plc舞台灯光模拟实验

plc舞台灯光模拟实验（精选4篇）

plc舞台灯光模拟实验 第1篇

模拟夜间灯光考试

一、必考指令

1、开启前照灯（远、近光灯均可）；完毕。

2、前方交会车(距离对方150米外使用近光灯)灯光目前已经停留在近光状态。完毕。

3、临时停车（关闭前照灯或者开启示宽灯（即不全部关闭大灯，开小灯）完毕。

二、选考指令（以下8项中任选2项）

1、通过没有红绿灯控制的路口时（交替使用远近光灯，最后停留在近光灯通过路口）；完毕。

2、通过没有红绿灯控制的路口时(使用近光灯通过路口)灯光目前已经停留在近光状态完毕

3、超越前方车辆（交替使用远、近光灯）完毕。

4、通过人行横道（交替使用远、近光灯）完毕。

5、通过急转弯（交替使用远、近光灯）完毕。

6、通过坡路（交替使用远、近光灯）完毕

7、通过拱桥（交替使用远、近光灯）完毕

8、同方向近距离跟车行驶（使用近光灯）灯光目前已经停留在近光状态，完毕。

9、通过照明良好路段（使用近光灯）灯光目前已经停留在近光状态，完毕。

注：

1、每个学员共考5个指令，第一个指为开启前照灯，最后一个指令为临时停车；另外三个指令为前方交会车加选考指令两个，顺序不固定。

2、一、二指令“括号”里的表示灯光操作要求；

3、交替使用远、近光灯的次数不得少于4次（包括4次）

4、“模拟夜间灯光”考试转向灯、安全带不做要求；

5、要求学员既能按上面的指令完成操作，又能在完成操作过程；双手握方向盘

（不作评判项目）。

6、考试员必须按上面的指令完成下指令，不得简化、复杂化、混合下指令。

7、学员没听清楚的可以像考试员提出重复指令。

8、每个指令完成后，停留在远、近光灯均可，不必都要变回到近光灯；如果教练教法要求学员每个指令完成后变回远光灯的，学员在每个指令完成后有个明显的停顿或者向考试员汇报完毕后变回远光灯，等待考试员下个指令。学员一个指令完成后，如果停留在近光灯，下个指令操作要求也是近光的，学员只要答复考官“灯光目前已经停留在近光状态”就可以，无需将灯光变到远光灯再变到近光灯，如果学员将灯光变到远光再变到近光的，视为远近光灯变换，判不及格。

9、考试员不得要求学员每个动作完成后变到远光灯；每个指令间给予学员充足的时间，如果学员没听懂要求重复下指令，考试员也可以自行重复指令。指令以两次为限

（包括重指令）

plc舞台灯光模拟实验 第2篇

构造物理模拟实验装置是通过机械加载动力单元对地质体实验模型实现应力加载,达到模拟地质应力场的目的[13]。构造物理模拟实验装置控制系统的主要对象是各加载单元的伺服电机。目前电机的控制方式主要有手动控制、继电接触器控制、可编程序控制器(PLC)控制等几种方式[4]。

PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境的应用而设计,与传统的继电接触器控制相比,具有适应性强、可靠性高、模块化结构、易扩充、易安装、编程方便等优点[45],因此本文采用PLC完成各加载单元的运动控制功能。其电气系统采用“分散控制、集中管理”分布式3层结构方案,各单元功能相对独立,可靠性和控制精度高。

1 控制系统总体方案设计

构造物理模拟实验装置由动力加载单元、模型变形单元、材料添加装置、检测系统和辅助部分构成,其总长约4 500 mm,总宽约2 000 mm,总高约1 400 mm。实验装置的基本功能模块可以分为:材料自动添加、动力加载单元的独立控制及联动控制、实验结果的自动记录以及各模块间的通讯等。其中实验装置基本动力组成为:底部加载单元、水平加载动力小车、底部摩擦仪、以及加砂、铲砂、划线等辅助系统。底部加载单元的电动缸安装在滑台上,滑台在底座导轨上移动,从而带动电动缸一起左右移动,电动缸的丝杠伸出或收回,从而带动移动板上下移动;水平加载动力小车由3台伺服电机组成,模拟空间中三维受力的相对真实状态,满足X-Y平面内任意方向的加载需要;底部摩擦仪采用了双台驱动单边升降的结构,选择3台伺服系统,其中2台分别通过传动比为3 600的蜗轮蜗杆减速器,带动底部摩擦仪左、右单元同步齿形带的转动,完成同向或反向运动;辅助系统完成加砂、铲砂、划线等功能。

控制系统是整个构造物理模拟实验装置的协调中枢,主要完成各加载驱动单元的运动控制、保护、实验过程的协调等功能,根据机械系统设计方案,可知实验装置各单元系统功能相对独立,同时大多构造物理模拟实验可能只用其中的某个加载单元,只有在完成叠合性、复杂的构造变形体实验时才可能组合其中的有关加载单元,因此结合装置组成特点,电气系统采用“分散控制、集中管理”结构,既与实验装置模块化的体系相适应,又保证了系统的稳定性及可靠性,实现了易操作、便维护、易扩展、便升级的目的。

本控制系统采用“分散控制、集中管理”结构(如图1所示),该设计既体现了模块化、总线化、网络化的思想,又借鉴了现场总线控制系统的架构,系统各层之间的信息交换均为数字量,系统稳定性和可靠性高,底层各PLC单元的功能相对独立,主要完成对应驱动单元的运动控制、保护、通讯、实时状态采集等功能,主控PLC作为信息交换的中枢,不仅完成了上位工控机和底层单元PLC之间的信息交换,同时负责底层各单元PLC之间的信息交互以及底层单元之间的协调控制工作,上位工控机主要完成实现实验信息的设置、记录、下传、显示等功能,该解决方案总体架构结构明晰,各单元的功能相对独立,便于维护,同时某一单元发生故障,不影响其他单元正常使用。

2 单元系统控制方案设计

2.1 上位机总控系统的设计

2.1.1 实验过程管理功能

对整个实验过程进行控制,包括实验数据的设置、存取、下传,实验过程中实时信息的采集等。本部分基于集散控制方案,上位机总控软件完成用户信息的交互,并下传给主控PLC,主控PLC负责信息的向下分发和回传。

2.1.2 实时参数监测功能

为了提高系统的安全性和可操作性,可通过上位机实时了解系统的运行状况,底层控制PLC实时采集记录系统运行信息,并通过总控PLC上传至上位工控机,以直观的方式显示给用户,以便用户进行干预和其他操作,这就要求开发的总控软件具有良好的稳定性、交互性和可操作性,显示的信息不仅要全面,而且要直观可靠。

2.1.3 实验结果自动记录功能

在实验过程中采用照相机定时拍摄模拟地质体的变形状况,可通过手动控制或计算机定时控制两种方法,本系统选择计算机定时控制拍照,提高了拍照的稳定性,避免了用户拍照的随意性,同时扩大了系统的适用范围,可在总控软件的配合下,实现预定变形拍摄。

2.2 主控单元控制系统的设计

为了方便用户使用,就近进行实验和调整工作,系统设置了移动操作台,内置主控PLC、3个步进电机驱动器、基本按钮、触摸显示屏等,移动操作台面板布局如图2所示,移动控制台的PLC设为主PLC,主PLC起着承上启下的作用,它接受来自上位计算机或触摸屏的运动参数,然后把运动参数下传给各从PLC,让从PLC控制动力头的运动,3个步进电机驱动器控制加砂、画线、铲砂三维机构的运动,其控制原理结构框图见图3。

2.3 “从PLC+伺服驱动器”的设计

随着计算机技术和电力电子技术、传感器技术、永磁材料与控制理论的迅猛发展,20世纪90年代末期进入了伺服技术的交流化时代[67],相继开发了各种类型的交流伺服系统,并应用于运动控制,在相当广的范围内,取代了步进电机和直流伺服电机驱动系统。伺服电机比步进电机有更高的控制精度,更好的低频特性和速度响应,而且伺服电机的过载能力更高,在额定转速以下是恒力矩输出,不会出现步进电机中丢步现象。因此,构造模拟实验的驱动装置采用“从PLC+驱动控制器”的系统,用PLC完成信号的采集、处理和控制等工作,以构成高速、高精度的交流伺服系统,见图4。

根据机械系统设计要求,各加载单元的工作速度在0.01～0.1 mm/s之间,为实现高精度低速运动控制,系统机械部分采用伺服电机带动减速机(减速比为100∶1),减速机通过电动缸(导程5 mm)将旋转运动转换为直线运动的设计方案,伺服电机旋转一圈加载动力头移动距离为0.05 mm,因此只要伺服电机转速在12～120 r/min之间即可完成加载单元控制要求,同时装置选用的∑-Ⅱ伺服轴端带标准的2 048线编码器,理论上运动距离的分辨率为0.05 mm/8 192=6.1010-6 mm(内置4倍频技术),系统具体实现指标见表1。

2.4 “PLC+伺服驱动器”的关键技术

2.4.1 PLC的NC定位控制

“PLC+伺服驱动器”所构成的NC伺服系统有半闭环控制和全闭环控制2种方式[8],全闭环PLC负责送出高速脉冲命令给伺服驱动器,除了安装在伺服电机端部的位移检测信号直接送给伺服驱动器外,外加位移检测器安装在传动元件之后,真正反应实际位移量,并且将此信号送到PLC内的高速计数器。在本控制系统中采用了半闭环控制,因为在本控制系统中动力头较多(28个),若采用全闭环进行控制,则整个控制系统不仅位移传感器安装困难,结构繁琐,同时由于实验装置电机以后均采用刚性连接,机械系统的固有误差可通过控制软件校正。

2.4.2 坐标系统设计

为了提高可靠性,PLC控制软件采用了绝对坐标和相对坐标两套定位系统,绝对坐标嵌入在控制程序中,用户不可见,其中零点、终点为装置加载各单元电动缸退、进极限,电动缸运动时,PLC控制程序自维持绝对坐标系统,在绝对坐标的基础上,系统控制程序配置了软极限(电动缸进退极限前10 mm距离),采用软硬双重极限保护配置,提高了系统的安全性,同时为了方便用户使用,用户坐标采用相对坐标系统,有利于设定实验初始点和运动距离。

2.4.3 伺服系统安全保护实现

为了实现系统可靠启动,在输出“伺服警报”信号后,使功率电源处于OFF状态;持续上电2 s,系统输出约2 s的“伺服警报”信号,如果没有故障,“伺服警报”信号自动消除,然后伺服单元ON,这部分由底层PLC自动完成。如果在上电过程中或运行时,伺服警报、运动软硬极限等报警信号持续ON,底层PLC切断系统功率电源,实现驱动单元系统级保护。

2.4.4 PG分频比配置

PG分频比配置是指将来自电机编码器(PG) 的脉冲分频为设定好的脉冲数后输出,设定值为伺服电机旋转1圈的输出脉冲数。参照本系统的机械参数以及控制器的指令单位,水平小车和基本实验区减速比为100∶1,对螺距是6 mm的电动缸来说,负载旋转一圈前进6 mm,电机旋转一圈前进6 000/10=600个指令单位,电机端部编码器1转产生2 048个脉冲,系统指令单位1 μm,对应驱动器输出60个脉冲,代表动力头运动60 μm,采用PG分频比配置简化了运动控制实际位移的计算工作。

2.4.5 通讯配置

FBS-PLC由Port 1～4 4个通讯端口做多台CLINK联机或与具有RS-232/RS-485通讯接口的智能型外围设备作联机应用,基于高速CLINK指令具有速度高、可靠、方便、安全、稳定的优点,主控PLC和底层PLC之间采用CLINK通信模式,当上位计算机出现故障或某一单元出现异常情况时,整个系统的通讯可以继续进行,不会影响其他单元的参数通讯,应用效果表明,采用CLINK高速通讯模式延时小,通讯速率高,满足了分布式分层控制系统信息传输的要求,见表2。

3 PLC软件设计与开发

3.1 软件的整体规划与设计

系统软件采用实时性好、多任务、多线程、安全性好的Windows 2000操作系统,上位机监控系统选用面向对象程序设计语言VC++[8]。由于动力头数目和动力头参数设置较多(包括5个阶段,每个阶段都有速度和位移2个参数),向PLC下传控制数据也很复杂,因此总控软件采用数据库管理实验过程中各种数据。数据库主要有4个数据表(实验项目信息表,动力头参数设置信息表,动力头配置信息表,实时信息列表),数据库采用ACCESS数据库,操作数据库采用ADO技术。根据模块化的设计思想,利用面向对象的编程手段,完成了总控软件的编写和调试工作,系统总控软件的功能如图5所示。

3.2 软件开发中的主要关键技术

3.2.1 设计方法

面向对象设计方法[6]是近年来迅速发展的一个研究领域,它既提供了从一般到特殊的演绎手段(如继承等),又提供了从特殊到一般的归纳形式(如类等),它基于信息隐蔽和抽象数据类型概念,把系统中所有资源,如数据、模块以及系统都看成“对象”,每个对象封装数据和方法,而方法实施对数据的处理。由于面向对象的程序设计方法能较好地反映人们求解问题的方式和方法,所以它对降低软件系统设计的复杂性起到了积极的作用,本系统上位监控软件采用面向对象的设计方法。

3.2.2 数据库的管理和操作

由于本系统分析信息和比较信息用数据库进行存储,各种数据库操作较多,系统软件支持两种形式的数据库访问方法:ODBC (opendatabase connectivity)开放数据库连接和ADO数据库访问对象[78],本系统采用ADO的方式操作管理数据库。

3.2.3 上位机与主控PLC的通讯

由于本系统主控程序与PLC程序运行时分别为2个不同的进程,一方面下位机必须将采集到的各种在线数据准确、可靠、迅速地传输到上位机控制中心;另一方面上位机的控制命令必须准确无误的下发到各下位机,而完成这两方面功能的关键在于数据通讯。为了提高PLC应用软件的可靠性和可维护性,软件设计采用了自上而下的模块化设计思想,按照单元功能划分模块,每一个模块功能相互独立,模块之间通过公共数据区交换信息,系统主要有初始化、通讯监测、报警处理与安全保护、手动控制、自动控制等功能模块。

在此需要说明的是,初始化模块完成系统基础信息的配置,通讯监测模块实时侦测通讯链路的工作情况,如果出现通讯异常,系统自动进入安全保护模式,为了提高通讯监测的可靠性,系统采用了主控PLC和从PLC相互握手的监测模式(见图6),主从PLC实时交换方波信号(频率固定),程序中对方波进行上微分控制,即在方波的上升沿触发,取反后控制定时器的复位,定时器的值T>t(通信握手方波信号周期),通信正常时,定时器计数值达不到T,如果出现异常情况,定时器复位,则说明通讯不正常,实践运行证明效果良好。

3.2.4 手动/自动模式设计

手动控制模块主要完成各驱动单元的手动微调、软限位设置、零点设置功能,该模块与移动操作台相配合,方便用户就近调整,提高了操作效率;自动控制模块主要完成各驱动单元的自动运行参数设置、自动运行控制等功能,该模块采用分布式控制架构,是PLC控制程序的核心,可以实现实验台的多期、组合构造运动模拟。其中,底层PLC控制框图如图7所示。

4 结论

本文根据构造物理模拟实验装置机械加载单元实现的功能,重点介绍了实验装置电气控制系统的总体方案设计,论述了控制系统的关键技术,对各分系统控制功能的实现途径进行了分析设计,开发了基于 PLC的分布式运动控制系统。

本文研制的电气驱动控制系统采用分布式3层解决方案,结构明晰,各单元功能相对独立,便于维护,同时某一单元发生故障,不影响其他单元正常使用,已成功应用于中石化胜利油田地质研究院GZM-001实验台,经过现场实验,实际测试结果表明,系统指标远远超出设计要求,系统可靠稳定。

参考文献

[1]钟嘉猷.实验构造地质学及其应用[M].北京:科学出版社,1998.

[2]McClay K R,Whitehouse P S,Dooley T,et al.3D Evolu-tion of Fold and Thrust Belts Formed by Oblique Conver-gence[J].Marine and Petroleum Geology,2004,21:857-877.

[3]周建勋,徐凤银,曹爱锋,等.柴达木盆地北缘反S形褶皱冲断带变形机制的物理模拟研究[J].地质科学,2006,41(2):202-206.

[4]于殿勇,刘兴义.基于PLC与触摸屏控制的搬运机械手的应用[J].制造业自动化,2009,41(8):121-123,127.

[5]喻梅.结构化程序设计方法与面向对象程序设计方法之比较[J].科技信息,2009,27(14):89-90.

[6]宋宝,唐小琦,蔡李隆.带滤波前馈的变参数PID调节器在伺服驱动中的运用[J].仪表技术与传感器,2008,45(12):81-82,86.

[7]邵明涛.伺服驱动系统的技术发展趋势分析[J].机械工程师,2008,40(4):5-7.

plc舞台灯光模拟实验 第3篇

【关键词】电梯控制;可编程程控制器; 组态模拟

中图分类号:TP18 文献标识码:A 文章编号:1009-8283(2009)05-0116-01

1前言

电梯的电气系统由拖動系统和控制系统两部分组成。传统的电气控制系统采用的继电器 控制由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点,正逐渐被淘汰。目前电梯设计使用可编程控制器(PLC),要求功能变化灵活,编程简单,故障少,噪音低。维修保养方便,节能省工,抗干扰能力强,控制箱占地面积少。当乘员进入电梯,按下楼层按钮,电梯门自动关闭后.控制系统进行下列运作:根据轿厢所处位置及乘员所处层数.判定轿厢运行方向,保证轿厢平层时减速。将轿厢停在选定的楼层上;同时,根据楼层的呼叫,顺路停车,自动开关门。另外在轿厢内外均要有信号灯显示电梯运行方向及楼层数。

MCGS(Monitor and Control Generated System,通用监控系统)是一套用于快速构造和生成 监控系统的组态软件,能够在Windows平台上运行。通过对现场数据的采集处理。以动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线、 曲线和报表输出等多种方式。向用户提供解决实际工程问题的方案。充分利用windows图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点。比以往使用专用机开发的 控制系统更具通用性.在自动化领域有着更广泛的应用。本文利用MCGS组态软件检验电梯PLC控制系统的运行情况。

2电梯PLC控制系统

S7—200可编程控制器是德国西门子公司研制的一种新型可编程控制器。它工作可靠,功能强,存储容量大,编程方便,输出端可直接驱动2A的继电器或接触器的线圈,抗干扰能力强。

STEP 7-Micro/WIN 32是S7-200系列的PLC的编程软件.可以对S7—200的所有功能进行编程。该软件在WindOW8平台上运行。基本操作与omce等标准WindOWS软件相类似,简单、易学。其基本功能是协助用户完成应用软件任务。例如创建用户程序、修改和编辑过程中编辑器具有简单语法检查功能。还可以直接用软件设置PLC的工作方式、参数和运行监控。

3电梯PLC控制系统设计

因篇幅有限。仅将电梯指示及上下行程序列出说明。

3.1 楼层状态指示设计

当电梯运行至某层有指令发出时.指示位置及指令。以二层为例:

3.2 电梯下行程序设计

以电梯在三层下行情况为例。当电梯的一或二层有指令时,将三层下行位置1,同时无上行,驱动电梯下行。程序说明如下:

3.3 电梯上行程序设计

以电梯在二层上行情况为例。程序说明如下:

3.4 电梯到达时程序设计

电梯到达某层时。将已完成的指令信号复位。以电梯到达三层为例。程序ig明如下:

4组态软件模拟电梯PLC控制系统显示设计

MCGsm态软件具有全中文、面向窗口的可视化操作界面。实时性强,有良好的并行处理性能和丰富生动的多媒体画面。MCGSm态软件的开放式结构拥有广泛的数据获取和强大的数据处理功能。同时。提供良好的安全机制,为多个不同级别用户设定不同的操作权限。MCGS组态软件支持多种硬件设备,实现“设备无关”,用户不必因外部设备的局部改动,而影响整个系统。MCGS组态软件由“MCGS组态 ”和“MCGS运行环境”两个系统组成。两部分互相独立。又紧密相关。

本文利用MCGS组态软件设计。在设备组态窗口中选择适当的串口通讯设备.添加西门子S7—200PLC。正确设置其属性。正确设置组态软件中数据变量设备通道的连接,即可实现PLC与组态软件的通讯。将PLC中的串口驱动程序与组态软件的需求响应相结合,使电脑对PLC发出的信号有响应。在MCGS组态软件的用户窗口中,制作一个动画界面。在界面上设置各个控件的属性,使设置的控件按照真实的情况动作,检验和测试电梯PLC控制系统对电梯的运行状态的控制效果。MCGS用主控窗口、设备窗口和用户窗口来构成一个应用系统的人机交互图形界面.组态配置各种不同类型和功能的对象或构构。可以对实时数据进行可视化处理。组态过程如图2所示:

5结语

目前电梯设计使用可编程控制器(PLC),要求功能变化灵活,编程简单,故障少,噪音低。针对这个四层电梯的控制系统.本文采用西门子S7—200可编程控制器设-H-电梯的控制系统完成电梯的轿内指令、厅外召唤指令、楼层位置指示、平层换速控制、开门控制等控制任务。利用MCGS组态软减设计模拟电梯PLC控制系统的运行。将PLC中的串口驱动程序与组态软件的需求响应相结合,加载驱动。使设置的控件能够按照真实的情况动作。检验和测试电梯PLC控制系统对电梯的运行状态的控制效果。实践证明。将PLC可编程控制器和MCGS组态软件结合可以非常好地模拟电梯控制系统的测试运行.有利于PLC控制系统的设-H-、检测,具有良好的应用价值。

注:PLC控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题,因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素,合理有效地抑制抗干扰,才能够使PLC控制系统正常工作。随着PLC应用领域的不断拓宽,如何高效可靠的使用PLC也成为其发展的重要因素。21世纪,PLC会有更大的发展,产品的品种会更丰富、规格更齐全,通过完美的人机界面、完备的 设备会更好地适应各种 控制场合的需求,PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分,将在工业控制领域发挥越来越大的作用。

参考文献:

[1] MCGs参考手册、MCGs用户指南、MCGS嵌人版说明书,北京昆仑通态自动化软件科技有限公司.

[2] 996王平崔纳新,PLC在电梯控制中的应用.微计算机信息.1999.(2).

[3] 陈立定、吴玉香、苏开才编.电气控制与可编程控制器,广州:华南理工大学出版社.2001.

[4] STEP 7-Miert/WIN 32 V3.1 sPl编程帮助手册,西门子自动化设备公司.

[5] SIMATIC s7—200可编程序控制器系统手册,西门子公司.

plc舞台灯光模拟实验 第4篇

关键词：舞台吊杆,综合保护系统,PLC

采用电动吊杆, 可以结合剧情的发展, 来对幕布进行起落, 这样艺术效果就更加的逼真。但是通过调查研究发现, 因为没有正确的安装, 有着较为恶劣的工作环境, 在吊杆运行过程中, 可能会有一些故障出现, 如松绳、跳绳等, 这样就对演出的艺术效果造成了较大的影响, 还可能会有安全事故出现。

1 保护系统

为了操作和管理起来更加的方便, 我们将上位PC机和下位PLC相结合的保护系统给应用了过来。上位PC机具有良好的人机交互界面, 菜单化管理可以实现, 并且可以对吊杆的运行状态实时监控。下位PLC则可以进行诊断、报警和监控, 并且能够稳定可靠的运行, 具有较强的抗干扰能力。为了促使实时监控需求得到满足, 上位PC机和下位PLC之间的通信功能需要实现。本系统可以避免吊杆上行冲顶, 下行也不会与台面所接触;如果有松绳现象或者超载问题出现于吊杆运行过程中, 就会有报警信号发出。如果电机表面有着较高的温度, 那么PLC除了发出报警信号之外, 还会保护系统。如果有过流、短路或者漏电等问题出现于电机中, 就可以保护电机。可以利用上位机来监控吊杆, 保证其正常运行, 并且可以储存和打印运行状态结果。

2 下位机PLC的功能

一是PLC的各种检测信号:首先是行程开关检测信号, 为了避免吊杆冲顶或者与台面发生接触, 我们将上下位限位装置安装于吊机。本行程开关, 利用了比例丝杠来对螺母撞块产生带动作用, 做一些直线运动, 在运行过程中, 不管是到左极限位置, 还是右极限位置, 都会与行程开关发生碰撞。行程开关被撞动之后, PLC可以及时检测到, 将停止命令发出去, 吊杆运行就会停止。

其次是松绳及超载检测信号, 在杆体运行的过程中, 如果有叠靠现象出现于吊杆和其他设备之间, 隔住了杆体, 这个时候电机仍然工作;或者是在某一吊点附近集中了载荷, 没有均匀分布载荷, 出现排绳不好, 那么在吊杆运行过程中, 钢丝绳就有不同的伸缩长度。上述的这些问题, 都会导致钢丝绳松绳问题的出现。如果杆体上悬挂的物体, 比额定负载要大, 或者吊杆向上有着较大的加速度, 还有就是其他各种因素, 导致钢丝绳在滑轮或卷筒上绕进或绕处时的偏角超过了相关要求, 有跳槽问题出现, 这样都会发生过载现象。为了避免这些问题出现, 我们将重量传感器安装在了吊机钢丝绳的拐角上, 它用电信号来转化杆体上每根钢丝绳承受的重量, 向PLC反馈, 这样PLC就可以将松绳报警分别发出来。

然后是温度检测信号, 对于舞台电动吊杆的驱动电机, 表面温度需要控制在70度以内, 我们将一个温度传感器安装于电机表面, 来对它的表面温度进行检测, 并且用电信号来转换温度信号, 向PLC反馈, 如果温度在70摄氏度以上, 就会及时将报警信号发出来。

二是PLC的硬件配置:结合实际情况, 我们对各种产品进行了综合比较, 最终将西门子的PLC给应用了进来。这种PLC是超小型化的整体型PLC, 除了一些基本单元之外, 还有三个扩展模块。首先是基本单元, 我们也可以用CPU模块来称呼基本单元, 它包括诸多方面的组成部分, 如CPU、基本输入输出点、电源等。我们采用CPU224, 继电器输出, 将交流220V作为工作电压, 它的数字输入点和数字输出点分别为14个和10个。在设备运行过程中, 需要对转速信号实时采集, 因此, 我们将内部高速计数功能给应用过来。通过RS485, CPU和PC机可以进行通信, 对相应的运行程序进行存储, 结合运行程序, 发出相关命令。

其次是数字量扩展模块, 因为我们需要对上下行程开关信号、重量传感器的松绳信号、温度信号以及变频器故障信号等进行采集, 并且要对各种报警信号进行输出。因为CPU模块具备的数字输入点为14个, 但是数字输出点却只有10个, 因此, 我们就设置了数字量扩展模块, 它具有8个数字量输出点。

再次是模拟量扩展模块, 因为我们需要对漏电信号、短路信号和过载信号等三个模拟输入信号进行采集, 但是对于本CPU来讲, 模拟量输入点是不具备的, 因此, 我们就扩展了一个模块, 它没有模拟量输出点, 但是却有三个模拟量输入点。

3 上位PC机的作用

上位机主要是实时监控吊杆的正常运行情况, 并且可以对吊杆运行状态进行存贮、显示和打印, 同时, PC机可以有效控制吊杆。借助于RS485, 上位PC机和PLC之间可以进行通信, 这样PLC就可以向上位PC机及时传送各种检测信号, 同时, PC机也可以向PLC下位机及时传送各种控制信号。

4 结语

通过上文的叙述分析我们可以得知, 电动吊杆是非常重要的一种舞台设备, 它对于舞台剧逼真效果的强化, 具有较为显著的意义。本文所介绍的舞台电动吊杆综合保护系统, 可以对电动吊杆运行过程中出现的各种故障准确可靠的检测, 在将报警信号发出来的基础上, 还可以将主回路自动切断, 促使安全保护的目的得到实现, 提升了剧场电动吊杆的安全性和稳定性。并且本系统中, 有机结合了PLC和PC机, 可以集中处理信号, 具有良好的人机交互界面, 系统的操作性得到了提升。

参考文献

[1]李建兴.可编程序控制器应用技术[M].机械工业出版社, 2001 (05) :123-125.

[2]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京航空航天大学出版社, 2003 (03) :66-68.