运行，而且智能化程度也很高，通过吊杆配置载荷传感器，用计算机自动判别外部载荷而选择吊杆的最大运行速度，能最大程度满足演出需要。
其作用是：当载荷常规时能高速升降，从而达到快速换景要求；当载荷很大时或作为灯杆使用，以较低的速度运行。
可以说，这些剧院中电动调速景吊杆极大地提高了演出的灵活性，也完全满足了灯杆、景杆混用更灵活的演艺需求。
山东省会文化艺术中心歌剧院就是一个典型的案例。
其配置要求：电动调速景吊杆速度在0.001 m/s～1.0 m/s的范围内，载重量为1 500 kg（载荷为15 kN）；当速度在1.0 m/s～1.8 m/s范围内，载重量为750 kg（载荷为7.5 kN）。
本文就该案例对减速电机的选型进行详细分析。
1 初始条件图1为吊杆布置总图，本案的初始条件是：杆体及钢丝绳附件自重270 kg（负载力W=2.7 kN），卷扬机卷筒直径D=340 mm，总效率η=0.85，加速度a=1.5 m/s2；高速状态最大速度V1=1.8 m/s，额定载重量750 kg（载荷F1=7.5 kN）；低速状态最大速度V2=1.0 m/s，额定载重量1 500 kg（载荷F2=15 kN）。
舞蹈学校矩阵控制器设计方案
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
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。
演播厅智能吊杆灯具控制系统设计
位置的下方 ，吊杆上升 ，当差值为正时 ，则 吊杆 下降，直 到 吊杆运动到指定位置预设 范围 内时 ，
了２ 个时钟函数 。如图 ４所示为 自动控制功能流 程图。
五二 二 ）
厂西 厂 丽商 覆石：
吊杆 上 升 负
读入吊杆当前位 簧并显示
吊杆 下 降
一 吊杆 当前位嚣
有钢 丝绳 的弹性 变形 ， 最终将 此范 围设 定 为 ２ｃ ０ｍ。 经过 调试 ， 吊杆停 止位 置与 预设位 置平 均 只有 ５ｍ ｃ
・
智能控制技术・
孟庆宇
高长水
演播厅智能吊杆灯具控制系统设计
ＵＳ ＨＯＲＴ ｓ ｙ ｅ ｕＢ ｔ；
４ ５
左右 的误差 ， 能够实现较好的定位启停功能。
号， 而每一 个 吊杆对 应 一个 ５ １ ０ ７数据 采集 端 口， 所 以需 要 ４ ６个端 口 ， 用 １个 Ａ Ａ 一５ ０Ｅ底 座 采 Ｄ Ｍ ００ 和 ６个 ５１ ０ ７数 据 采 集 模 块 来 满 足 数 据 的采 集 要 求 。系统 总体 框架 图 如 图 １ 所示 。
收稿 日期 ：０ １ ９—１ ２ １ —０ ９
：
与目标位鬣作
是 否 到 ｉ． 、 指定位 置预
否到 指定位置预
范围内 ／
吊杆停止
＼ 范围内 ＼ 设 ／ ／
主 苎
吊杆停 止 结束
图 ４ 自动控 制 功 能 流程 图
根据 现场 调试 结果可 知 ， 定位 置 的预设范 围 指 不 能太小 ， 因为 吊杆 很重 ， 在停 止后仍 然会 运动 ， 还
在控制 吊杆 和灯具 时 ， 须对 需要 控制 的 吊杆 和灯 必
具进行选择 ， 并在 相应 区域 显示 所选 吊杆 。灯 具 的
舞台电动吊杆的布置、制作及控制系统
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集成方案
舞蹈学校矩阵控制器集成方案在舞蹈学校中，为了有效管理和控制舞蹈教学和表演活动，矩阵控制器集成方案被广泛应用。
这种解决方案可以集成多个设备和系统，实现对舞蹈教室、灯光、音响等各项设备的统一控制，提高教学效果和演出质量。
本文将探讨舞蹈学校矩阵控制器集成方案的设计和应用。
第一部分：矩阵控制器集成方案的基本原理与功能1.1 舞蹈学校矩阵控制器集成方案概述舞蹈学校矩阵控制器集成方案是指将不同的设备和系统通过一个中央控制器进行整合和控制的方案。
通过一个统一的界面，教师或者管理员可以方便地控制各种设备，提高教学和演出效果。
1.2 矩阵控制器的基本原理矩阵控制器是矩阵切换器和控制器的结合体，能够实现对不同设备的切换和控制。
它可以连接多个输入源和输出设备，并通过控制信号切换输入和输出的信号，实现对舞蹈教室中各项设备的控制。
1.3 矩阵控制器集成方案的基本功能舞蹈学校矩阵控制器集成方案具有以下基本功能：- 场景切换：可以通过预设的场景切换，一键实现多个设备的联动操作，例如灯光、音乐和舞蹈教室设备的一起调整。
- 信号切换：可以实现对多个输入源和输出设备之间的切换，方便教师或管理员逐一控制每一台设备。
- 远程控制：可以通过网络连接进行远程控制，方便管理员实现对舞蹈教室设备的远程管理和监控。
- 脚本编制：可以通过编写脚本来实现舞蹈教学过程中各种设备的自动控制和切换，提高教学效率。
第二部分：舞蹈学校矩阵控制器集成方案的设计与实施2.1 设备选型与配置在设计舞蹈学校矩阵控制器集成方案时，需要根据实际需求选择并配置适合的设备。
首先，需要确定要控制的设备种类和数量。
例如，舞蹈灯光设备、音响设备、投影仪等。
然后，需要根据舞蹈学校的场地大小和需求，选择合适的矩阵控制器和相关配套设备。
2.2 软件平台的选择舞蹈学校矩阵控制器集成方案通常需要配套的控制软件。
在选择软件平台时，需要考虑以下因素：- 用户友好性：软件界面是否简洁明了，易于操作。
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型剧场 为例 ， 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 、 给 运
行稳定 ， 并且很大程度地降低 了系统成本 ， 具有推广价值 。
关键词 ： 变频切换矩阵 ； 台吊杆 电机 ； 舞 变频控制 中图分 类号 ：Ｍ３ Ｔ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０４ ７ １ （０ ２ ０ － ０ ９ ０ １０ － ０ ８ ２ １ ）７ ０６ － ３
ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓａ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ ｒ ｍｏ ｏ ｏ ｃ ｎ ｒ ｌｔ ｅ ｓ ｏ ｔ ｅ ｍ ｒ ． ａ ｅ ｍａｌ ｔｅ ｔ ｒｆｒ ｅ ａ ｌ ． ｈ ｖ ｒ ｌｄ ｓｇ ｓ ｄ ｉ ｈ ｔ ｇ ｕ ｐ ｎ ｅ ｔｒ ｔ ｏ ｔ ｈ ｈ ｒ —ｔｒ ｗｏ ｋ Ｔ ｋ ｎ ａ ｓ ｌ ｈ ａ ｅ ｏ ｘ ｍｐ ｅ ｔ ｅ ｏ ｅ ａ ｅ ｉｎ ｏ ｌ ｓ ｈ ｍｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｆｓｆｗ ｒ ｎ ａ ｄ ｒ ｂ ｕ ｈ ｒｎ ｄ ｃ ｒ ｓ ｔｈ ｍａｒ ｙ ｔｍ ｒ ｉｅ ． ｈ ｉｈ ｒ ｌ ｂｌ ｙ ｃ ｅ ｎ ｈ ｅ ｉｎ ｏ ｏｔ ａ ｅａ ｄ ｈ ｒ ｗａ ｅ ａ ｏ ｔ ｅ ｔ ｓ ｕ ｅ － ｗｉ － ｔｉ ｓ ｓｅ ｗｅｅ ｇｖ ｎ Ｔ ｅ ｈ ｇ ｅｉ ｉ ｔ ｔ ａ ｃ ｘ ａ ｉ ａ ｄ ｓ ｂ ｌ ｙ ｗｅｅ ｖ ｌ ａ ｅ ｎ ｈ ｏ ｔ ｓｇ ｅ ｔ ｅ ｕ ｅ ． ｎ ｔ ｉ ｔ ｒ ａ ｉ ｔ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｓ ｗａ ｒ ａｌ ｒｄ ｃ ｄ ａ ｉ ｄ ｙ Ｋｅ ｒ ｓ ｔ ｅ ｔ ｎ ｄ ｃ ｒ ｓ ｔｈ ｍａｒ ｓ ｇ ｕ ｐ ｎ ｅ ｔｒ ｔａ ｓ ｕ ｅ ｏ ｔ ｌ ｙ ｗｏ ｄ ：ｈ ｒ ｓ ｕ ｅ － ｗｉ － ｔｉ ｔ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ ｒｍｏｏ ；ｒ ｎ ｄ ｃ ｒｃ ｎｒ ａ ｃ ｘ； ａ ｏ
０ 引 言
舞 台机 械 是 现代 化 剧 场不 可 缺 省 的核 心 设备 ， 其 中 ， 台 吊杆 ＿是 舞 台上 的 主要 设 备 。 吊杆 电机 舞 １ 驱动 不 同的舞 台装 备 （ 如帷 幕 、 光 、 灯 纱幕 等 ） 通过 ， 对 吊杆 电机 的起 停 控制 ， 达到 不一样 的舞 台效 果 。 最早 的舞 台 吊杆 电机采 用 继 电器 一 触 器控 制 接 方式 。如 果 是 小 型剧 场 ， 出效 果 基 本 不 受 影 响。 演 但如 果是 中大 型剧 场 ， 么 电气 控 制 系 统 变 得尤 为 那
１系统 功 能 要 求
本文模 拟一 个小 型剧 场 。该 剧 场 吊杆 电机参 数
如表 １ 示 。该 舞 台 中 吊杆 电机 均采 用 短 时 工 作 所
制， 而且每次最多同时工作 的吊杆数为 ４ 。 道
表 １ 吊杆 电机参数表
名 称 道数 ／ 道 功率 ／ Ｗ ｋ
前帷幕 吊杆 纱 幕 吊 杆
台变频 器切 ２ ０道 吊杆 的变频 电气 切换矩 阵 。
（ ｕｈ ｕＩｓｔｔ ｏ ｒｄ Ｓ ｚ ｏ ｔｕｅ ｆ ａ ｅ＆ Ｃ ｍｍ ｒｅ Ｓ ｚｏ １０ ９ Ｃ ｉａ ｎｉ Ｔ ｏ ｅｃ ，ｕ ｈｕ２ ５ ０ ， ｈｎ ）
Ａｂｓｒ ｔ： ｅ ｏ ｇｎ ｌｏ ｅ ｔａ ｓ ｕ ｒｂ ｎｅｍ ｏｏ ｄ ｓｃ ｎ ｅ ｔ ａｃ Ｔｈ ｒ ｉａ ｎ ｒ ｎ ｄ ｃｅ ｙ ｏ ｔ ｒｍｏ ｅ ｗａ ｈａ ｇ ｄ ｗｈｅ ｈ ｒｎｓ ｕｃ ｒ—ｗｉｃ － ｔｉ ｙ ｔ ｍ ｓ ｉ ｎ ｔｅ ｔａ ｄ ｅ —ｓ ｔｈ—ｍａ ｒｘ ｓ ｓｅ ｗａ
灯光吊杆
７
３
剧 场要 求 以上 吊杆 电机 采用 变频器 来控 制其起 停 及调 速控 制 。采用 与 吊杆 电机 同轴 连接 的编码 器 发 出的脉 冲数来 时 刻检 测 吊杆 运 动 的位 移 ， 当实 时 位 移达 到 给定 的位 移 值 时 ， 机 自动 停 止 。要 求必 电 须 设有 上下 限位 保 护 、 回零 检 测 、 乱 绳 保 护 、 载 松 超 及超 速保 护 。吊杆 的位移 可 通 过 上 位机 任 意 设定 ， 其 吊杆 位移 的控 制精 度在 ± ｍ 左 右 。 ５ｍ 从 表 ｉ可看 出 ， 场共 有 吊杆 ２ 剧 ０道 ， 每 次 最 而 多 同时工 作 的 吊杆数 为 ４道 ， 以要 求设 计 一 个 ４ 所
电动 吊杆
１ ｌ
ｌ １
ｌ １ ｌ ｌ
１ １
复杂 ， 控制精度也不高。如果演 出中途发生故障 ， 检 修排 故将极 为 困难 ， 正常演 出也 会受 到影 响 Ｊ 。
随着 变频调 速技 术 的迅速 发展 以及对 节能 的响 应 ， 几年 内 国 内新 建 剧 院 均 采 用 变 频 调 速 控 制 。 近 舞 台吊杆常常要设置有几十到几百根不等。如果采 用 变频 调速 控制 ， 意味着 需要 相应数 量 的变频 器 ， 则
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｈ ａ ｓ ｕ ｅ － ｗｉ ｈ Ｍ ａ ｒｘ Ｓ ｓｅ ｆ ｒ Ｓ ａ ｅ Ｓ ｓ ｅ ｄ ｒ Ｍ ｏ ｏ ｓ ｎ ｔ ｅ Ｔｒ ｎ ｄ ｃ ｒ Ｓ ｔ － ｇ ｃ ｔｉ ｙ ｔ ｍ ｏ ｔ ｇ ｕ ｐ ｎ ｅ ｔ ｒ
Ｄ０ＮＧ ｉ Ｇａ —ｈｕ ａ
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蔓壁 ＿ 曼ｏ 电 … ４ 塑 … … …… … …… … …… … ……
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关 于 舞 台 吊Байду номын сангаас 电机 变 频 切 换 矩 阵控 制 系统 设计
董 改 花
（ 苏州经贸职业技术学院 ， 江苏苏州 ２５ ０ ） １０９ 摘 要： 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