CN116094136A - 一种基于冗余回路的舞台驱动系统 - Google Patents

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张向文
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田凯
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毛家伟
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肖亮
王铂
杨卫杰
赵劲彪
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李永来
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Abstract

本发明提供的一种基于冗余回路的舞台驱动系统，包括：主抱闸模块，与主变频器连接，用于根据主变频器的控制指令，控制舞台制动装置的打开或关闭；备抱闸模块，与备用变频器连接，用于根据备用变频器的控制指令，控制舞台制动装置的打开或关闭；双电源切换模块，分别与主电源、备电源和舞台制动装置连接，用于当主/备电源出现故障时，将舞台制动装置的供电电源切换为备/主电源。本发明通过冗余设置的主抱闸模块、备抱闸模块及其双电源切换模块，可以在主/备电源出现故障时，将舞台制动装置的供电电源切换为备/主电源，进而保证了舞台制动装置的持续运转，使的舞台驱动系统的安全性大大提高。

Description

一种基于冗余回路的舞台驱动系统
技术领域
本发明属于舞台驱动技术领域，更具体地说，是涉及一种基于冗余回路的舞台驱动系统。
背景技术
在目前各类演出爆发式增长的环境下，为了保证演出的顺利进行，人们对舞台控制系统的可靠性需求不断提高。其中最为关键的便是由变频器、电机与抱闸组成的舞台驱动系统。舞台驱动系统直接决定相关机构是否能够完成动作的响应与停止，并且还关乎演出的成效与人员安全。
现有的舞台驱动系统多为单一变频器、电机、编码器与多个抱闸组成，为单一供电线路。并且现有的舞台驱动系统中抱闸并不分冗余或主备，一旦任意一个抱闸未打开均会造成舞台驱动系统出现“宕机”，这样不仅会使演出无法进行，而且还存在较大的安全隐患。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于冗余回路的舞台驱动系统。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于冗余回路的舞台驱动系统，包括：
主抱闸模块，与主变频器连接，用于根据所述主变频器的控制指令，控制舞台制动装置的打开或关闭；
备抱闸模块，与备用变频器连接，用于根据所述备用变频器的控制指令，控制舞台制动装置的打开或关闭；
双电源切换模块，分别与主电源、备电源和舞台制动装置连接，用于当主/备电源出现故障时，将舞台制动装置的供电电源切换为备/主电源。
优选的，所述舞台制动装置，包括：
第一制动器，通过第一制动接触器与所述双电源切换模块连接；
第二制动器，通过第二制动接触器与所述双电源切换模块连接。
优选的，所述主抱闸模块，包括：
第一抱闸继电器，一端与所述主变频器的数字输出端口连接，另一端与第一制动接触器连接，用于控制第一制动接触器打开或者关闭；
第二抱闸继电器，一端与所述主变频器的数字输出端口连接，另一端与第二制动接触器连接，用于控制第二制动接触器打开或者关闭。
优选的，所述备抱闸模块，包括：
第一备变频器抱闸继电器，一端与所述备用变频器的数字输出端口连接，另一端与第一制动接触器连接，用于控制第一制动接触器打开或者关闭；
第二备变频器抱闸继电器，一端与所述备用变频器的数字输出端口连接，另一端与第二制动接触器连接，用于控制第二制动接触器打开或者关闭。
优选的，所述主变频器的供电电源为主电源。
优选的，所述主电源与断路器的一端连接，所述断路器的另一端与变频器供电接触器的一端连接，所述变频器供电接触器的另一端与进线电抗器的一端连接，所述进线电抗器的另一端与所述主变频器连接。
优选的，所述备用变频器的供电电源为备电源。
优选的，所述主变频器还与舞台驱动系统的主电机连接。
优选的，所述舞台制动装置用于使所述主电机停止工作。
本发明提供的一种基于冗余回路的舞台驱动系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过冗余设置的主抱闸模块、备抱闸模块及其双电源切换模块，可以在主/备电源出现故障时，将舞台制动装置的供电电源切换为备/主电源，进而保证了舞台制动装置的持续运转，使的舞台驱动系统的安全性大大提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的主/备电源供电原理图；
图2为本发明所提供的一种基于冗余回路的舞台驱动系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的目的在于提供一种基于冗余回路的舞台驱动系统，旨在解决现有的舞台驱动系统的制动设备容易出现故障的问题。
请一并参阅图1-2，一种基于冗余回路的舞台驱动系统，包括：主抱闸模块、备抱闸模块和双电源切换模块、舞台制动装置、主变频器和备用变频器。
主抱闸模块，与主变频器连接，用于根据所述主变频器的控制指令，控制舞台制动装置的打开或关闭；备抱闸模块，与备用变频器连接，用于根据所述备用变频器的控制指令，控制舞台制动装置的打开或关闭；双电源切换模块，分别与主电源、备电源和舞台制动装置连接，用于当主/备电源出现故障时，将舞台制动装置的供电电源切换为备/主电源。
需要说明的是，本发明中的主变频器的供电电源为主电源；备用变频器的供电电源为备电源。主变频器还与舞台驱动系统的主电机连接。所述舞台制动装置用于使所述主电机停止工作，反正意外事故发生。
如图1所示，本发明的舞台驱动系统首先从供电端开始冗余，功率配电采用多级配电、多级保护的系统架构。功率配电设计中，断路器的额定电流采用分级设计，同时为避免末级系统短路导致供电回路所有断路器同时跳闸现象，驱动同一机构的主、备设备互相不能接在同一市电供电点下，即主回路中变频器、电机、抱闸的功率用电与备用回路中设备的用电来自不同的市电供电点。当主回路供电出现故障后导致主回路中的设备无法工作，此时通过上位机控制，启动由备用供电点驱动的备用设备继续工作。
进一步的，所述主电源与断路器的一端连接，所述断路器的另一端与变频器供电接触器的一端连接，所述变频器供电接触器的另一端与进线电抗器的一端连接，所述进线电抗器的另一端与所述主变频器连接。本发明的备/主电源通过相应的断路器(2)、变频器供电接触器(3)、进线电抗器(4)输入至变频器(5)中，可以确保电源输入的稳定。
进一步的，请参阅图2，本发明的舞台制动装置，包括：第一制动器和第二制动器。
第一制动器，通过第一制动接触器与所述双电源切换模块连接，当第一制动接触器打开时，第一制动器得电开始制动；第二制动器，通过第二制动接触器与所述双电源切换模块连接，当第二制动接触器打开时，第二制动器得电开始制动。
在本发明实施例中，所述主抱闸模块，包括：第一抱闸继电器和第二抱闸继电器。
第一抱闸继电器，一端与所述主变频器的数字输出端口连接，另一端与第一制动接触器连接，用于控制第一制动接触器打开或者关闭；第二抱闸继电器，一端与所述主变频器的数字输出端口连接，另一端与第二制动接触器连接，用于控制第二制动接触器打开或者关闭。
进一步的，本发明的备抱闸模块，包括：第一备变频器抱闸继电器和第二备变频器抱闸继电器。
第一备变频器抱闸继电器，一端与所述备用变频器的数字输出端口连接，另一端与第一制动接触器连接，用于控制第一制动接触器打开或者关闭；第二备变频器抱闸继电器，一端与所述备用变频器的数字输出端口连接，另一端与第二制动接触器连接，用于控制第二制动接触器打开或者关闭。
本发明通过冗余设置的主抱闸模块、备抱闸模块及其双电源切换模块，可以在主/备电源出现故障时，将舞台制动装置的供电电源切换为备/主电源，进而保证了舞台制动装置的持续运转，使的舞台驱动系统的安全性大大提高。
下面对本发明的工作原理做进一步的说明：
主变频器驱动主电机(8)运行，同时一个驱动系统配置多个制动器(9)。在系统中，由于抱闸一旦关闭，无论主备回路，制动力均会作用在执行机构中，导致电机无法正常运行，因此针对多个抱闸的控制不分主备，即要求主、备驱动系统均能够对全部制动器进行控制。为了确保主变频器或备变频器工作时均可以控制抱闸动作，本发明首先通过双电源切换模块(10)接入主电源与备电源(11)，任意一个供电线路故障后，通过模块自主切换另一条线路，切换模块给多个制动器(9)供电。此外，制动器的触发可以通过主变频器与备变频器(13)同时控制，通过变频器的数字输出端口(6)分别控制抱闸继电器(7)与备变频器的抱闸继电器(14)。通过此配置，无论主回路变频器工作，还是故障后切换为备用变频器工作，均可以通过其一触发制动接触器(12)接通制动器回路，从而实现从主、备变频器同时控制制动器打开或关闭。
本发明提供的一种基于冗余回路的舞台驱动系统的有益效果在于：
a)驱动系统采用冗余供电方案，实现单条供电线路故障后的自主切换；
b)配置冗余变频器与电机为系统提供动力，避免单套设备故障导致无法演出；
c)抱闸通过双电源切换模块实现主、备电源的同时供电，避免单条供电线路故障，抱闸无法动作；
d)主、备变频器通过不同的继电器实现对同一组抱闸进行控制，避免主、备切换后，对抱闸失去控制功能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于冗余回路的舞台驱动系统，其特征在于，包括：
主抱闸模块，与主变频器连接，用于根据所述主变频器的控制指令，控制舞台制动装置的打开或关闭；
备抱闸模块，与备用变频器连接，用于根据所述备用变频器的控制指令，控制舞台制动装置的打开或关闭；
双电源切换模块，分别与主电源、备电源和舞台制动装置连接，用于当主/备电源出现故障时，将舞台制动装置的供电电源切换为备/主电源。
2.如权利要求1所述的一种基于冗余回路的舞台驱动系统，其特征在于，所述舞台制动装置，包括：
第一制动器，通过第一制动接触器与所述双电源切换模块连接；
第二制动器，通过第二制动接触器与所述双电源切换模块连接。
3.如权利要求2所述的一种基于冗余回路的舞台驱动系统，其特征在于，所述主抱闸模块，包括：
第一抱闸继电器，一端与所述主变频器的数字输出端口连接，另一端与第一制动接触器连接，用于控制第一制动接触器打开或者关闭；
第二抱闸继电器，一端与所述主变频器的数字输出端口连接，另一端与第二制动接触器连接，用于控制第二制动接触器打开或者关闭。
4.如权利要求3所述的一种基于冗余回路的舞台驱动系统，其特征在于，所述备抱闸模块，包括：
第一备变频器抱闸继电器，一端与所述备用变频器的数字输出端口连接，另一端与第一制动接触器连接，用于控制第一制动接触器打开或者关闭；
第二备变频器抱闸继电器，一端与所述备用变频器的数字输出端口连接，另一端与第二制动接触器连接，用于控制第二制动接触器打开或者关闭。
5.如权利要求1所述的一种基于冗余回路的舞台驱动系统，其特征在于，所述主变频器的供电电源为主电源。
6.如权利要求5所述的一种基于冗余回路的舞台驱动系统，其特征在于，所述主电源与断路器的一端连接，所述断路器的另一端与变频器供电接触器的一端连接，所述变频器供电接触器的另一端与进线电抗器的一端连接，所述进线电抗器的另一端与所述主变频器连接。
7.如权利要求1所述的一种基于冗余回路的舞台驱动系统，其特征在于，所述备用变频器的供电电源为备电源。
8.如权利要求1所述的一种基于冗余回路的舞台驱动系统，其特征在于，所述主变频器还与舞台驱动系统的主电机连接。
9.如权利要求8所述的一种基于冗余回路的舞台驱动系统，其特征在于，所述舞台制动装置用于使所述主电机停止工作。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117872935A (zh) * 2024-03-08 2024-04-12 浙江南方智慧水务有限公司 一种基于多冗余神经网络的供水控制方法

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