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舞臺吊桿控制系統設計

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舞臺吊桿控制系統設計           

一、畢業設計的技術背景和設計依據

隨著人們文化生活水平的提高,對舞臺的要求也越來越高。舞臺設備向著現代化、智能化發展,已經成為必然的發展趨。舞臺吊桿是各類劇場中最為常用的一種設備,其控制至關重要。為適合現代舞臺演出要求,近幾年國內相繼建成的大劇院均采用變頻調速的控制方式。調速分為一對一、一對多、變頻切換支援、全矩陣切換三種方式。幾種方式中一對一大多在大劇院中使用,如國家大劇院、杭州大劇院等;一對多一般在小型劇院或小型會議室使用;矩陣切換則在中型劇院中使用。

隨著演出要求越來越嚴格,舞臺吊桿的穩定、安全性優為重要,控制上必須達到能準確、平滑、無震動的要求。在本次設計中,以電動吊桿的數量為18道以列。考慮到成本因素,開發舞臺吊桿控制系統。

二、畢業設計的任務

1.根據設計任務查閱相關科技文獻,掌握控制、通訊及組態等技術背景知識;

2.提出系統的總體設計方案(包括方案論證與確定、技術經濟分析、以及對環境與社會可持續發展的影響等內容);

3.硬件設計(包括理論分析、設計計算、元器件選型、硬件接線等);

4.軟件設計(包括各類開發軟件的選擇、上位和遠程監控界面的開發、以及PLC程序編寫等);

5.系統集成與調試(包括系統硬件、軟件及網絡組態,系統調試結果與分析等);

6.撰寫畢業設計說明書,繪制圖紙;

7.完成指定內容的外文資料翻譯。 

三、畢業設計的主要內容、功能及技術指標

1.畢業設計的主要內容

1)舞臺吊桿系統控制硬件介紹;  

2)總體設計方案論證;

3)系統硬件接線設計與選型;

4)系統功能流程及方法的軟件實現; 

5)系統集成與調試結果分析。

2.設計實現的主要功能及技術指標

1)前沿幕吊桿1套,功率11KW,雙制動,旋速度:0.008~0.8m/s,行程20m;

2)會標桿1套,功率11KW,雙制動,速度:0.001~1.0m/s,行程20m;

3)電動吊桿8套,功率11KW,雙制動,速度:0.001~1m/s,行程20m;

4)燈光吊桿8套,功率7.5KW,雙制動,速度:0.002~0.2m/s,行程20m;

5)定位傳感器:(德國 KUBLER、德國貝加福、瑞士ELCO)

6)限位開關(法國SCHNEIDER、日本OMRON、德國施邁賽)

7)變頻器(德國SEW、英國CT、法國SCHNEIDER、德國NORD)

8)可編程控制器(德國SIEMENS S7系列、法國SCHNEIDER、德國倍福)

9)工業控制計算機(日本CONTEC、德國SIEMENS、研祥)

10)斷路器(SCHNEIDER、ABB、SIEMENS)

11)接觸器(SCHNEIDER、ABB、GE)

12)繼電器(SCHNEIDER、ABB、IDEC)

3.其它需要說明的問題

設計過程要求:

1) 遵守學校有關畢業設計的規章制度;

2) 根據設計題目要求,充分利用所學基礎理論和專業知識,有效檢索和應用文獻,自主學習所需的相關知識與技術,提高知識的綜合應用能力和創新能力;

3) 通過定期匯報、小組研討等方式,增強與業界同行間的溝通與交流能力;

4) 按時、獨立、協作、創新地完成設計任務。

四、畢業設計提交的成果

1.設計說明書裝訂及外文閱讀翻譯要求

畢業設計說明書由以下各部分組成,其順序為:封面、中文摘要(約200字)和關鍵詞(3-5個)、英文摘要(約200字)和關鍵詞(3-5個)、目錄、正文、參考文獻、外文原文(2-3萬字符)和譯文(約5000漢字)、設計總結、致謝、附錄、封底等。

全文要求邏輯嚴密、條理清晰,文字流暢,理論聯系實際,符合科技寫作規范。

2.圖紙(1#圖紙1張,2#圖紙2張)

3.設計簡介(按13春教務處要求)

五、畢業設計的主要參考文獻和技術資料

1.張子毅.基于PLC的舞臺吊桿控制系統的設計.甘肅科技.2003年7.第19卷第7期;

2.陳積遠.舞臺吊桿變頻矩陣切換控制系統.長沙鐵道學院學報(社會科學版).2010年9月第11卷第3期;

3.羅興隆.杜敏.全矩陣控制系統的編碼信號切換器設計.演藝科技.2013年第九期總第87期;

4.趙慶國.胡心科. 變速算法在舞臺吊桿控制中的應用. 工業儀表與自動化裝. 2012 年第5 期;

5.蔣偉.胡高平.劉妍.舞臺吊桿七段式速度控制策略探討.《現代電子技術》2006年第5期總第220期;

6.李煒.李青朋.毛海杰.龔建興.變頻技術在舞臺吊桿定位控制中的應用.自動化與儀表.2014.11;

六、畢業設計各階段安排

設 計 內 容周數完成情況

查閱相關技術資料,熟悉舞臺吊桿控制系統的硬件配置;學習設計中應用到的各種軟件及通信協議。前期

方案初步論證第4周

繪制系統硬件接線圖和硬件接線第5,6周

各功能模塊的硬件選型及電路連線設計第7周

各模塊功能的流程圖及其軟件設計第8周

各子模塊的功能調試和分析第9.10周

系統聯調第11.12周

系統完善與實驗結果分析,撰寫畢業設計說明書第13周

翻譯英文資料,完善系統、撰寫畢業設計說明書第14周

完善畢業設計說明書,撰寫畢業設計簡介等第15周

答辯第16周

            指導教師簽字:


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