“EPC-ZK03数字式电动吊杆控制系统”是专业的电动吊杆控制系统。通过多家剧场的使用考验，证明该系统能够满足装台、排练、演出等过程所要求的完善的操作功能（场景记忆、场景序列、系统提示）。

EPC-ZK03数字式电动吊杆控制系统使用总线结构，控制单元使用德国SIEMENS的PLC系统，采用触摸屏控制，中文人机界面显示，具有运行指示、报警和手动介入功能；手动、联动和连续定位、预编场景功能；具有对运行数据进行设定和监控功能，紧急情况下可通过操作台断开主电源。具有管理维护简单、长期稳定无故障等特点。

1、技术特点：

“EPC-ZK03数字式电动吊杆控制系统”使用总线结构，控制单元使用使用德国SIEMENS的PLC系统；

操作单元使用触摸屏作为基础，并配有按键控制；触摸屏采用中文界面；触摸屏及按键控制两种控制方式可以并行操作；

有运行指示、故障报警和手动介入功能；

手动、联动和连续定位、预编场景功能（最多100场）；

具有对运行数据进行设定和监控功能；

遇有紧急情况可通过操作台上的急停开关断开主电源；

具有管理维护简单、长期稳定无故障等特点；

可在控制室和舞台上分别设置主操作台，实现两地或多地控制；

具有调速功能，吊杆的运行速度可通过触摸屏设置，也可通过操作台上的调速旋钮设置，两种控制方式可以并行操作，并可将变频器运行频率编入预编场景中；

2、系统的组成：

系统由检测装置、控制单元、操作单元、执行单元、通讯网络五部分组成。

检测装置：检测装置由码盘、运动检测装置构成。

控制单元：控制单元的核心是SIEMENS的PLC 200，该系统具有非常快的程序扫描速度，每一个控制单元可控制和检测多台电动机。

操作单元：操作台是控制与操作系统的管理中心。操作台具有对剧场所有吊杆进行控制与操作的功能，具有对剧场所有吊杆进行预选择、运动参数设定、设备编组、场景运行、场景序列运行的功能。

操作台配有操作控制器、控制按钮和控制开关、指示器、紧急停车按钮等。操作控制器使用触摸屏。

执行单元：

执行单元包括：电源、电气柜、接触器、变频器、限位开关及传感器、电线、电缆等电气设备。

通讯网络：本系统是典型的基于现场总线的集散式控制系统，使用现场总线连接检测装置、控制单元、操作单元等设备。

3、系统功能、结构框图

操作系统框图：

控制单元结构框图:

4、控制功能说明

该控制系统可以完成对单台电动吊杆的升、降、定位、调速进行控制，以及多台电动吊杆的集中控制。该控制系统可以实现演出场次编排（最多100场）等功能。定位精度不超过±3mm。

（1）可实现任意剧目编组、位置设定、运行速度设定等操作功能，编组内的设备可以在同一时间以不同的方向、不同的速度运行，可以有不同的目标位置。编组设置随时存储。

（2）实现对电动吊杆的集中控制。

操作人员可以同时控制电动吊杆的任意组合,组合中的电动吊杆设备可以有不同的运行方向。

（3）实现对电动吊杆的单独控制

操作人员按速度和位置值进行点动控制和单独控制所选择的电动吊杆设备。

（4）如配备移动操作台，则可通过移动操作台在舞台台面，天桥等不同位置控制电动吊杆。

（5）实现对电动吊杆的状态显示。

系统采用屏幕窗口、图形、表格等方式来显示预选择设备、运行参数设定、设备编组、场景记忆、场景序列，并用明显的方式区分不同设备的不同状态（选中、运行中、故障等），设有故障报警提示功能。

吊杆控制系统定位原理图：

过位保护

硬上限(行程开关)

软上限

吊杆全运动行程

软下限

硬下限(行程开关)

吊杆系统正常运行时只在上下两个软限位之间运行，控制系统可以在上下两个软限位点之间进行任意位置的精确定位，定位精度不超过±3mm。

当吊杆使用调速功能时可以在一定的速度范围内可以调节，并可将设定的运行速度编入演出场次编排中。

吊杆控制系统使用运动编码器对吊杆进行定位，为了保证系统精确定位，对定速吊杆的运动使用了惯量补偿控制算法，以计算出刹车提前量，从而精确的完成对吊杆的定位。对于调速系统，由于驱动设备使用的是异步电机，同时使用了调速系统，因此为了保证吊杆的定位精度，控制系统采用了模糊控制系统，该控制系统与上述的缓起缓停控制系统配合使用，以达到最高的定位精度。同时该控制系统还可以同时实现高精度的同步控制。

5、软件功能说明

控制软件：控制软件采用德国控制软件，控制系统很直观，逻辑性强，不需要大量说明，操作人员可进行直觉性操作，能够在实际操作中很快学会。

监控软件：监控软件全部使用中文的菜单及提示信息，提供了数字式的吊杆高度显示，灯杆、景杆等不同的设备使用不同的显示符号，吊杆的运动状态使用动画显示。

6、控制系统

该控制系统是典型的分散控制系统。每一个PLC控制和监控几个吊杆机，这样可以最大限度的保证系统的可靠性，同时由于使用现场总线进行连接，可以将监控系统和控制系统分别安装，两者之间最大的距离可以达到1200米。为系统安装提供最大限度安装灵活性。

7、可靠性和安全性的保证措施

PLC在自动控制领域使用多年，其高可靠性和极低的故障率是业界公认的。执行机构的安全性和可靠性有机械，电子多方面来保证的。控制使用的是小型分散控制系统，每个控制器只控制几道吊杆，如果发生故障，只会影响到几道吊杆，而这两道吊杆又可以通过电气部分进行手动超控。当网络系统发生故障时控制器会自动的将所有被控的设备置于安全位置，系统不会发生不可控制的运动。

在主控制回路中设有过限位保护措施，防止意外事件发生。综合以上所述本系统可以达到一个很高的可靠性和安全性。