文章來(lái)源：MM《新自動(dòng)化》

   杜伊斯堡劇院舞臺所用的技術(shù)已有很長(cháng)時(shí)間，所以該劇院決定在幕后安裝新的電動(dòng)設備驅動(dòng)后臺機構。用于控制100臺以上驅動(dòng)裝置的新自動(dòng)化技術(shù)，如今可滿(mǎn)足符合SIL 3的安全要求。

   牽引裝置、杠桿系統以及其他久經(jīng)考驗的機械裝置和大部分使用已久的減速馬達雖然仍在繼續工作，但控制采用的是自動(dòng)化行業(yè)專(zhuān)業(yè)公司Unican的新型系統。這種使用性能極好的成套方案達到了SIL 3的安全要求。它包括HMI操作臺、功能強大的軟件和許多配有現代化軸線(xiàn)控制器的成套開(kāi)關(guān)柜，以及數十個(gè)采用新型變頻器的驅動(dòng)單元。

  在歌劇院和舞劇院中，手工操作的探照燈、幕布和舞臺器械已很少使用。如今，全套的自動(dòng)化技術(shù)以及大量的驅動(dòng)單元，負責在演出過(guò)程中的適當時(shí)間為舞臺搬運更換布景時(shí)所用到的厚重幕布，隨時(shí)將聚光燈更換到適當的位置，或者使音像設備精確協(xié)調地運行。Neusser Unican GmbH公司是各類(lèi)舞臺的全面自動(dòng)化方案、操作方案和控制方案的重要制造廠(chǎng)家之一。

  有了同名軟件的Opencue，歌劇院、舞劇院、會(huì )議中心和類(lèi)似機構便有了一整套系統，它們既可以帶有固定安裝的操作平臺，也可以選配便攜式操作臺。HMI設備可以經(jīng)過(guò)其圖形界面順暢地進(jìn)行操作，可隨時(shí)監控，也可對舞臺上部機構和下部機構中多達240個(gè)驅動(dòng)裝置進(jìn)行靈活的演示編程。

  安全措施保障了員工的人身安全

  在歌劇舞劇院里，許多牽引裝置以及其他設備在實(shí)際運作上都不可避免地貼近演員和技術(shù)人員，且距觀(guān)眾也并不遠。由于同時(shí)還要搬運重物，更增加了潛在的危險性。為了避免發(fā)生嚴重的事故，安全措施成為不可推卸的責任。在大多數情況下，必須保證與安全相關(guān)的電動(dòng)部件符合EN 61508中的SIL 3綜合安全水平。

  這項要求也適用于杜伊斯堡劇院里新安裝的系統。舞臺的現代化改造需要上部機構的74部驅動(dòng)裝置，首先是驅動(dòng)舞臺空間上部繩索牽引和鏈條牽引的驅動(dòng)裝置，另外還有總共6個(gè)舞臺和下部機構傾斜底座的39臺驅動(dòng)裝置。

  Unican為新的控制方案安裝了3個(gè)控制臺，其中兩臺配備了2×22"的顯示屏（圖1），另一臺配置了19"的控制盤(pán)。顯示器既可以立式安裝，也可以平躺式放置在控制盤(pán)操作。輸入既可以用觸摸屏直接進(jìn)行，也可以用內置于相應鋁制底座中的鍵盤(pán)進(jìn)行，鍵盤(pán)配有背景光照的特殊按鍵，兩個(gè)操作棒和一個(gè)跟蹤球。底座采用移動(dòng)式設計，以備可能發(fā)生的地點(diǎn)變化。作為固定位置的補充，還提供了一套配有12"觸摸屏的便攜式HMI。

  不過(guò)，系統的最大部分還是100多臺驅動(dòng)裝置的成套開(kāi)關(guān)柜（圖2）。每一個(gè)開(kāi)關(guān)柜里都使用了一臺ICU型軸向計算機。這種智能電子單元工作時(shí)不依賴(lài)所連接的驅動(dòng)裝置，因而除了電驅動(dòng)方案之外，原則上也適應液壓驅動(dòng)和氣動(dòng)方案?？刂破魈峁╇p重CAN接口，支持CAN-Open，還為SSI-Encoder配有兩個(gè)輸入端口，并配有一個(gè)內置的緊急停車(chē)繼電器。對于SIL 3的應用，Unican提供的軸線(xiàn)計算機是雙通道結構。

  在杜伊斯堡劇院里，軸向計算機控制電動(dòng)機。為此，在100多臺成套的開(kāi)關(guān)柜中，每一臺都安裝了Nord Drivesystems公司的SK 535E型變頻器（圖3）。對于舞臺驅動(dòng)來(lái)說(shuō)，可靠的大功率電子裝置市場(chǎng)情況很好，這種電子裝置可以納入到Unican全面系統方案的安全方案里，而且它是具有令人信服的性能價(jià)格比的一種合適的功能配置。Nord當前的這種變頻器系列開(kāi)關(guān)柜對此適用。

  SK 500E系列的所有變頻器均標配內置制動(dòng)管理、制動(dòng)斷路器、電網(wǎng)濾波器以及無(wú)傳感器的電流矢量調節裝置。該系列的基本類(lèi)型配有5個(gè)可參數化的控制輸入端、兩個(gè)模擬輸入端、一個(gè)模擬輸出端和兩個(gè)繼電器輸出端，提供了靈活多樣的連接備選方案。該系列目前配備的電動(dòng)機額定功率達37kW，從該系列中為杜伊斯堡劇院選出的是SK 535E系列中的機器，結構規格為5和6，功率為11kW或22kW。除上述基本配置之外，這種型號還分別配有兩個(gè)額外的數字輸入輸出通道以及一個(gè)用于轉數和扭矩調節的TTL輸入端。SK 535E系列支持EN 954-1或者EN 13849-1（最大安全類(lèi)別為4，停車(chē)類(lèi)別為0和1）規定的“安全停車(chē)”功能，并配備有直接內置于電路板上的CAN-Open接口。

  除此之外，配置范圍還包括Posicon模塊，該模塊提供性能強大的定位控制功能。此外SK 535E的控制卡還可以選用24V的外部電源供電。切斷功率電源后，亦可對參數數據和總線(xiàn)接口進(jìn)行調用，這樣就提高了在線(xiàn)的可使用性，還可以進(jìn)行諸如電梯疏散運行等特殊應用。

  采用控制100多部上部機構和下部機構驅動(dòng)裝置的新型自動(dòng)化技術(shù)，杜伊斯堡劇院就有了一套滿(mǎn)足SIL 3安全要求的系統解決方案，有了一套適用的現代操作裝置，并可利用觸摸屏對全部設想進(jìn)行編程。電氣設備的核心組成部分是用于舞臺驅動(dòng)的成套開(kāi)關(guān)柜，它們把部分仍在使用的電動(dòng)機通過(guò)新型變頻器和智能軸使計算機從功能上可靠地連接到現代控制系統上。