舞台吊杆控制系统设计
一、毕业设计的技术背景和设计依据
随着人们文化生活水平的提高,对舞台的要求也越来越高。舞台设备向着现代化、智能化发展,已经成为必然的发展趋。舞台吊杆是各类剧场中最为常用的一种设备,其控制至关重要。为适合现代舞台演出要求,近几年国内相继建成的大剧院均采用变频调速的控制方式。调速分为一对一、一对多、变频切换支援、全矩阵切换三种方式。几种方式中一对一大多在大剧院中使用,如国家大剧院、杭州大剧院等;一对多一般在小型剧院或小型会议室使用;矩阵切换则在中型剧院中使用。
随着演出要求越来越严格,舞台吊杆的稳定、安全性优为重要,控制上必须达到能准确、平滑、无震动的要求。在本次设计中,以电动吊杆的数量为18道以列。考虑到成本因素,开发舞台吊杆控制系统。
二、毕业设计的任务
1.根据设计任务查阅相关科技文献,掌握控制、通讯及组态等技术背景知识;
2.提出系统的总体设计方案(包括方案论证与确定、技术经济分析、以及对环境与社会可持续发展的影响等内容);
3.硬件设计(包括理论分析、设计计算、元器件选型、硬件接线等);
4.软件设计(包括各类开发软件的选择、上位和远程监控界面的开发、以及PLC程序编写等);
5.系统集成与调试(包括系统硬件、软件及网络组态,系统调试结果与分析等);
6.撰写毕业设计说明书,绘制图纸;
7.完成指定内容的外文资料翻译。
三、毕业设计的主要内容、功能及技术指标
1.毕业设计的主要内容
1)舞台吊杆系统控制硬件介绍;
2)总体设计方案论证;
3)系统硬件接线设计与选型;
4)系统功能流程及方法的软件实现;
5)系统集成与调试结果分析。
2.设计实现的主要功能及技术指标
1)前沿幕吊杆1套,功率11KW,双制动,旋速度:0.008~0.8m/s,行程20m;
2)会标杆1套,功率11KW,双制动,速度:0.001~1.0m/s,行程20m;
3)电动吊杆8套,功率11KW,双制动,速度:0.001~1m/s,行程20m;
4)灯光吊杆8套,功率7.5KW,双制动,速度:0.002~0.2m/s,行程20m;
5)定位传感器:(德国 KUBLER、德国贝加福、瑞士ELCO)
6)限位开关(法国SCHNEIDER、日本OMRON、德国施迈赛)
7)变频器(德国SEW、英国CT、法国SCHNEIDER、德国NORD)
8)可编程控制器(德国SIEMENS S7系列、法国SCHNEIDER、德国倍福)
9)工业控制计算机(日本CONTEC、德国SIEMENS、研祥)
10)断路器(SCHNEIDER、ABB、SIEMENS)
11)接触器(SCHNEIDER、ABB、GE)
12)继电器(SCHNEIDER、ABB、IDEC)
3.其它需要说明的问题
设计过程要求:
1) 遵守学校有关毕业设计的规章制度;
2) 根据设计题目要求,充分利用所学基础理论和专业知识,有效检索和应用文献,自主学习所需的相关知识与技术,提高知识的综合应用能力和创新能力;
3) 通过定期汇报、小组研讨等方式,增强与业界同行间的沟通与交流能力;
4) 按时、独立、协作、创新地完成设计任务。
四、毕业设计提交的成果
1.设计说明书装订及外文阅读翻译要求
毕业设计说明书由以下各部分组成,其顺序为:封面、中文摘要(约200字)和关键词(3-5个)、英文摘要(约200字)和关键词(3-5个)、目录、正文、参考文献、外文原文(2-3万字符)和译文(约5000汉字)、设计总结、致谢、附录、封底等。
全文要求逻辑严密、条理清晰,文字流畅,理论联系实际,符合科技写作规范。
2.图纸(1#图纸1张,2#图纸2张)
3.设计简介(按13春教务处要求)
五、毕业设计的主要参考文献和技术资料
1.张子毅.基于PLC的舞台吊杆控制系统的设计.甘肃科技.2003年7.第19卷第7期;
2.陈积远.舞台吊杆变频矩阵切换控制系统.长沙铁道学院学报(社会科学版).2010年9月第11卷第3期;
3.罗兴隆.杜敏.全矩阵控制系统的编码信号切换器设计.演艺科技.2013年第九期总第87期;
4.赵庆国.胡心科. 变速算法在舞台吊杆控制中的应用. 工业仪表与自动化装. 2012 年第5 期;
5.蒋伟.胡高平.刘妍.舞台吊杆七段式速度控制策略探讨.《现代电子技术》2006年第5期总第220期;
6.李炜.李青朋.毛海杰.龚建兴.变频技术在舞台吊杆定位控制中的应用.自动化与仪表.2014.11;
六、毕业设计各阶段安排
设 计 内 容周数完成情况
查阅相关技术资料,熟悉舞台吊杆控制系统的硬件配置;学习设计中应用到的各种软件及通信协议。前期
方案初步论证第4周
绘制系统硬件接线图和硬件接线第5,6周
各功能模块的硬件选型及电路连线设计第7周
各模块功能的流程图及其软件设计第8周
各子模块的功能调试和分析第9.10周
系统联调第11.12周
系统完善与实验结果分析,撰写毕业设计说明书第13周
翻译英文资料,完善系统、撰写毕业设计说明书第14周
完善毕业设计说明书,撰写毕业设计简介等第15周
答辩第16周
指导教师签字: