舞台吊杆控制系统的设计 ㊣ 精品文档 值得下载

合理选择，对提高控制系统的技术经济指标起着重要的作用。

机型选择的基本原则是在满足控制功能要求的前提下，保证系统工作可靠维护使用方便及最佳的性能价格比。

容量包括两个方面是的点数二是用户存储器的容量字数。

在选择存储容量时，般按实际需要考虑裕量。

对于开关量控制系统，存储器字数为开关量乘以对于有模拟量控制功能的，所需存储器字数为模拟内存单元数乘以。

的种类繁多，目前市场上常见的有三菱欧姆龙西门子和，它们的特点比较如表所示。

表对比表厂家三菱欧姆龙西门子产电规格型号内部内部闪存内部时钟频率扩展方式总线口限制总线总线驱动方式连续更新连续更新直接更新直接更新抗干扰绝缘各个厂家生产的型号各有千秋，但综合以上的表格可知选择公司生产的比较适合此系统的需要。

本系统采用系列主单元标准型点类型，类型类型针对位置功能具有点晶体管输出总共可扩展点可以连接个扩展模块仅可以接个通讯模块附件功能丰富的通讯通道和功能总共通道支持内置的编程口总共通道因为此型号组成的控制系统输入信号有点，输出信号有点。

其中外部输入元件包括个按钮开关，个选择开关，外部输出元件个抱闸线圈，个接触器。

输出信号要有两个用于舞台吊杆的升降也就相对于电动机正反转来控制接触器个用于变频器调速控制接触器。

接触器的线圈通过辅助常开触头闭合通电，来保证电动机的运行。

根据系统要求输入输出，片只有个公共端，此系统需要控制台变频器，所以选用台的作为基本单元。

再用串行台扩展单元，这样输入信号就有个，输出信号就有个，这样就可以满足系统了。

舞台吊杆控制系统的实现由前面叙述可知，本舞台吊杆控制系统主要实现舞台吊杆的上升和下降控制，吊杆可以单根动作或者同时有多根吊杆起动作，为了方便用户不同情况下的不同需要，本系统同时设计了自动控制部分和手动控制部分，下面将具体介绍自动和手动的电路详细实现过程。

自动控制电路的设计本系统由主机单元及外围电路组成。

硬件部分以作为控制中心，其外围电路分为输入电路部分，变频器部分，接触器部分，电机输出四大部分。

系统控制台电机的正转反转停对应于吊杆的升降停。

自动功能有控制器来控制变频器实现，采用多段速改变变频器的调速。

用键盘显示可以在舞台吊杆控制系统中能实现远距离控制并具有零电压保护，在变频器与电动机之间接入接触器。

这部分是此设计的核心内容，自动控制部分的原理是给变频器通入三相交流电，使变频器工作。

变频器的作用是改变其输出电压的频率来改变电动机的转速。

只需要改变三相相序中的二相就可以改变电机的正反转，电动机的正反转对应于舞台吊杆的上升和下降。

电动机的转速大则舞台吊杆上升和下降的幅度大。

在三相交流电和变频器中间加上空气开关，空气开关的作用可以接通和分断正常电流和过负荷电流还可以接通和分断短路电流的开关电器。

空气开关在电路起到了控制作用外，还具有定的保护功能，如电动机的过负荷过载短路欠压等。

图为自动控制电路图，这里分析号吊杆的变频器工作方式，在号变频器控制系统中，其端子定义为多段速端子，多段速端子，多段速端子分别与输出信号端子相接。

为正转指令，当闭合的时候正转，打开的时候停止。

为反转指令，当闭合的时候反转统的变频调速控制。

多段速调速多段速是变频器内部设置好七种速度其频率值加速度时间等可通过对数修改，由定义的多段速端子多段速端子多段速端子调用。

这三个端子与短接或断开的状态组合分别调用多段速中的任段速度。

自动循环运行自动循环运行是指多段速自动循环运行，所给出运行指令后，变频器按用户设定好的各段速的加减速时间运行时间运行频率运行方向自动运行如果运行达到设定值，变频器自动进行段速之间的转换，在变频器自动运行过程中，如果不给出停机指令或没有到达设定值，变频器就会按照所设定的功能码参数直循环运行。

控制本控制有三种曲线控制模式，用于提高低频时的输出转矩。

曲线适用于风机泵类场合。

通讯参数该功能用于选择变频器的通讯类型。

上位机通过接口进行通讯，控制变频器。

通讯控制盒通过进行通讯，远程操作变频器。

该种控制方式下，通讯控制盒默认的通讯波特率为，不可更改。

电动机在的动作时由于系统的需要，电动机的转速要改变所以采用多段速调速。

电动机调速传动时，变频器可以根据电动机的特性对供电电压电流频率进行适当的控制，不同的控制方式所得到的调速性能特性以及用途是不同的。

图变频器控制电机图手动控制电路的设计生产实践中，很多设备需要两个相反的运行方向，例如主轴的正向和反向转动，机床工作台的前进后退，起重机吊钩的上升和下降等，这些两个相反方向的运动均可通过电动机的正转和反转来实现。

从电工学课可知，只要将电动机定子绕组相序改变，电动机就可以改变转动方向。

实际电路中，可在主电路中用两个接触器的主触点实现正转相序和反转相序接线，在控制电路中控制正转接触器线圈得电，其主触点闭合，电动机正转，或者控制反转接触器线圈通电，主触点闭合，电动机反转。

如图是按钮控制正反转的控制电路，其主电路中的接触器和构成正反转的相序接线。

在图的控制电路中，按下正向启动按钮，正向控制接触器线圈得电动作，其主触点闭合，电动机正向转动按下停止按钮，电动机停转按下反向启动按钮，反向接触器线圈得电动作，其主触点闭合，给电动机送入反向相序电源，电动机反转。

由主电路可知，若与的主触点同时闭合，将会造成电源短路，因此任何时候，只能允许个接触器通电工作。

要实现这样的控制要求，通常是在控制电路中将两接触器的动断触点分别串接在对方的工作线圈电路里，如图中与触点那样，这样可以构成互相制约关系，以保证电路安全正常的工作。

这种互相制约的关系称为互锁。

电动机正转时吊杆上升，电动机反转时吊杆下降。

图图手动控制电路图配电系统电路设计整个配电系统如图所示，图中接交流电压，为零线。

其中是空气开关，空气开关它是既有开关用又能进行自动保护的电器。

在电路发生短路过载失电压情况下能自动切断电路。

接至变频器，接至控制电路。

接至备用电源。

图配电系统的设计结论随着戏剧改革的不断演进，对舞台机械的功能要求也越发的增多。

原先的机械以越来越不能满足现在和将来的要求，面对现状，穷则变变则通，通则久。

只有更新才是适应未来发展的需要。

我设计的是手动和自动运行为体的吊杆控制系统。

手动功能通过接触器逻辑电路来实现的，所谓的手动电路是用手动的按钮来达到要实现的目的即用手动按钮来控制舞台吊杆的上升和下降。

实际电路中，可在主电路中用两个接触器的主触点实现正转相序和反转相序接线，在控制电路中控制正转接触器线圈得电，其主触点闭合，电动机正转，或者控制反转接触器线圈通电，主触点闭合，电动机反转。

还有部分为自动部分，自动相对手动部分要显得复杂些。

自动主要利用，变频器来控制电机的正反转。

自动功能由控制器来控制变频器实现，这是此设计的核心内容，自动控制部分的原理是给变频器通入三相交流电，使变频器工作。

变频器的作用是改变其输出电压的频率来改变电动机的转速。

只需要改变三相相序中的二相就可以改变电机的正反转，电动机的正反转对应于舞台吊杆的上升和下降。

电动机的转速大则舞台吊杆上升和下降的幅度大。

通过本次毕业设计使我对大学四年所学的知识有个全新的掌握，把所学的知识系统的联系起来。

尤其是对的应用加深了理解，是综合了计算机技术自动控制技术和通信的种新型的通用的自动控制装置。

还有接触器，变频器，电动机的应用，使我在以后的学习和工作中应用这些知识更加轻松，熟练。

此次设计还促使我自学了软件，使我的自学能力又提高了步。

此系统还存在大量的问题有很多设计的地方考虑得不够周全，就象的控制方面显得烦琐。

在老师的帮助下完成了这个系统，由于自己的水平所限，系统中还存在着和不妥。

参考文献魏发孔舞台升降台技术诊断分析及整改措施甘肃工业大学学报，李畅清代以来的北京剧院燕山出版社，高文元我国舞台机械工程发展动向甘肃工业大学学报，陈若珠等舞台吊杆微机群控系统的研制甘肃工业大学学报，郭华舞台机械设备控制系统上位机监控软件的实现计算机自动测控与控制，打开的时候停止。

为及电源公共端。

在此相当与开关的作用来控制变频器。

的输出端分别与变频器的输入端相连。

电源在连接输入时提供外部电源。

给抱闸线圈通电时产生磁场电动机具备运动的条件。

当它不通电时电动机将被锁死，即使你给电动机加三相交流电，电动机也不会正常运行，此时将会堵转而烧掉。

只有给抱闸线圈通电时电动机才可以正常运转。

所以要将抱闸线圈接入交流回路里，此回路要用输出口来实现控制其开通和关断。

其余的吊杆控制同号控制方式样。

图自动控制电路图自动控制电路控制部分图是控制部分的结构框图，是人机界面的输入，是支持通讯协议，支持用户自定义协议。

是来控制吊杆的，扩展是为了系统的需要，增加了的口，增加了的功能。

位置检测是用来检测吊杆的。

图控制部分结构框图由于此系统只用本机是不够系统要求的，因此需要扩展。

扩展模块的使用，不但增加了点数，还增加了的许多控制功能。

本机的点具有固定的地址，可以把扩展的模块接至主机右侧来增加点数。

扩展模块地址有扩展模块在链中的位置决定。

输入与输出模块的地址不会冲突，模拟量控制地址也不会影响数字量控制模块。

以本机为主机，以为扩展单元的连接如下图主机与扩展模块的连接在此系统中的作用就相当与开关的作用，来控制变频器。

由于此系统要用到自动控制电路，自动功能由核心控制器来控制。

根据控制系统的需要，选用系列可编程控制器来控制系统。

采用交流电源供电，主模块有点数字量输入，点数字量输出。

控制系统有组变频器与电机，每组由台变频器控制台电机组成。

输出问题主要是接点的驱动能力问题，或者说是带负载能力和输出方式的问题。

输出动作次数的限制，是保证的输出接点能否驱动接触器电磁阀这样的控制执行器件的问题。

虽然这个问题说起来比较简单，但是集成电路的发热问题是影响其集成度的重要因素。

所幸的是，现在的产品已经完全有能力驱动这些元器件，并提供可多种输出方式且动作次数可保证上万次无故障的产品。

控制变频器如图中当利用变频器构成自动控制系统时，往往需要与等上位机配合使用，如电机控制电梯控制包装机控制等。

变频器的外围设备用来构成更好的调速系统或节能系统，选用外围设备常常是为了提高系统的安全性和可靠性，提高变频器的种性能增加对变频器和电动机的保护，减小变频器对其他设备的影响。

本系变频器的外围设备主要有电源断路器交流接触器等等。

变频器的输出信号中包括对运行停止正转反转微动等运行状态进行操作的运行信号数字输入信号。

变频器通常利用与连接，得到这些运行信号。

常用的输出有两种类型接触器接点输出和晶体管输出。

本系统采用的是输出用的是接触器接点输出。

在使用接触器接点输出的场合，为防止出现因接触不良而带来的误动作，要考虑接点容量及接触器的可靠性。

自动功能由核心控制器来控制变频器。

控制变频器采用多段速控制。

变频器的主机模块模块模块位置检测输入输出端子定义为多段速端子，多段速端子，多段速端子分别与输出信号端子相接。

若输入信号端子与