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PLC電動吊桿控制系統

“EPC-ZK03數字式電動吊桿控制系統”是專業的電動吊桿控制系統。通過多家劇場的使用考驗,證明該系統能夠滿足裝臺、排練、演出等過程所要求的完善的操作功能(場景記憶、場景序列、系統提示)。

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“EPC-ZK03數字式電動吊桿控制系統”是專業的電動吊桿控制系統。通過多家劇場的使用考驗,證明該系統能夠滿足裝臺、排練、演出等過程所要求的完善的操作功能(場景記憶、場景序列、系統提示)。

EPC-ZK03數字式電動吊桿控制系統使用總線結構,控制單元使用德國SIEMENS的PLC系統,采用觸摸屏控制,中文人機界面顯示,具有運行指示、報警和手動介入功能;手動、聯動和連續定位、預編場景功能;具有對運行數據進行設定和監控功能,緊急情況下可通過操作臺斷開主電源。具有管理維護簡單、長期穩定無故障等特點。


1、技術特點:



“EPC-ZK03數字式電動吊桿控制系統”使用總線結構,控制單元使用使用德國SIEMENS的PLC系統;

操作單元使用觸摸屏作為基礎,并配有按鍵控制;觸摸屏采用中文界面;觸摸屏及按鍵控制兩種控制方式可以并行操作;

有運行指示、故障報警和手動介入功能;

手動、聯動和連續定位、預編場景功能(最多100場);

具有對運行數據進行設定和監控功能;

遇有緊急情況可通過操作臺上的急停開關斷開主電源;

具有管理維護簡單、長期穩定無故障等特點;

可在控制室和舞臺上分別設置主操作臺,實現兩地或多地控制;

具有調速功能,吊桿的運行速度可通過觸摸屏設置,也可通過操作臺上的調速旋鈕設置,兩種控制方式可以并行操作,并可將變頻器運行頻率編入預編場景中;


2、系統的組成:



系統由檢測裝置、控制單元、操作單元、執行單元、通訊網絡五部分組成。

檢測裝置:檢測裝置由碼盤、運動檢測裝置構成。

控制單元:控制單元的核心是SIEMENS的PLC 200,該系統具有非常快的程序掃描速度,每一個控制單元可控制和檢測多臺電動機。

操作單元:操作臺是控制與操作系統的管理中心。操作臺具有對劇場所有吊桿進行控制與操作的功能,具有對劇場所有吊桿進行預選擇、運動參數設定、設備編組、場景運行、場景序列運行的功能。

操作臺配有操作控制器、控制按鈕和控制開關、指示器、緊急停車按鈕等。操作控制器使用觸摸屏。

執行單元:

執行單元包括:電源、電氣柜、接觸器、變頻器、限位開關及傳感器、電線、電纜等電氣設備。

通訊網絡:本系統是典型的基于現場總線的集散式控制系統,使用現場總線連接檢測裝置、控制單元、操作單元等設備。


3、系統功能、結構框圖



操作系統框圖:

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控制單元結構框圖:


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4、控制功能說明



該控制系統可以完成對單臺電動吊桿的升、降、定位、調速進行控制,以及多臺電動吊桿的集中控制。該控制系統可以實現演出場次編排(最多100場)等功能。定位精度不超過±3mm。

(1)可實現任意劇目編組、位置設定、運行速度設定等操作功能,編組內的設備可以在同一時間以不同的方向、不同的速度運行,可以有不同的目標位置。編組設置隨時存儲。

(2)實現對電動吊桿的集中控制。

操作人員可以同時控制電動吊桿的任意組合,組合中的電動吊桿設備可以有不同的運行方向。

(3)實現對電動吊桿的單獨控制

操作人員按速度和位置值進行點動控制和單獨控制所選擇的電動吊桿設備。

(4)如配備移動操作臺,則可通過移動操作臺在舞臺臺面,天橋等不同位置控制電動吊桿。

(5)實現對電動吊桿的狀態顯示。

系統采用屏幕窗口、圖形、表格等方式來顯示預選擇設備、運行參數設定、設備編組、場景記憶、場景序列,并用明顯的方式區分不同設備的不同狀態(選中、運行中、故障等),設有故障報警提示功能。

吊桿控制系統定位原理圖:

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過位保護

硬上限(行程開關)

軟上限


吊桿全運動行程


軟下限

硬下限(行程開關)

吊桿系統正常運行時只在上下兩個軟限位之間運行,控制系統可以在上下兩個軟限位點之間進行任意位置的精確定位,定位精度不超過±3mm。

當吊桿使用調速功能時可以在一定的速度范圍內可以調節,并可將設定的運行速度編入演出場次編排中。

吊桿控制系統使用運動編碼器對吊桿進行定位,為了保證系統精確定位,對定速吊桿的運動使用了慣量補償控制算法,以計算出剎車提前量,從而精確的完成對吊桿的定位。對于調速系統,由于驅動設備使用的是異步電機,同時使用了調速系統,因此為了保證吊桿的定位精度,控制系統采用了模糊控制系統,該控制系統與上述的緩起緩停控制系統配合使用,以達到最高的定位精度。同時該控制系統還可以同時實現高精度的同步控制。


5、軟件功能說明



控制軟件:控制軟件采用德國控制軟件,控制系統很直觀,邏輯性強,不需要大量說明,操作人員可進行直覺性操作,能夠在實際操作中很快學會。

監控軟件:監控軟件全部使用中文的菜單及提示信息,提供了數字式的吊桿高度顯示,燈桿、景桿等不同的設備使用不同的顯示符號,吊桿的運動狀態使用動畫顯示。


6、控制系統



該控制系統是典型的分散控制系統。每一個PLC控制和監控幾個吊桿機,這樣可以最大限度的保證系統的可靠性,同時由于使用現場總線進行連接,可以將監控系統和控制系統分別安裝,兩者之間最大的距離可以達到1200米。為系統安裝提供最大限度安裝靈活性。


7、可靠性和安全性的保證措施



PLC在自動控制領域使用多年,其高可靠性和極低的故障率是業界公認的。執行機構的安全性和可靠性有機械,電子多方面來保證的。控制使用的是小型分散控制系統,每個控制器只控制幾道吊桿,如果發生故障,只會影響到幾道吊桿,而這兩道吊桿又可以通過電氣部分進行手動超控。當網絡系統發生故障時控制器會自動的將所有被控的設備置于安全位置,系統不會發生不可控制的運動。

在主控制回路中設有過限位保護措施,防止意外事件發生。綜合以上所述本系統可以達到一個很高的可靠性和安全性。

     

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