專利名稱：數字吊掛監視控制系統及其控制方法
技術領域：
本發明涉及高空舞臺演藝設備技術領域，具體涉及一種數字吊掛監視控制系統及其控制方法。
背景技術：
隨著目前演播廳對燈光效果和音響效果的要求越來越高，演播廳舞臺上出現的設備也越來越多，傳統的手動鉸鏈吊掛，簡易電機吊掛，模擬電子式吊掛控制系統均無法滿足現有演播廳所需求的規模更大、更智能、更可靠、更精確的吊掛監視控制要求。上述手動鉸鏈吊掛具有操作費時費力，升降速度慢，吊掛設備點越多效率越低的缺點；上述簡易電機吊掛具有非集中式控制，安全性差的缺點。模擬電子式吊掛控制系統通過模擬電子式集中控制臺控制吊掛設備具有無狀態反饋，如高度和速度精確運行反饋，控制臺通用性和系統配置伸縮性差的缺點，另外，模擬電子式吊掛控制系統控制的吊掛設備點越多，控制線路越復雜，故障率也越高。
發明內容
本發明的目的就是要提供一種操作方便，安全性高，智能性強的數字吊掛監視控制系統及其控制方法。為實現上述目的，本發明所設計的一種數字吊掛監視控制系統，它包括多個帶有水平吊桿的水平卷揚吊機、多個帶有單點吊鉤的單點吊機、多個上收攬吊機，其中，每個水平卷揚吊機、單點吊機、上收攬吊機均連接有對應的馬達控制箱，其特征在于它還包括 CAN總線、變頻矩陣柜組、CAN通訊轉換器、交換機和吊掛控制上位機，所述每個馬達控制箱均連接CAN總線，所述CAN通訊轉換器連接CAN總線，所述變頻矩陣柜組連接CAN總線，所述CAN通訊轉換器通過交換機連接吊掛控制上位機。所述變頻矩陣柜組的每個機柜中包括同步控制器，所述同步控制器連接CAN總線或與變頻矩陣柜中的變頻矩陣相連接。所述吊掛控制上位機為吊掛監控系統PC或吊掛控制臺或吊掛系統無線控制單兀。所述吊掛系統無線控制單元包括吊掛系統無線控制終端和無線接入器，所述吊掛系統無線控制終端通過無線接入器與所述交換機連接，所述吊掛系統無線控制終端與無線接入器之間通過無線通信連接。所述CAN通訊轉換器為以太網CAN通訊轉換器，所述交換機為以太網絡交換機。上述數字吊掛監視控制系統的控制方法是吊掛控制上位機發送的控制命令通過交換機，再通過CAN通訊轉換器轉換為CAN信號形式的控制命令，該CAN信號形式的控制命令通過CAN總線進入變頻矩陣柜組，變頻矩陣柜組輸出變頻控制命令，所述變頻控制命令通過CAN總線傳入每個馬達控制箱，每個馬達控制箱輸出電機控制信號控制對應的水平卷揚吊機、單點吊機和上收攬吊機中馬達的工作狀態。
所述每個馬達控制箱將對應的水平卷揚吊機、單點吊機和上收攬吊機中馬達的工作狀態參數信號通過CAN總線反饋到變頻矩陣柜組中的同步控制器，同步控制器將反饋參數與設定參數進行比較，比較后輸出馬達工作狀態修正命令給變頻矩陣，從而修正對應的馬達控制箱的工作狀態。所述吊掛監控系統PC、吊掛控制臺和吊掛系統無線控制單元能分別向交換機發送控制命令，交換機按照預設的優先級別輸出吊掛監控系統PC或吊掛控制臺或吊掛系統無線控制單元的控制命令。所述交換機預設的優先級別順序為吊掛監控系統PC，吊掛控制臺，吊掛系統無線控制單元。本發明通過設置CAN總線實現馬達控制箱、變頻矩陣柜組和同步控制器之間的相互通信，通過設置以太網絡交換機和以太網CAN通訊轉換器實現了吊掛控制上位機的控制信號通過CAN總線控制馬達控制箱和/或變頻矩陣柜組。總的來說本發明有如下優點1、采用分布式總線技術，系統穩定可靠。設備連接方便，易于調試與維修。采用變頻矩陣柜組，使用少量的變頻器控制數量更多的吊機馬達。2、 采用上收攬同步電機，當吊桿升降動作發生時，自動同步控制相應的收攬電機，收起或放下燈光控制電纜與信號線，節省空間，安裝方便效率高。3、在使用變頻器自動控制吊機的情況下，最高可實現士5mm距離的誤差。4、當某個單點吊機出現故障時，其他編入同一組的單點吊機會自動停止運行。或當多個單點吊機運行的速度相差很大的時候，整個吊機編組都會停止運行，防止組合桿傾斜。5、變頻矩陣柜組最大可容納16變頻矩陣柜。每臺變頻矩陣柜最多可同時連接48臺吊機。6、最大同時控制終端(含吊掛監控系統PC、吊掛控制臺、吊掛系統無線控制終端)數量為10個。
圖1為本發明的結構框圖；
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明圖1所示的一種數字吊掛監視控制系統，它包括多個帶有水平吊桿的水平卷揚吊機、多個帶有單點吊鉤的單點吊機、多個上收攬吊機，其中，每個水平卷揚吊機、單點吊機、 上收攬吊機均連接有對應的馬達控制箱，其特征在于它還包括CAN總線、變頻矩陣柜組、 CAN通訊轉換器、交換機和吊掛控制上位機，所述每個馬達控制箱均連接CAN總線，所述CAN 通訊轉換器連接CAN總線，所述變頻矩陣柜組連接CAN總線，所述CAN通訊轉換器通過交換機連接吊掛控制上位機。上述技術方案中，變頻矩陣柜組的每個機柜中包括同步控制器，所述同步控制器連接CAN總線或與變頻矩陣柜中的變頻矩陣相連接，同步控制器用來接收馬達控制箱的反饋信號。上述技術方案中，吊掛控制上位機為吊掛監控系統PC或吊掛控制臺或吊掛系統無線控制單元。上述技術方案中，吊掛系統無線控制單元包括吊掛系統無線控制終端和無線接入
4器，所述吊掛系統無線控制終端通過無線接入器與所述交換機連接，所述吊掛系統無線控制終端與無線接入器之間通過無線通信連接。實現了整個系統的遠程控制。
上述技術方案中，CAN通訊轉換器優選為以太網CAN通訊轉換器，交換機優選為以太網絡交換機。CAN通訊轉換器也可以采用現場網絡CAN通訊轉換器，交換機也也可以采用現場網絡交換機。如圖1所示的一種數字吊掛監視控制方法，該方法為吊掛控制上位機發送的控制命令通過交換機，再通過CAN通訊轉換器轉換為CAN信號形式的控制命令，該CAN信號形式的控制命令通過CAN總線進入變頻矩陣柜組，變頻矩陣柜組輸出變頻控制命令，所述變頻控制命令通過CAN總線傳入每個馬達控制箱，每個馬達控制箱輸出電機控制信號控制對應的水平卷揚吊機、單點吊機和上收攬吊機中馬達的工作狀態。上述方法中，最好還包括一個信號反饋步驟，每個馬達控制箱將對應的水平卷揚吊機、單點吊機和上收攬吊機中馬達的工作狀態參數信號通過CAN總線反饋到變頻矩陣柜組中的同步控制器，同步控制器將反饋參數與設定參數進行比較，比較后輸出馬達工作狀態修正命令給變頻矩陣，從而修正對應的馬達控制箱的工作狀態。上述方法中，吊掛監控系統PC、吊掛控制臺和吊掛系統無線控制單元能分別向交換機發送控制命令，交換機按照預設的優先級別輸出吊掛監控系統PC或吊掛控制臺或吊掛系統無線控制單元的控制命令。實現了整個系統的多重控制，保證了整個系統的可靠性。上述方法中，交換機預設的優先級別順序為吊掛監控系統PC，吊掛控制臺，吊掛系統無線控制單元。本說明書未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
權利要求
1.一種數字吊掛監視控制系統，它包括多個帶有水平吊桿的水平卷揚吊機、多個帶有單點吊鉤的單點吊機、多個上收攬吊機，其中，每個水平卷揚吊機、單點吊機、上收攬吊機均連接有對應的馬達控制箱，其特征在于它還包括CAN總線、變頻矩陣柜組、CAN通訊轉換器、交換機和吊掛控制上位機，所述每個馬達控制箱均連接CAN總線，所述CAN通訊轉換器連接CAN總線，所述變頻矩陣柜組連接CAN總線，所述CAN通訊轉換器通過交換機連接吊掛控制上位機。
2.根據權利要求1所述的數字吊掛監視控制系統，其特征在于所述變頻矩陣柜組的每個機柜中包括同步控制器，所述同步控制器連接CAN總線或與變頻矩陣柜中的變頻矩陣相連接。
3.根據權利要求1所述的數字吊掛監視控制系統，其特征在于所述吊掛控制上位機為吊掛監控系統PC或吊掛控制臺或吊掛系統無線控制單元。
4.根據權利要求3所述的數字吊掛監視控制系統，其特征在于所述吊掛系統無線控制單元包括吊掛系統無線控制終端和無線接入器，所述吊掛系統無線控制終端通過無線接入器與所述交換機連接，所述吊掛系統無線控制終端與無線接入器之間通過無線通信連接。
5.根據權利要求1所述的數字吊掛監視控制系統，其特征在于所述CAN通訊轉換器為以太網CAN通訊轉換器，所述交換機為以太網絡交換機。
6.根據權利要求1-5任一項所述的數字吊掛監視控制系統，該系統的控制方法是吊掛控制上位機發送的控制命令通過交換機，再通過CAN通訊轉換器轉換為CAN信號形式的控制命令，該CAN信號形式的控制命令通過CAN總線進入變頻矩陣柜組，變頻矩陣柜組輸出變頻控制命令，所述變頻控制命令通過CAN總線傳入每個馬達控制箱，每個馬達控制箱輸出電機控制信號控制對應的水平卷揚吊機、單點吊機和上收攬吊機中馬達的工作狀態。
7.根據權利要求6所述的數字吊掛監視控制方法，其特征在于所述每個馬達控制箱將對應的水平卷揚吊機、單點吊機和上收攬吊機中馬達的工作狀態參數信號通過CAN總線反饋到變頻矩陣柜組中的同步控制器，同步控制器將反饋參數與設定參數進行比較，比較后輸出馬達工作狀態修正命令給變頻矩陣，從而修正對應的馬達控制箱的工作狀態。
8.根據權利要求7所述的數字吊掛監視控制方法，其特征在于所述吊掛監控系統PC、 吊掛控制臺和吊掛系統無線控制單元能分別向交換機發送控制命令，交換機按照預設的優先級別輸出吊掛監控系統PC或吊掛控制臺或吊掛系統無線控制單元的控制命令。
9.根據權利要求8所述的數字吊掛監視控制方法，其特征在于所述交換機預設的優先級別順序為吊掛監控系統PC，吊掛控制臺，吊掛系統無線控制單元。
全文摘要
一種數字吊掛監視控制系統，它的每個水平卷揚吊機、單點吊機、上收攬吊機連對應的馬達控制箱，每個馬達控制箱連CAN總線，CAN通訊轉換器連CAN總線，變頻矩陣柜組連CAN總線，CAN通訊轉換器通過交換機連吊掛控制上位機。監視控制方法為吊掛控制上位機發送的控制命令通過以太網絡進入以交換機，再通過CAN通訊轉換器轉換為CAN信號形式的控制命令，該控制命令通過CAN總線進入變頻矩陣柜組，變頻矩陣柜組輸出變頻控制命令，變頻控制命令通過CAN總線傳入每個馬達控制箱，每個馬達控制箱輸出電機控制信號控制對應的吊機中馬達。本發明具有操作方便，安全性高，智能性強的優點。
文檔編號G05B19/418GK102354187SQ20111025421
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月31日
發明者余輝, 吳繼尨, 朱翔, 梁遠濤, 段永順, 陳建國, 黃燁 申請人:佑圖物理應用科技發展(武漢)有限公司