CN102354187A - 数字吊挂监视控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种数字吊挂监视控制系统，它的每个水平卷扬吊机、单点吊机、上收揽吊机连对应的马达控制箱，每个马达控制箱连CAN总线，CAN通讯转换器连CAN总线，变频矩阵柜组连CAN总线，CAN通讯转换器通过交换机连吊挂控制上位机。监视控制方法为：吊挂控制上位机发送的控制命令通过以太网络进入以交换机，再通过CAN通讯转换器转换为CAN信号形式的控制命令，该控制命令通过CAN总线进入变频矩阵柜组，变频矩阵柜组输出变频控制命令，变频控制命令通过CAN总线传入每个马达控制箱，每个马达控制箱输出电机控制信号控制对应的吊机中马达。本发明具有操作方便，安全性高，智能性强的优点。
Description
技术领域
本发明涉及高空舞台演艺设备技术领域，具体涉及一种数字吊挂监视控制系统及其控制方法。
技术背景
随着目前演播厅对灯光效果和音响效果的要求越来越高，演播厅舞台上出现的设备也越来越多，传统的手动铰链吊挂，简易电机吊挂，模拟电子式吊挂控制系统均无法满足现有演播厅所需求的规模更大、更智能、更可靠、更精确的吊挂监视控制要求。上述手动铰链吊挂具有操作费时费力，升降速度慢，吊挂设备点越多效率越低的缺点；上述简易电机吊挂具有非集中式控制，安全性差的缺点。模拟电子式吊挂控制系统通过模拟电子式集中控制台控制吊挂设备具有无状态反馈，如高度和速度精确运行反馈，控制台通用性和系统配置伸缩性差的缺点，另外，模拟电子式吊挂控制系统控制的吊挂设备点越多，控制线路越复杂，故障率也越高。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种操作方便，安全性高，智能性强的数字吊挂监视控制系统及其控制方法。
为实现上述目的，本发明所设计的一种数字吊挂监视控制系统，它包括多个带有水平吊杆的水平卷扬吊机、多个带有单点吊钩的单点吊机、多个上收揽吊机，其中，每个水平卷扬吊机、单点吊机、上收揽吊机均连接有对应的马达控制箱，其特征在于：它还包括CAN总线、变频矩阵柜组、CAN通讯转换器、交换机和吊挂控制上位机，所述每个马达控制箱均连接CAN总线，所述CAN通讯转换器连接CAN总线，所述变频矩阵柜组连接CAN总线，所述CAN通讯转换器通过交换机连接吊挂控制上位机。
所述变频矩阵柜组的每个机柜中包括同步控制器，所述同步控制器连接CAN总线或与变频矩阵柜中的变频矩阵相连接。
所述吊挂控制上位机为吊挂监控系统PC或吊挂控制台或吊挂系统无线控制单元。
所述吊挂系统无线控制单元包括吊挂系统无线控制终端和无线接入器，所述吊挂系统无线控制终端通过无线接入器与所述交换机连接，所述吊挂系统无线控制终端与无线接入器之间通过无线通信连接。
所述CAN通讯转换器为以太网CAN通讯转换器，所述交换机为以太网络交换机。
上述数字吊挂监视控制系统的控制方法是：吊挂控制上位机发送的控制命令通过交换机，再通过CAN通讯转换器转换为CAN信号形式的控制命令，该CAN信号形式的控制命令通过CAN总线进入变频矩阵柜组，变频矩阵柜组输出变频控制命令，所述变频控制命令通过CAN总线传入每个马达控制箱，每个马达控制箱输出电机控制信号控制对应的水平卷扬吊机、单点吊机和上收揽吊机中马达的工作状态。
所述每个马达控制箱将对应的水平卷扬吊机、单点吊机和上收揽吊机中马达的工作状态参数信号通过CAN总线反馈到变频矩阵柜组中的同步控制器，同步控制器将反馈参数与设定参数进行比较，比较后输出马达工作状态修正命令给变频矩阵，从而修正对应的马达控制箱的工作状态。
所述吊挂监控系统PC、吊挂控制台和吊挂系统无线控制单元能分别向交换机发送控制命令，交换机按照预设的优先级别输出吊挂监控系统PC或吊挂控制台或吊挂系统无线控制单元的控制命令。
所述交换机预设的优先级别顺序为吊挂监控系统PC，吊挂控制台，吊挂系统无线控制单元。
本发明通过设置CAN总线实现马达控制箱、变频矩阵柜组和同步控制器之间的相互通信，通过设置以太网络交换机和以太网CAN通讯转换器实现了吊挂控制上位机的控制信号通过CAN总线控制马达控制箱和/或变频矩阵柜组。
总的来说本发明有如下优点：1、采用分布式总线技术，系统稳定可靠。设备连接方便，易于调试与维修。采用变频矩阵柜组，使用少量的变频器控制数量更多的吊机马达。2、采用上收揽同步电机，当吊杆升降动作发生时，自动同步控制相应的收揽电机，收起或放下灯光控制电缆与信号线，节省空间，安装方便效率高。3、在使用变频器自动控制吊机的情况下，最高可实现±5mm距离的误差。4、当某个单点吊机出现故障时，其他编入同一组的单点吊机会自动停止运行。或当多个单点吊机运行的速度相差很大的时候，整个吊机编组都会停止运行，防止组合杆倾斜。5、变频矩阵柜组最大可容纳16变频矩阵柜。每台变频矩阵柜最多可同时连接48台吊机。6、最大同时控制终端(含吊挂监控系统PC、吊挂控制台、吊挂系统无线控制终端)数量为10个。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
图1所示的一种数字吊挂监视控制系统，它包括多个带有水平吊杆的水平卷扬吊机、多个带有单点吊钩的单点吊机、多个上收揽吊机，其中，每个水平卷扬吊机、单点吊机、上收揽吊机均连接有对应的马达控制箱，其特征在于：它还包括CAN总线、变频矩阵柜组、CAN通讯转换器、交换机和吊挂控制上位机，所述每个马达控制箱均连接CAN总线，所述CAN通讯转换器连接CAN总线，所述变频矩阵柜组连接CAN总线，所述CAN通讯转换器通过交换机连接吊挂控制上位机。
上述技术方案中，变频矩阵柜组的每个机柜中包括同步控制器，所述同步控制器连接CAN总线或与变频矩阵柜中的变频矩阵相连接，同步控制器用来接收马达控制箱的反馈信号。
上述技术方案中，吊挂控制上位机为吊挂监控系统PC或吊挂控制台或吊挂系统无线控制单元。
上述技术方案中，吊挂系统无线控制单元包括吊挂系统无线控制终端和无线接入器，所述吊挂系统无线控制终端通过无线接入器与所述交换机连接，所述吊挂系统无线控制终端与无线接入器之间通过无线通信连接。实现了整个系统的远程控制。
上述技术方案中，CAN通讯转换器优选为以太网CAN通讯转换器，交换机优选为以太网络交换机。CAN通讯转换器也可以采用现场网络CAN通讯转换器，交换机也也可以采用现场网络交换机。
如图1所示的一种数字吊挂监视控制方法，该方法为：吊挂控制上位机发送的控制命令通过交换机，再通过CAN通讯转换器转换为CAN信号形式的控制命令，该CAN信号形式的控制命令通过CAN总线进入变频矩阵柜组，变频矩阵柜组输出变频控制命令，所述变频控制命令通过CAN总线传入每个马达控制箱，每个马达控制箱输出电机控制信号控制对应的水平卷扬吊机、单点吊机和上收揽吊机中马达的工作状态。
上述方法中，最好还包括一个信号反馈步骤，每个马达控制箱将对应的水平卷扬吊机、单点吊机和上收揽吊机中马达的工作状态参数信号通过CAN总线反馈到变频矩阵柜组中的同步控制器，同步控制器将反馈参数与设定参数进行比较，比较后输出马达工作状态修正命令给变频矩阵，从而修正对应的马达控制箱的工作状态。
上述方法中，吊挂监控系统PC、吊挂控制台和吊挂系统无线控制单元能分别向交换机发送控制命令，交换机按照预设的优先级别输出吊挂监控系统PC或吊挂控制台或吊挂系统无线控制单元的控制命令。实现了整个系统的多重控制，保证了整个系统的可靠性。
上述方法中，交换机预设的优先级别顺序为吊挂监控系统PC，吊挂控制台，吊挂系统无线控制单元。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (9)
1.一种数字吊挂监视控制系统，它包括多个带有水平吊杆的水平卷扬吊机、多个带有单点吊钩的单点吊机、多个上收揽吊机，其中，每个水平卷扬吊机、单点吊机、上收揽吊机均连接有对应的马达控制箱，其特征在于：它还包括CAN总线、变频矩阵柜组、CAN通讯转换器、交换机和吊挂控制上位机，所述每个马达控制箱均连接CAN总线，所述CAN通讯转换器连接CAN总线，所述变频矩阵柜组连接CAN总线，所述CAN通讯转换器通过交换机连接吊挂控制上位机。
2.根据权利要求1所述的数字吊挂监视控制系统，其特征在于：所述变频矩阵柜组的每个机柜中包括同步控制器，所述同步控制器连接CAN总线或与变频矩阵柜中的变频矩阵相连接。
3.根据权利要求1所述的数字吊挂监视控制系统，其特征在于：所述吊挂控制上位机为吊挂监控系统PC或吊挂控制台或吊挂系统无线控制单元。
4.根据权利要求3所述的数字吊挂监视控制系统，其特征在于：所述吊挂系统无线控制单元包括吊挂系统无线控制终端和无线接入器，所述吊挂系统无线控制终端通过无线接入器与所述交换机连接，所述吊挂系统无线控制终端与无线接入器之间通过无线通信连接。
5.根据权利要求1所述的数字吊挂监视控制系统，其特征在于：所述CAN通讯转换器为以太网CAN通讯转换器，所述交换机为以太网络交换机。
6.根据权利要求1-5任一项所述的数字吊挂监视控制系统，该系统的控制方法是：吊挂控制上位机发送的控制命令通过交换机，再通过CAN通讯转换器转换为CAN信号形式的控制命令，该CAN信号形式的控制命令通过CAN总线进入变频矩阵柜组，变频矩阵柜组输出变频控制命令，所述变频控制命令通过CAN总线传入每个马达控制箱，每个马达控制箱输出电机控制信号控制对应的水平卷扬吊机、单点吊机和上收揽吊机中马达的工作状态。
7.根据权利要求6所述的数字吊挂监视控制方法，其特征在于：所述每个马达控制箱将对应的水平卷扬吊机、单点吊机和上收揽吊机中马达的工作状态参数信号通过CAN总线反馈到变频矩阵柜组中的同步控制器，同步控制器将反馈参数与设定参数进行比较，比较后输出马达工作状态修正命令给变频矩阵，从而修正对应的马达控制箱的工作状态。
8.根据权利要求7所述的数字吊挂监视控制方法，其特征在于：所述吊挂监控系统PC、吊挂控制台和吊挂系统无线控制单元能分别向交换机发送控制命令，交换机按照预设的优先级别输出吊挂监控系统PC或吊挂控制台或吊挂系统无线控制单元的控制命令。
9.根据权利要求8所述的数字吊挂监视控制方法，其特征在于：所述交换机预设的优先级别顺序为吊挂监控系统PC，吊挂控制台，吊挂系统无线控制单元。
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