備135和外部系統(tǒng)140。在一種示范性實施方式中,安全 系統(tǒng)125可能包括緊急停止(e-stop)系統(tǒng);機械130可能包括升降機、鏈?zhǔn)狡鹬貦C、絞車、 電梯、旋轉(zhuǎn)木馬、轉(zhuǎn)盤、液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)、多軸系統(tǒng)、線性運動系統(tǒng)(比如橋面軌道和線 架)、音頻設(shè)備、照明設(shè)備和/或視頻設(shè)備;輸入/輸出設(shè)備135可能包括增量編碼器、絕對 編碼器、可變電壓反饋設(shè)備、電阻反饋設(shè)備、轉(zhuǎn)速計和/或測壓元件;外部系統(tǒng)140可能包括 表演控制系統(tǒng)、工業(yè)協(xié)議和第S方軟件接口,包括0-10V (伏)系統(tǒng)、Mo化US系統(tǒng)、Prof ibus 系統(tǒng)、ArtNet系統(tǒng)、BMS(建筑物管理系統(tǒng))系統(tǒng)、化herCat系統(tǒng)、DMX系統(tǒng)、SMPTE(電影 和電視工程師協(xié)會)系統(tǒng)、VITC系統(tǒng)、MIDI (樂器數(shù)字接口)系統(tǒng)、MANET (Mobile Ad hoc 肥Twork)系統(tǒng)、K-Bus系統(tǒng)、串行系統(tǒng)(包括RS 485和RS 232)、W太網(wǎng)系統(tǒng)、TCP/IP (傳輸 控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)系統(tǒng)、UDP (用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)系統(tǒng)、ControlNet系統(tǒng)、DeviceNet 系統(tǒng)、RS 232系統(tǒng)、RS 45系統(tǒng)、CAN總線(控制器局域網(wǎng)總線)系統(tǒng)、Maya系統(tǒng)、Li曲twave 系統(tǒng)、Catalyst系統(tǒng)、3ds Ma或3D Sutdio Max系統(tǒng)和/或定制設(shè)計系統(tǒng)。
[0046] 圖2顯示了自動化和運動控制系統(tǒng)的一種可選實施方式。可通過邏輯節(jié)點210的 互聯(lián),形成圖2中所示的自動化和運動控制系統(tǒng)100。每個節(jié)點210可W是遠(yuǎn)程站120、安 全系統(tǒng)125、機械130、輸入/輸出設(shè)備135和外部系統(tǒng)140中的具體設(shè)備(或設(shè)備分組)。 另一個操縱員控制臺節(jié)點215可W是操縱員控制臺115中的具體設(shè)備,可使操作員與控制 系統(tǒng)100交互,即向控制系統(tǒng)100發(fā)送數(shù)據(jù)和指令,并從控制系統(tǒng)100接收數(shù)據(jù)和信息。操 作員控制臺節(jié)點215除了可能包括一個圖形用戶界面(GUI)或人機界面0MI),W使操作員 能夠與控制系統(tǒng)100交互外,操作員控制臺節(jié)點215與其它節(jié)點210是相似的。在示范性 實施方式中,操作員控制臺節(jié)點215可能為'Windows'?計算機。
[0047] 在一種示范性實施方式中,操作員可在操作員控制臺節(jié)點215處使用一臺或多臺 輸入設(shè)備向系統(tǒng)提供輸入。輸入設(shè)備為鼠標(biāo)等定點設(shè)備、鍵盤、按鈕面板或其它相似設(shè)備。 如圖2所示,節(jié)點210和操作員控制臺節(jié)點215相互聯(lián)接。因此,任何節(jié)點210、215可與控 制系統(tǒng)100中的任何其它節(jié)點210、215通信,即發(fā)送和接收數(shù)據(jù)和/或指令。在一種示范 性實施方式中,可在網(wǎng)絡(luò)212中布置或配置一組節(jié)點210。網(wǎng)絡(luò)212相互連接分組中的節(jié)點 210,并減少與其它節(jié)點210、215的連接的數(shù)量。在另一種示范性實施方式中,節(jié)點210、215 和/或節(jié)點網(wǎng)絡(luò)212可W采用星形、菊花鏈、環(huán)形、網(wǎng)狀、菊花鏈回路、令牌環(huán)或令牌星形布 置,或該些布置的組合。在另一種示范性實施方式中,控制系統(tǒng)100可由圖2所示W(wǎng)外的較 多或較少節(jié)點210、215和/或節(jié)點網(wǎng)絡(luò)212組成。
[0048] 在一種示范性實施方式中,每個節(jié)點210、215可獨立操作和自主,并了解到至少 一個其它節(jié)點210、215的存在。換言之,每個節(jié)點210、215都可W了解到至少一個其它節(jié) 點210、215中有效或無效的(比如在線或離線)。
[0049] 在另一種示范性實施方式中,每個節(jié)點使用分散處理獨立操作。因此,即使一個節(jié) 點可能出現(xiàn)故障,它也能使控制系統(tǒng)保持運行,因為其它運行節(jié)點仍然能夠訪問節(jié)點的運 行數(shù)據(jù)。每個節(jié)點可能是與控制系統(tǒng)的當(dāng)前連接,并可能與網(wǎng)絡(luò)有多條套接。每條連接通 過相應(yīng)的節(jié)點提供與控制系統(tǒng)的節(jié)點通信。因此,在每個單獨的節(jié)點進(jìn)入"離線"后,剩余 的節(jié)點可W繼續(xù)運行和分?jǐn)傌?fù)荷。在另一種示范性實施方式中,控制系統(tǒng)可隨時向任一個 其它節(jié)點提供每個節(jié)點的運行數(shù)據(jù),無論每個節(jié)點是否與其它每個節(jié)點相關(guān)聯(lián)。
[0化0] 圖3顯示了一個節(jié)點的一種示范性實施方式。每個節(jié)點210 (或操作員控制臺節(jié) 點215)包括一個微處理器310 W及存儲設(shè)備315。存儲設(shè)備315可能包括或存儲一條主 或節(jié)點流程317。該流程可能包括能被微處理器310執(zhí)行的一個或多個子處理器或協(xié)同處 理器320。主或節(jié)點流程317提供組網(wǎng)或硬件接口,使子流程或協(xié)同流程能夠運行。節(jié)點 210、215中的微處理器310能夠獨立于其它節(jié)點210、215中的其它微處理器310運行。獨 立微處理器310能使控制系統(tǒng)100中的每個節(jié)點210、215作為"獨立"設(shè)備或較大網(wǎng)絡(luò)的 一部分操作或運行。在一種示范性實施方式中,在節(jié)點210、215作為網(wǎng)絡(luò)的一部分操作或 運行時,節(jié)點210、215能夠?qū)崟r交換信息、數(shù)據(jù)和計算能力,無需意識到微處理器310之間 的邊界就能使控制系統(tǒng)作為"單臺計算機"操作。在另一種實施方式中,每個節(jié)點可使用嵌 入式運動控制器。
[0化1] 圖4和5顯示了由控制系統(tǒng)顯示的節(jié)點列表的示范性實施方式。圖4和5顯示的 交互性屏幕截圖或顯示屏使用表格400來標(biāo)識出控制系統(tǒng)100中的所有節(jié)點。該些節(jié)點可 W在操作員控制臺215處被操作員看到。表格400提供了控制系統(tǒng)100中節(jié)點的概況,并 允許操作員從操作員控制臺215處查看控制系統(tǒng)100中的情況。表格400允許操作員查看 所有不同的節(jié)點、不同節(jié)點的地址、不同節(jié)點當(dāng)前執(zhí)行的任務(wù)、不同節(jié)點當(dāng)前正在執(zhí)行多少 個流程W及任何節(jié)點間的通信。
[0052] 在表格400中,節(jié)點的名稱在列402中提供。列402中的每個節(jié)點可能包括流程 控制器、瘦客戶機、掌上型計算機、單板計算機(SBC)、可編程邏輯控制器(PLC)、現(xiàn)場可編 程口陣列(FPGA)設(shè)備或微處理器等計算設(shè)備。節(jié)點也可W是類似"播放器"或"虛擬機"的 軟件設(shè)備。軟件設(shè)備不是能夠W手握持的真實設(shè)備項目,而是被控制系統(tǒng)視為一項設(shè)備的 軟件結(jié)構(gòu)。軟件設(shè)備可提供命令和接收一種狀態(tài),但不W物理設(shè)備的形式存在。在一種示 范性實施方式中,作為計算設(shè)備或軟件設(shè)備的每個節(jié)點都可W執(zhí)行QNX實時操作系統(tǒng)。 [0化3] 在一種示范性實施方式中,表格400可能包括一個或多個"軸線"設(shè)備或節(jié)點。"軸 線"設(shè)備或節(jié)點可用于代表移動道具的任何機械。機械可由液壓、電氣或氣動系統(tǒng)操作???制系統(tǒng)可與各種不同的軸線設(shè)備或節(jié)點一起使用。該些設(shè)備或節(jié)點與使戲劇道具移動的終 端機器的控制器相對應(yīng)。軸線機械的示例可包括發(fā)動機、馬達(dá)(交流/直流)、伺服機構(gòu)、液 壓發(fā)動機和氣動發(fā)動機。
[0化4] 每項設(shè)備或節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)地址或互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(I巧地址在列404中提供。如果設(shè)備 或節(jié)點離線,比如"拔出"或"未接通",則列404可提供"離線"作為設(shè)備或節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)地址 (見圖5),或為設(shè)備或節(jié)點提供一個網(wǎng)絡(luò)地址但使用一個額外的指示器,比如高亮來指示 設(shè)備或節(jié)點的離線狀態(tài)(見圖4)。
[0055] 在一種示范性實施方式中,在用于舞臺演出的控制系統(tǒng)被啟動和運行時,可加入 多個節(jié)點中的一個,即在演出過程中的任意時間點從"離線"切換到"在線"或"有效"。在 演出中的某些時候,戲劇道具可能完全無需移動。該種情況下,對應(yīng)該戲劇道具的某節(jié)點可 轉(zhuǎn)入離線,使該道具無法W任何方式被意外移動或帶入在線狀態(tài)。在離線節(jié)點自動地或因 操作員命令被有意識的轉(zhuǎn)入在線狀態(tài)時,該節(jié)點會發(fā)送一個可被普遍獲取的數(shù)據(jù)向量,聲 明其已經(jīng)返回在線狀態(tài)。
[0化6] 在另一個示范性實施方式中,在一個節(jié)點或設(shè)備被停用或處于離線狀態(tài)時,比如 已知并且有顯示但并未運行時,其結(jié)果是該節(jié)點或設(shè)備不再可由控制系統(tǒng)進(jìn)行操作。如果 IP或網(wǎng)絡(luò)地址已經(jīng)被控制系統(tǒng)知曉,在節(jié)點或設(shè)備進(jìn)入離線狀態(tài)時,節(jié)點或設(shè)備的IP或網(wǎng) 絡(luò)地址可能顯示在列404中。如果節(jié)點或設(shè)備的子流程或協(xié)同流程出錯或中斷,表示可能 已經(jīng)出現(xiàn)軟件問題。此時,對應(yīng)的節(jié)點或設(shè)備可能仍然在列404中列出。在另一個示范性 實施方式中,可在表格400中使用顏色來向操作人員提供各種診斷信息,比如,黑色表示在 線或有效,黃色表示離線或節(jié)點或設(shè)備中沒有安裝子流程或協(xié)同流程。
[0057] 在每個節(jié)點或設(shè)備上執(zhí)行的不同有效子流程或協(xié)同流程的數(shù)量可在表格400的 列406中顯示或指示。比如,圖5所示的chair化idis節(jié)點或設(shè)備具有38個同步運行的子 流程或協(xié)同流程。表格400的列408顯示或指示在對應(yīng)設(shè)備或節(jié)點上已經(jīng)安裝但被停用的 子流程或協(xié)同流程的數(shù)量。在圖4所示的實施方式中,一個節(jié)點或設(shè)備上停止或故障的子 流程或協(xié)同流程的數(shù)量顯示或指示在列412中。一行中列406、列408和列412 (如果存在) 的子流程或協(xié)同流程總數(shù)顯示或指示一個節(jié)點上的子流程或協(xié)同流程總數(shù)。表格400的列 410顯示或指示了離線節(jié)點或設(shè)備中的子流程或協(xié)同流程數(shù)量。
[0化8] 在圖5所示的示范性實施方式中,四個定向軸線節(jié)點或設(shè)備廣axis_shop_ ne, ""axis_shop_nw, ""axis_shop_se,"和"axis_shop_sw")中的每個都可 W代表一個計 算設(shè)備。每個計算設(shè)備均控制位于戲劇環(huán)境(比如舞臺)的四個不同角落的一臺絞車。其 中,所有絞車?yán)|繩都匯聚在一個點上,W提供一個S維(3D)移動系統(tǒng)在S維空間內(nèi)四處移 動一個點。esc_s_13節(jié)點或設(shè)備W及歧estop節(jié)點或設(shè)備可W是緊急停止控制器,能夠在 操作人員按下緊急停止按鈕時做出響應(yīng)防止戲劇道具發(fā)生碰撞。在按下緊急停止按鈕時, 可從對應(yīng)的機器移除電源或從所有的機器同步移除電源,然后在移除電源后使用制動器來 停止機器的移動。在可選實施方式中,可立即使用制動器,或者在移除電源前后使用。"i_ 〇_9_6"節(jié)點或設(shè)備是一個輸入/輸出控制器,用于把命令信號輸入或輸出系統(tǒng),通常通過 其它系統(tǒng),比如燈光和/或電源開關(guān),或其它系統(tǒng)部件。在一種實施方式中,可能有多種用 于打開和關(guān)閉不同類型的設(shè)備或器具的開關(guān),比如燈光、道具移動機等。"手持控制臺"節(jié)點 或設(shè)備是一種可由操作人員查看的顯示屏。"服務(wù)器"節(jié)點或設(shè)備可對應(yīng)具有大存儲容量 (比如硬盤)的計算設(shè)備或系統(tǒng),能夠比具有較少存儲容量和較小的計算設(shè)備處理強度更 大的計算任務(wù)。
[0化9] 在另一個示范性實施方式中,可提供一個"全局節(jié)點",用于采集信息和把所有機 器數(shù)據(jù)保存到中央位置,W在之后備份該數(shù)據(jù)。比如,全局節(jié)點或設(shè)備可在具有摩擦負(fù)荷的 系統(tǒng)中顯示該些節(jié)點或設(shè)備的顯示屏(比如,與道具移動相關(guān)的節(jié)點或設(shè)備)。
[0060] 如上文與圖4和圖5相關(guān)的文字所示,一個節(jié)點或設(shè)備可W是同步執(zhí)行數(shù)個子流 程或協(xié)同流程的多任務(wù)計算設(shè)備。圖6和7顯示了具體節(jié)點或設(shè)備下流程列表的示范性實 施方式。除在所選擇的節(jié)點或設(shè)備下包含子流程或協(xié)同流程的列表外,圖6與圖4相似,圖 7與圖5相似。如圖4與圖6化及圖5與圖7之間的差異所示,可樹形"結(jié)構(gòu)組織節(jié)點 和設(shè)備W及對應(yīng)的子流程