数字吊杆控制系统

设  计 方 案

1、功能和特点介绍

可编程控制器（简称PLC）吊杆控制系统利用高可靠的工业现场总线技术，将分布在不同地点的多个节点联系在一起，并通过一台控制主机作为中央控制器进行统一的监控和管理，从而形成一个集中式的控制系统。整个系统全部采用?？榛峁?，大大减少了现场布线的难度，单总线技术，减少了电力电缆的用量。大大提高了系统的可靠性。同时，使用工业触摸屏作为人机对话界面，具有操作简单，运行可靠的特点。代表了舞台机械最 新的技术发展水平。

PLC的主要功能有：

l 采用台湾永宏FATEK PLC控制吊杆的自由升降；

l 控制台采用MODBUS总线，实现高可靠性通信；

l 在线路行程上的任何位置都可设置上限值和下限值；

l 在线路行程上的任何位置都可设置单一自由定位值；

l 控制任何一个线路的上行、下行、定位和停止；

l 控制任何一个线路的上限到位、下限到位和定位点到位的停止；

l 可以在一场演出中设置任意个场景的线路定位设计；

l 可以在一个场景中同时动作8道吊杆；（具体数量依现场实际情况而定）

l 在每个场景设计中，可以分别设置每个线路的不同的定位位置；

l 可以对已经设计好的场景内容进行修改；

l 在演出中，可以按照任意的场景顺序控制线路位置；

l 在线路的运行过程中，具有定位误差的自动学习和自动校正功能，定位误差小于±5mm

l 电脑上位机软件采用西门子Wincc组态软件编写，增强了整个系统的可靠性及稳定性

系统特点：

l 灵活的配置方式，可任意增加或减少吊杆路数；

l 完全?？榛峁?，大大减少了现场布线的工作量；

l 高可靠的现场总线技术，确保系统通信的安全可靠；

l 多重故障诊断措施，确保系统运行的安全可靠；

l 精确的定位精度，定位误差小于±5mm；

l 高可靠性的传感技术，在任何恶劣的环境下都无需维护；

l 高度智能化的自学习功能，可有效的消除机械装置带来的定位误差；

l 大容量设置，系统最 大可带100路吊杆；

l 大容量的场景设置及集控设置，确保任意复杂的场景组合的需要；

l 操作方便，使用简单，采用传统控制台和计算机相结合方式，二者可分别控制，互不影响；

l 图形化的操作界面，使用非常简便。

l 多重可靠性设计，系统运行非常稳定。杜绝演出过程中死机现象。

l 三重限位?；ご胧?，彻底杜绝吊杆冲顶故障的发生。

2、系统说明

 2.1 PLC系统构成：

PLC系统主要由四大部分构成：主控制台（CSL）、智能控制单元PLC、控制PC（工控机）、传感器单元（WTPC）。

系统连接框图如图1所示：

图1：  系统连接框图

2.2  主控制台说明

主控制台是系统的中心枢纽，上位机PC均通过串行总线接在控制台上，控制台通过现场总线与主控PLC相连，控制台接受上位机发送来的控置信息，存储在本地大容量的电子盘中，同时，将正在运行的吊杆的位置及状态信息传送给上位机，在上位机上显示出来。

主控制台和上位机之间通过RS232（或网口）相连，与PLC通过高可靠的工业现场总线进行通信。

图2：豪华落地式控制台

2.3 智能控制单元PLC

智能控制单元PLC（FATEK PLC）通过现场总线和控制台相连，它接受控制台发来的指令，选通相应的交流接触器，启动需要动作的吊杆（可根据实际需要选通相应的变频器）。

2.4传感器单元（WTPC）

传感器采用高速非接触式数字传感器，响应速度可达1万脉冲/秒。该传感

器最 大 优点为：免维护、高可靠性?？稍诙窳踊肪诚?，可靠的工作。

2.5人机界面单元

 PLC数字吊杆控制系统的人机界面单元包括：控制台操作界面、触摸屏操作界面、PC操作界面、三大组成部分。所有操作界面采用全图形化工作界面，操作简单、方便。

2.6变频器单元

舞台机械控制系统可根据实际情况决定是否采用变频器,以便实现机械的缓起缓停及到目标位置前自动减速的功能,变频器是上海众辰H6000S系列矢量型变频器，采取一台变频器对应一台电机的工作模式，如电机功率是4.0KW，则频器采用5.5KW，加大功率冗余，确保系统可靠运行