專利名稱：數(shù)字吊掛監(jiān)視控制系統(tǒng)及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高空舞臺演藝設備技術領域，具體涉及一種數(shù)字吊掛監(jiān)視控制系統(tǒng)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(xiàn)的設備也越來越多，傳統(tǒng)的手動鉸鏈吊掛，簡易電機吊掛，模擬電子式吊掛控制系統(tǒng)均無法滿足現(xiàn)有演播廳所需求的規(guī)模更大、更智能、更可靠、更精確的吊掛監(jiān)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(tǒng)通過模擬電子式集中控制臺控制吊掛設備具有無狀態(tài)反饋，如高度和速度精確運行反饋，控制臺通用性和系統(tǒng)配置伸縮性差的缺點，另外，模擬電子式吊掛控制系統(tǒng)控制的吊掛設備點越多，控制線路越復雜，故障率也越高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(shù)字吊掛監(jiān)視控制系統(tǒng)及其控制方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的一種數(shù)字吊掛監(jiān)視控制系統(tǒng)，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(jiān)控系統(tǒng)PC或吊掛控制臺或吊掛系統(tǒng)無線控制單兀。所述吊掛系統(tǒng)無線控制單元包括吊掛系統(tǒng)無線控制終端和無線接入器，所述吊掛系統(tǒng)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(tǒng)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(wǎng)CAN通訊轉換器，所述交換機為以太網(wǎng)絡交換機。上述數(shù)字吊掛監(jiān)視控制系統(tǒng)的控制方法是吊掛控制上位機發(fā)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(tài)。
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(tài)參數(shù)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(shù)與設定參數(shù)進行比較，比較后輸出馬達工作狀態(tài)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(tài)。所述吊掛監(jiān)控系統(tǒng)PC、吊掛控制臺和吊掛系統(tǒng)無線控制單元能分別向交換機發(fā)送控制命令，交換機按照預設的優(yōu)先級別輸出吊掛監(jiān)控系統(tǒng)PC或吊掛控制臺或吊掛系統(tǒng)無線控制單元的控制命令。所述交換機預設的優(yōu)先級別順序為吊掛監(jiān)控系統(tǒng)PC，吊掛控制臺，吊掛系統(tǒng)無線控制單元。本發(fā)明通過設置CAN總線實現(xiàn)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(wǎng)絡交換機和以太網(wǎng)CAN通訊轉換器實現(xiàn)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?？偟膩碚f本發(fā)明有如下優(yōu)點1、采用分布式總線技術，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。設備連接方便，易于調(diào)試與維修。采用變頻矩陣柜組，使用少量的變頻器控制數(shù)量更多的吊機馬達。2、 采用上收攬同步電機，當?shù)鯒U升降動作發(fā)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(jié)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(xiàn)士5mm距離的誤差。4、當某個單點吊機出現(xiàn)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(jiān)控系統(tǒng)PC、吊掛控制臺、吊掛系統(tǒng)無線控制終端)數(shù)量為10個。


圖1為本發(fā)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(fā)明作進一步的詳細說明圖1所示的一種數(shù)字吊掛監(jiān)視控制系統(tǒng)，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(jiān)控系統(tǒng)PC或吊掛控制臺或吊掛系統(tǒng)無線控制單元。上述技術方案中，吊掛系統(tǒng)無線控制單元包括吊掛系統(tǒng)無線控制終端和無線接入
4器，所述吊掛系統(tǒng)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(tǒng)無線控制終端與無線接入器之間通過無線通信連接。實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的遠程控制。
上述技術方案中，CAN通訊轉換器優(yōu)選為以太網(wǎng)CAN通訊轉換器，交換機優(yōu)選為以太網(wǎng)絡交換機。CAN通訊轉換器也可以采用現(xiàn)場網(wǎng)絡CAN通訊轉換器，交換機也也可以采用現(xiàn)場網(wǎng)絡交換機。如圖1所示的一種數(shù)字吊掛監(jiān)視控制方法，該方法為吊掛控制上位機發(fā)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(tài)。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(tài)參數(shù)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(shù)與設定參數(shù)進行比較，比較后輸出馬達工作狀態(tài)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(tài)。上述方法中，吊掛監(jiān)控系統(tǒng)PC、吊掛控制臺和吊掛系統(tǒng)無線控制單元能分別向交換機發(fā)送控制命令，交換機按照預設的優(yōu)先級別輸出吊掛監(jiān)控系統(tǒng)PC或吊掛控制臺或吊掛系統(tǒng)無線控制單元的控制命令。實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的多重控制，保證了整個系統(tǒng)的可靠性。上述方法中，交換機預設的優(yōu)先級別順序為吊掛監(jiān)控系統(tǒng)PC，吊掛控制臺，吊掛系統(tǒng)無線控制單元。本說明書未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領域專業(yè)技術人員公知的現(xiàn)有技術。
權利要求
1.一種數(shù)字吊掛監(jiān)視控制系統(tǒng)，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(jù)權利要求1所述的數(shù)字吊掛監(jiān)視控制系統(tǒng)，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(jù)權利要求1所述的數(shù)字吊掛監(jiān)視控制系統(tǒng)，其特征在于所述吊掛控制上位機為吊掛監(jiān)控系統(tǒng)PC或吊掛控制臺或吊掛系統(tǒng)無線控制單元。
4.根據(jù)權利要求3所述的數(shù)字吊掛監(jiān)視控制系統(tǒng)，其特征在于所述吊掛系統(tǒng)無線控制單元包括吊掛系統(tǒng)無線控制終端和無線接入器，所述吊掛系統(tǒng)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(tǒng)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(jù)權利要求1所述的數(shù)字吊掛監(jiān)視控制系統(tǒng)，其特征在于所述CAN通訊轉換器為以太網(wǎng)CAN通訊轉換器，所述交換機為以太網(wǎng)絡交換機。
6.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的數(shù)字吊掛監(jiān)視控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的控制方法是吊掛控制上位機發(fā)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(tài)。
7.根據(jù)權利要求6所述的數(shù)字吊掛監(jiān)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(tài)參數(shù)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(shù)與設定參數(shù)進行比較，比較后輸出馬達工作狀態(tài)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(tài)。
8.根據(jù)權利要求7所述的數(shù)字吊掛監(jiān)視控制方法，其特征在于所述吊掛監(jiān)控系統(tǒng)PC、 吊掛控制臺和吊掛系統(tǒng)無線控制單元能分別向交換機發(fā)送控制命令，交換機按照預設的優(yōu)先級別輸出吊掛監(jiān)控系統(tǒng)PC或吊掛控制臺或吊掛系統(tǒng)無線控制單元的控制命令。
9.根據(jù)權利要求8所述的數(shù)字吊掛監(jiān)視控制方法，其特征在于所述交換機預設的優(yōu)先級別順序為吊掛監(jiān)控系統(tǒng)PC，吊掛控制臺，吊掛系統(tǒng)無線控制單元。
全文摘要
一種數(shù)字吊掛監(jiān)視控制系統(tǒng)，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(jiān)視控制方法為吊掛控制上位機發(fā)送的控制命令通過以太網(wǎng)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(fā)明具有操作方便，安全性高，智能性強的優(yōu)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(yōu)先權日2011年8月31日
發(fā)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(fā)展(武漢)有限公司