現代舞臺機械的控制系統

　　舞臺機械設備及其控制操作系統是不可分割的整體，其所有的功能、特性、技術(shù)參數都是為滿(mǎn)足演出需要，按演出工藝及使用要求進(jìn)行設計的。除滿(mǎn)足舞臺演出的核心要求——安全外，最大限度地為表演藝術(shù)提供良好的物質(zhì)條件，以較多類(lèi)型的機械設備、先進(jìn)合理的技術(shù)參數、以及寬廣的控制范圍、多樣的控制模式給編導、演職人員以及舞臺美術(shù)創(chuàng )作人員充分發(fā)揮藝術(shù)創(chuàng )造的空間和余地，是舞臺工藝配置、舞臺機械設備及控制操作系統設計的基本原則。按剛院的規模、經(jīng)營(yíng)管理模式、所演劇種和劇目的特點(diǎn)、劇目預期要創(chuàng )造的氣氛和達到效果等情況，選擇舞臺機械設備的種類(lèi)和數量、技術(shù)參數及其變化范圍，確定機械設備的主要結構、動(dòng)力傳動(dòng)系統、安全設施以及執行機構，這些就是被控制的對象和主體，并以此為基本條件結合其他要求進(jìn)行控制操作系統的設計。當某臺機械設備按操作臺選定的參數開(kāi)始運轉后，通過(guò)安裝在現場(chǎng)的各種傳感器(如載荷、速度、加速度、位置、溫度、流量、壓力等)，將監測信號經(jīng)網(wǎng)絡(luò )系統傳輸反饋到控制系統，經(jīng)控制系統的計算機計算及分析后，發(fā)出指令使機械設備按設定的參數運轉。這個(gè)過(guò)程的主要動(dòng)作如設備的參數、位置、狀態(tài)等均在操作控制臺上顯示出來(lái)。

　　由此可知，控制操作系統的主要作用如下：

　　(1)使舞臺機械產(chǎn)生或終止所希望及預期的運動(dòng)。只有在控制系統選定某設備或設備組并給以運動(dòng)指令后，該設備或設備組才能開(kāi)始運動(dòng)。否則，任何機械設備均不能產(chǎn)生自主或非預期運動(dòng)，只能保持停止狀態(tài)。相反，當控制操作系統選定某運動(dòng)設備并發(fā)出停止指令后，該設備立即停止運動(dòng)，否則，該設備將保持運動(dòng)狀態(tài)直至被限位裝置限制為止。

　　(2)控制舞臺機械的運動(dòng)狀態(tài)和動(dòng)力狀態(tài)。即控制它的運動(dòng)速度、加速度、位移、以及速度與行程的關(guān)系(即速度曲線(xiàn))，對多個(gè)機械設備還應控制不同設備間這些參數的相對關(guān)系，如同時(shí)運動(dòng)、差時(shí)運動(dòng)、同步運動(dòng)、順序運動(dòng)以及特定規律運動(dòng)等。

　　(3)限制舞臺機械設備在規定范圍內的運動(dòng)。正常情況下，舞臺機械設備在設定行程范圍內運動(dòng)，在設定停止點(diǎn)停止;或在允許行程范圍內運動(dòng)，在最大行程點(diǎn)被限制而停止。在非正常狀態(tài)下，緊急停車(chē)裝置會(huì )停止設備或設備組的一切運動(dòng)。

　　(4)能為操作人員提供簡(jiǎn)單而清晰的設備狀態(tài)指示，以避免可能導致危險或損壞設備的動(dòng)作。這種顯示一般有載荷、速度、位移、位置、與相關(guān)設備的相對關(guān)系等。在主控制操作臺上，應能顯示出預選的設備或設備組、單個(gè)設備或成組設備的運行參數、場(chǎng)景參數、場(chǎng)景序列、故障信息及其他管理需要的信息，還能用明顯的方式區分不同設備的不同狀態(tài)(選中與未選、運行與停止、正常與故障等)，而且，這些顯示必須是適時(shí)的且沒(méi)有明顯的延遲。

　　(5)控制操作系統應保證所有受控設備穩定、安全及可靠的運轉。

　　(6)控制系統本身應能容易方便的進(jìn)行維修及零部件的更換等。

　　控制系統的主要組成及要求

　　從概念上可以把控制系統解釋為：把分散在一定范圍的電動(dòng)機傳動(dòng)系統、位置及速度監視系統、設備連鎖系統以及緊急停機系統等集成，并能處理來(lái)自這些系統的多路信息，使設備完成所要求的功能動(dòng)作，并安全、穩定運轉可編程智能系統、邏輯系統或計算機系統(或二者兼有)?？刂葡到y應滿(mǎn)足演出工藝所提出的所有要求和用戶(hù)對該系統提出的工程和管理上的一些特殊要求，

　　控制系統所具備的功能都是以確保演職人員、劇場(chǎng)管理和操作人員的安全以及舞臺機械設備和演出場(chǎng)景的安全為前提的，所有舞臺機械設備的運轉均應在操作人員直接監視下進(jìn)行，即操作人員要操作的所有機械及與之相鄰的機械均在操作人員的視線(xiàn)之內。因此，控制系統應滿(mǎn)足以下要求：

　　一、可選擇的操作位置

　　為充分滿(mǎn)足演出的需要，在主控制室、舞臺平面、各層天橋、柵頂、臺倉等不同位置均應能完成對各區設備的操作。因此，主控制系統除有設在主控制室的主控制操作臺(通常為固定式操作臺)外，在上述幾個(gè)操作位置還應配備移動(dòng)式、便攜式或垂吊式操作盤(pán)，以保證操作人員在設備附近或能夠觀(guān)察到設備大部分運動(dòng)過(guò)程和鄰近設備的狀態(tài)的地方進(jìn)行直觀(guān)地操作。移動(dòng)式、便攜式操作盤(pán)應連接在主系統網(wǎng)絡(luò )上，其人——機界面與主控制操作臺一致，并能進(jìn)行全功能的操作。但通過(guò)功能授權或設定密碼可限定其操作權限。如某操作盤(pán)只可操作臺上設備，某操作盤(pán)只能操作臺下設備，某操作盤(pán)只能操作某區域的設備等。在移動(dòng)式和便攜式操作盤(pán)上還應設置對講通話(huà)設備，以便當地操作人員與主操作臺或其他操作盤(pán)之間進(jìn)行通話(huà)。垂吊式操作盤(pán)是一種簡(jiǎn)化功能的操作盤(pán)，通常作為就地操作盤(pán)使用。