新形勢下舞臺臺上機(jī)械裝置自動控制系統(tǒng)的設(shè)計分析

吳曉耕

摘 要 舞臺機(jī)械裝置是為了可以充分的表現(xiàn)出舞臺的演出效果而產(chǎn)生的一種的機(jī)械設(shè)備，其舞臺機(jī)械裝置發(fā)展至今，以及比較成熟，其裝置的種類也比較多。通常來說安裝在舞臺臺面上的裝置稱為臺上機(jī)械裝置，安裝在舞臺臺面下的稱為臺下機(jī)械裝置，本文主要對舞臺臺上機(jī)械裝置的自動控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，詳細(xì)闡述了機(jī)械裝置的組成以及總體控制系統(tǒng)的設(shè)計。

關(guān)鍵詞 新形勢 臺上機(jī)械裝置 自動控制系統(tǒng)

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1舞臺臺上機(jī)械裝置組成

目前我國較為常見的舞臺臺上機(jī)械主要有七個部分組成，其有防火幕、假臺口裝置、幕類機(jī)械、吊桿裝置、燈光渡橋和音響反射板等。其中控制防火幕、假臺口裝置以及幕類機(jī)械裝置是整個舞臺臺上機(jī)械的重要組成部分：

1.1防火幕構(gòu)造

防火幕主要位于舞臺臺口的內(nèi)側(cè)位置，其有幕體、提升系統(tǒng)、限速機(jī)構(gòu)以及操作系統(tǒng)構(gòu)成。幕體的外包材料為鋼板，內(nèi)丹為防火的阻燃材料來起到分隔火源的作用，目前我國較為常見的為剛性幕，其以升降運動的方式來進(jìn)行，由于剛性幕自身的重量較大，所以通常都會增加平衡重來在一定程度上減小電機(jī)的驅(qū)動功率；在失火時，由于幕體自重較大，幕體會成自由落體下降，自重較大其加速度也就比較大，從而導(dǎo)致其幕體下落時的沖擊力也比較大，就會舞臺上的人員造成威脅，所以防火幕的構(gòu)造中也就出現(xiàn)了限速裝置，通過自身產(chǎn)生的阻尼，來對自由落體的幕體起到一定的限制作用，最終使得幕體緩緩的落入到舞臺上，為人員預(yù)留出足夠的逃生實際，保障舞臺上人員的生命安全。

1.2幕類機(jī)械構(gòu)造

舞臺上的幕類的種類較多，其功能也各不相同，其中包括分割場區(qū)、布景等等，有些幕布是固定不動的，而有些幕布是需要通過不斷的移動來實現(xiàn)相應(yīng)的功能，所以這就需要在舞臺上安裝相應(yīng)的機(jī)械裝置來是實現(xiàn)幕布的移動。幕布的移動方式也可以分為提升式、對開式和對角式等等。

目前較為常見的幕類機(jī)械主要有大幕機(jī)以及二幕機(jī)兩中，大幕機(jī)設(shè)備是目前舞臺上使用頻率最高的一種設(shè)備，其主要通過無級變速調(diào)控，來使得幕布移動的速度可以切實的滿足劇情的需要，從而起到烘托舞臺氛圍的作用。另外大幕機(jī)有著均勻伸縮式的開合方式，可以使得幕布的收合更加的美觀。二幕機(jī)是演出過程中更換場景或者更換場次時的重要設(shè)備，其通過自身的運動來起到一個分割舞臺場區(qū)的作用，二幕機(jī)也可以做成裝飾幕的效果來起到烘托舞臺氣氛的作用。

2控制系統(tǒng)設(shè)計分析

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)確定

舞臺臺上機(jī)械裝置的控制系統(tǒng)主要有上位機(jī)、操作臺、控制柜以及各種傳感原件來構(gòu)成。上位機(jī)是控制系統(tǒng)中的重要組成部分，其可以按照預(yù)先設(shè)置好的參數(shù)來實現(xiàn)各個機(jī)械裝置間的自動化運行，并可以準(zhǔn)確的反映出各個機(jī)械裝置的位置以及相關(guān)的運行參數(shù)；操作臺包括主操作臺、移動操作臺以及手動操作臺，其中主操作臺控制著整個器械設(shè)備運行的啟停，并且只有用鑰匙打開才能對系統(tǒng)進(jìn)行控制，手動操作臺通常作為備用設(shè)備，主要在自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者一些緊急情況發(fā)生時來手動對臺上的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制；控制柜中包括PLC、變頻器、繼電器等設(shè)備，其是整個自動化控制系統(tǒng)的核心區(qū)域，負(fù)責(zé)對相應(yīng)的指令進(jìn)行接受與傳遞；傳感裝置是對各個機(jī)械裝置間的高度以及速度等參數(shù)進(jìn)行采集，并將所采集的數(shù)據(jù)輸送到控制中心進(jìn)行分析，來實現(xiàn)對傳感器速度已經(jīng)位置的精確控制，保證舞臺演出的順利進(jìn)行。

2.2主控制器選擇

主控制器是實現(xiàn)舞臺臺上裝置自動化控制的主要設(shè)備，所以在對控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時要對主控制器進(jìn)行一個科學(xué)合理的選擇。這就需要對舞臺的實際情況有一個充分的了解。由于舞臺的組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以控制器是長期處于一個電、磁、光嚴(yán)重干擾的區(qū)域，另外舞臺上的控制系統(tǒng)大多數(shù)是對開關(guān)量進(jìn)行處理，所以其主控制器不斷要有著較強(qiáng)的抗干擾能力，還要具有一定處理開關(guān)量的能力。所以筆者認(rèn)為大多數(shù)情況下舞臺自動化控制系統(tǒng)的主控制器都可以使用可編程控制器。

2.3控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

目前在舞臺機(jī)械裝置自動控制系統(tǒng)的設(shè)計中，其中控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通常選用工業(yè)以太網(wǎng)結(jié)合西門子的現(xiàn)場總線PROFIBUS-DP。目前工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于控制網(wǎng)絡(luò)的最高層，并逐步向著控制網(wǎng)絡(luò)的中低層發(fā)展，所選用的現(xiàn)場總線也是符合目前現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的，其已經(jīng)得到了眾多廠商的技術(shù)支持，成為現(xiàn)場級通信網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)解決方案。

3結(jié)束語

本文對新形勢下舞臺臺上機(jī)械裝置的自動控制系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行分析，文中對臺上機(jī)械裝置的構(gòu)成以及自動控制系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析，希望可以通過文中的分析來加深同行業(yè)工作人員對該控制系統(tǒng)的認(rèn)識，為臺上機(jī)械裝置自動控制系統(tǒng)的發(fā)展提供充足保障。

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