现代舞台机械的控制系统

　　舞台机械设备及其控制操作系统是不可分割的整体，其所有的功能、特性、技术参数都是为满足演出需要，按演出工艺及使用要求进行设计的。除满足舞台演出的核心要求——安全外，最大限度地为表演艺术提供良好的物质条件，以较多类型的机械设备、先进合理的技术参数、以及宽广的控制范围、多样的控制模式给编导、演职人员以及舞台美术创作人员充分发挥艺术创造的空间和余地，是舞台工艺配置、舞台机械设备及控制操作系统设计的基本原则。按刚院的规模、经营管理模式、所演剧种和剧目的特点、剧目预期要创造的气氛和达到效果等情况，选择舞台机械设备的种类和数量、技术参数及其变化范围，确定机械设备的主要结构、动力传动系统、安全设施以及执行机构，这些就是被控制的对象和主体，并以此为基本条件结合其他要求进行控制操作系统的设计。当某台机械设备按操作台选定的参数开始运转后，通过安装在现场的各种传感器(如载荷、速度、加速度、位置、温度、流量、压力等)，将监测信号经网络系统传输反馈到控制系统，经控制系统的计算机计算及分析后，发出指令使机械设备按设定的参数运转。这个过程的主要动作如设备的参数、位置、状态等均在操作控制台上显示出来。

　　由此可知，控制操作系统的主要作用如下：

　　(1)使舞台机械产生或终止所希望及预期的运动。只有在控制系统选定某设备或设备组并给以运动指令后，该设备或设备组才能开始运动。否则，任何机械设备均不能产生自主或非预期运动，只能保持停止状态。相反，当控制操作系统选定某运动设备并发出停止指令后，该设备立即停止运动，否则，该设备将保持运动状态直至被限位装置限制为止。

　　(2)控制舞台机械的运动状态和动力状态。即控制它的运动速度、加速度、位移、以及速度与行程的关系(即速度曲线)，对多个机械设备还应控制不同设备间这些参数的相对关系，如同时运动、差时运动、同步运动、顺序运动以及特定规律运动等。

　　(3)限制舞台机械设备在规定范围内的运动。正常情况下，舞台机械设备在设定行程范围内运动，在设定停止点停止;或在允许行程范围内运动，在最大行程点被限制而停止。在非正常状态下，紧急停车装置会停止设备或设备组的一切运动。

　　(4)能为操作人员提供简单而清晰的设备状态指示，以避免可能导致危险或损坏设备的动作。这种显示一般有载荷、速度、位移、位置、与相关设备的相对关系等。在主控制操作台上，应能显示出预选的设备或设备组、单个设备或成组设备的运行参数、场景参数、场景序列、故障信息及其他管理需要的信息，还能用明显的方式区分不同设备的不同状态(选中与未选、运行与停止、正常与故障等)，而且，这些显示必须是适时的且没有明显的延迟。

　　(5)控制操作系统应保证所有受控设备稳定、安全及可靠的运转。

　　(6)控制系统本身应能容易方便的进行维修及零部件的更换等。

　　控制系统的主要组成及要求

　　从概念上可以把控制系统解释为：把分散在一定范围的电动机传动系统、位置及速度监视系统、设备连锁系统以及紧急停机系统等集成，并能处理来自这些系统的多路信息，使设备完成所要求的功能动作，并安全、稳定运转可编程智能系统、逻辑系统或计算机系统(或二者兼有)。控制系统应满足演出工艺所提出的所有要求和用户对该系统提出的工程和管理上的一些特殊要求，

　　控制系统所具备的功能都是以确保演职人员、剧场管理和操作人员的安全以及舞台机械设备和演出场景的安全为前提的，所有舞台机械设备的运转均应在操作人员直接监视下进行，即操作人员要操作的所有机械及与之相邻的机械均在操作人员的视线之内。因此，控制系统应满足以下要求：

　　一、可选择的操作位置

　　为充分满足演出的需要，在主控制室、舞台平面、各层天桥、栅顶、台仓等不同位置均应能完成对各区设备的操作。因此，主控制系统除有设在主控制室的主控制操作台(通常为固定式操作台)外，在上述几个操作位置还应配备移动式、便携式或垂吊式操作盘，以保证操作人员在设备附近或能够观察到设备大部分运动过程和邻近设备的状态的地方进行直观地操作。移动式、便携式操作盘应连接在主系统网络上，其人——机界面与主控制操作台一致，并能进行全功能的操作。但通过功能授权或设定密码可限定其操作权限。如某操作盘只可操作台上设备，某操作盘只能操作台下设备，某操作盘只能操作某区域的设备等。在移动式和便携式操作盘上还应设置对讲通话设备，以便当地操作人员与主操作台或其他操作盘之间进行通话。垂吊式操作盘是一种简化功能的操作盘，通常作为就地操作盘使用。