林鸿添
佳兆业文化场馆管理（深圳）有限公 广东 深圳 518000
摘要：在我国进入信息化时代之后，社会和经济的发展速度逐渐加快，这为各行各业带来了更多的发展机遇，舞台艺术行业在这种大背景下，规模不断扩大且数量也大幅度增加，虽然这能够让舞台艺术行业有更加广阔的发展平台，但同时也面临着更加舞台机械方面的考验，社会不断提高对舞台艺术的要求，所以传统的舞台艺术方式已经无法满足当前我国日益提升的社会需求，想要获得更好地经济效益和社会效益，舞台艺术就必须探索新的发展模式。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对PLC技术在舞台机械控制中有效应用提出了一些建议，仅供参考。
关键词：PLC技术；舞台机械控制；有效应用
引言
舞台机械控制中的应用运用PLC技术。在针对应用场景进行控制系统的选择时，伺服电机在设备体积重量方面占据优势；同时，基于安全以及机械设备本身复杂程度考虑，选择可靠的PLC技术为基础作为机械控制系统的前提，有利于舞台安全和整体呈现效果。同时，在满足舞台安全的基础上，能够最大限度地解决在演出中易于暴露在观众视线内的“舞台尴尬”问题。
1、PLC技术
PLC技术借助可编程控制器，能够控制嵌入式设备按照事先写入与编程的软件程序进行控制输出。其具有高效、精准、扩展能力强等特点，能够有效提高数控机床的控制准确性与精度，从而延长使用寿命，增加控制功能的丰富性。
2、舞台机械的特点
2.1安全性要求高
在演出过程中，很多舞台机械控制系统直接参与演出，演员的头上、脚下都有各种各样的舞台机械设备，有的甚至需要配合运动完成表演。由于舞台机械控制设备的安全性直接关系到演职人员的人身安全，因此，台上设备使用的钢丝绳的安全系数较一般机械装备要高，这在国家标准和行业标准中有明确规定。WH/T28-2007《舞台机械台上设备安全》中规定：“钢丝绳的安全系数必须等于或大于10，其中单点吊机、载人飞行设备所用钢丝绳的安全系数必须等于或大于12”。而在传统机械行业中，提升机构工作级别最高为M8的某些冶金起重机和港口集装箱起重机，其钢丝绳安全系数要求为6-9。
2.2设备噪声控制要求高
剧目演出都是在舞台上进行的，演出过程中，舞台机械设备处在表演中心位置，如果设备运行有较大的噪声，则会直接影响演出效果。因此，剧场在建设时期装备的舞台机械选用低噪声设备，并且尽可能采取降噪措施。
2.3防护要求高
演出前装台阶段，工作面多、人员数量多、设备器材多，同时受到场地限制、光照环境等诸多因素影响；舞台机械控制系统在使用时，容易发生设备钢丝绳缠绕、挤压景具、剪切电缆、挤伤人员等各种风险。因此，舞台机械设备需要有较高的设备和人员防护措施。
3、PLC技术在舞台机械控制中有效应用
3.1PLC技术在机械控制装置中的应用
3.1.1为设计原理图提供设计依据
保证PLC技术原理图设计的精确性和合理性是机械控制装置应用的根本，科学、合理的原理图能够对装置性能起到提高作用，最大程度发挥PLC技术的应用价值。在设计PLC技术原理图时要与机械控制装置结构相结合，准确把握控制装置的类型及工作原理，使设计出来的原理图能够与装置相匹配。
3.1.2选择PLC控制系统
由于PLC控制系统的种类十分丰富，所以必须要根据实际的机电设备情况来选择合理的PLC控制系统，保证整体系统的工作效率。同时这也是保证系统使用性能符合实际需求的有效措施，增加系统的使用年限。
3.1.3设计通信网络及接地内容
设计通信网络与接地内容是PLC控制系统中极为重要的环节，构建信息网络是为了能够建立起各个系统的通信关系，提高整个系统的工作效率。各个环节在通信网络的作用下，能够更好地进行统一管理，提高整体系统管理工作的质量。并且在通信网络支持下PLC控制系统的使用性能也更强，一般情况下其网络级别在3到4级。设计PLC控制系统接地部分，能够对系统稳定、安全的运行提供保障，让系统能够更好地抵抗不良因素的干扰，保证设备的生产效率符合实际的生产需求。进行接地设计期间，必须要考虑实际生产状况，对接地设计方案不断的优化和完善，让设计更加合理科学，避免阻碍整体系统运行的稳定性。
3.1.4系统具体组态控制要求
（1）应用中，除满足舞台工作模式化方式工作外，还应满足对舞台各区域进行单控组态的控制要求；（2）登录界面应同时满足进入模式化工作和单控方式工作两种组态按钮需求。同时，因模式化工作界面涉及不同的舞台活动的安全可靠要求，需做限制性操作用户设置，而单控方式可直接登录，用于演出中处理突发事故的紧急；（3）不同舞台工作模式化之间应具备可靠的逻辑程序互锁关系，即当某一种模式工作时，触发另一种工作模式应为无效，确保在同一时刻只能有一种模式在工作；（4）应用中，应具备三种动画方式反馈给操作者对HMI的操控信息，特别是一种模式正在工作时，又错误触发另一种模式，应具备必要的操控警告方式；（5）在登录界面显示HMI系统当前日期与系统当前时间。
3.2PLC在舞台机械控制系统应用中的抗干扰问题的解决措施
①屏蔽。该方法建立两条导线之间的电容连接。联觉耦合；电磁场辐射效果良好。①接地。地线的意义可以理解为等轴测或等轴测电压点，它是系统的基站，但不一定是大地的幂。如果接地端通过低堵塞路径连接到地球，则此点数称为大地。保护电路接地有两个原因(1)。(2)信号电压的参考电位。保护导线必须位于大地水准面上；信号接地电位计或非接地电位计(low volatile and capacity grounds)。不要使用与大功率硅成形相同的接地连接器。PLC控制中的信号接地是抑制干扰和避免干扰的主要措施。信号地面设计有两个基本要求。(1)消除各电路通过共同接地导体阻抗时产生的干扰电压，d .h .通过共同阻抗耦合；(2)避免磁场和势距的影响，即不要让它陷入地形循环。信号电缆通常在以下接口和多极接口中提供，频率小于1MHz。在频率大于10MHz的情况下，采用多poissong方法。在1-10-1 MHz接地时，接地导体的接地长度不能超过波长的1/20，否则应使用多极接地连接器。隔离。由于演出过程中照明发生剧烈变化，大型电力舞台系统的运行对电网产生影响，频率波动直接影响PLC控制系统的可靠性和稳定性。由于网络的不断变化，传导和辐射干扰会传输到SPS控制器。电压提升还可用于消除线路电压的未接地部分。使用隔离变压器和低通滤波器过滤网上的高轴分量。①绞绳。绞合电缆是用于PLC控制的常见传输电缆。连接静音电缆，或隐藏并固定电缆以消除噪音源。通过扭转低功耗线路或扭转隐蔽信号线路(高频同轴电缆)来布线静电放电。
结束语
综上所述，PLC技术在舞台机械控制系统中的正确使用，是降低设备故障风险的有效途径。制定并严格遵守设备使用规范、做好应急预案、培养高素质的舞台工作人员队伍，形成舞台机械设备的管理体系，坚持“科学、规范、到位”的巡检制度和方法，预防性维护、定期集中维护相结合的措施，将设备故障消灭在萌芽中。总之，舞台机械控制系统的管理与维护工作，事关演出安全与演职人员人身安全，切实做好管理与维护工作，可以有效降低设备故障率，保证舞台机械设备安全、可靠、持久地运行。
参考文献
[1]邓炜,戴明.浅谈舞台机械CAT控制系统在江苏大剧院戏剧厅的应用[J].演艺科技,2019(04):36-39.
[2]蔡建清.江苏大剧院歌剧厅舞台机械控制系统[J].演艺科技,2019(02):39-44+55.
[3]耿传庆.舞台机械控制系统故障分析[J].设备管理与维修,2019(02):82-83.
[4]汤松萍.基于舞台控制机械系统IPC控制站软件设计的研究[J].大庆师范学院学报,2018,38(06):11-15.
[5]王新卫.现代舞台机械的控制系统[J].居舍,2018(28):177.