国家大剧院戏剧场舞台机械设备控制操作系统简评

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1、舞台叠4口国家大层叫院又l层殂场栅桩设备控制操作系统简评万方数据秦晓明(国家大剧院舞台技术部，北京100031)【摘要】简要介绍、分析国家大剧院戏剧场舞台机械控制系统的构成、特点和设计思想。【关键词】国家大剧院；戏剧场；舞台机械；电气控制系统；轴控制器；SYB2000；可编程控制器TheStageMachineryControlSystemoftheDramaHalloftheNationalGrandTheaterQinXiao—ming(StageTechnologyDepartment，TheN

2、ationalCenterforPerformingArts，Beijing100031，China)[Abstract]Thispaperbrieflyintroducesthestructure，characteristicanddesignprinciplesofthestagemachinerycontrolsystemusedinthedFanla11anoftheNationalGrandTheater[KeyWords]NationalGrandTheater；dramahall；sta

3、gemachinary；electriccontrolsystem；shaftcontroller；SYB2000；ProgrammableLogicController国家大剧院戏剧场是主要供戏曲包括京剧和各种地方戏曲、话剧及民族歌舞使用的剧场。观众厅设有池座一层和楼座三层，共有观众席1038个(包括乐池44个和舞刽申出台35个坐席)。40国家大剧院戏剧场的机械设备是由德国sBs舞台工程技术有限公司研发、加工制造的，而其电气控制设备是由博世一力士乐公司设计生产的。1精简的结构表现住合理的系统配置戏剧

4、场的电气控制系统设计特点非常独特，设计理念完全由剧目演出出发，精简的结构，人性化的操控，万方数据让本来就已经是精品的组合更加深得人心。从整个系统来看，所有的设备均集中管理维护，组成了一个人机交互式系统，按其功能可分为执行层和控制层。2执：f亍层低频参与演．}f{的设备分散控制剧场机械设备电气控制独具特色的没计是：把不是频繁参与演出的设备从人机交互式集中控制系统内独立出来，变成就地单独控制，每个设备拥有独立的操作盘。比如假台口上片及侧片，防火幕，还有后舞台吊杆，当需要与系统进行互锁控制时则采用电气开关信

5、号互相制约；又如可动天棚，在正常演出中几乎不需要调整，则独立采用西门子可编程序控制器控制，运行中低速运行，不设计精确定位，采用高可靠性极限位停车技术。这种思路减少了人力物力投入，而且运行可靠，同时又不占用人机交互式集中控制系统的总线带宽，使得那些频繁参与演出用的设备有了更加通畅的通讯环境。当然，这里说的分散控制设备主要是指其在操作层上是独立演出场馆建设Buildin9ofEntertainmentStadium的，而在设备的电源系统中是集中供电的，惟一例外的就是防火幕，原因是要满足消防要求，但在这里也

6、将其列入舞台分散控制设备类进行描述，如图1所示。3执行层高频参I孑演Hj的没备集·I-摔制在剧场中，电动吊杆、单点吊机、转台、升降台块是在节目准备及演出中高频应用的设备，主要用来使舞台设计和布景具有一种强烈的刺激感，让想象和现实场景在视觉上更具冲击性，让剧本中的思想在演出中更直接地引导观众的情绪，让演出更加丰富、更加圆满。这些设备由SYB2000操作系统控制，组成一个人机交互式集中控制系统，它独有MR一10实时通讯网络，网络传输速率为lOMbps，该系统的操作层和控制层划分地非常明显。操作层内的EP或

7、EAP柜，均设有MRl0星形总线集线器，编程计算机RC，状态计算机sM，以及组成主操作台、移动式操作盘的操作盘SC、垂吊式操作盘CP等，就是通过这些设备连接在一起构成操作层。控制层主要表现为EA柜，也有EAP柜，同样设有MRl0星形总线，BLE轴计算机，驱动器控制接口如BVH板及变频器，共同组成控制动作与反馈终端。无论是操作层还是控制层均按欧州DINV19250CLASS5标准执行，采用双网同时在线制工作方式，不仅仅是冗余设计，而且是双CPU硬件冗余，是数据的高精确对比的工作方式，所以，它对计算机技术

8、要求更高，可靠性也更高。同一时间有数个处理器监视网络中的数据流，一旦出现故障，相应的运动立即被终止，进入紧急停车状态。图2为该系统说明。操作层网络中由编程计算机、状态计算机SM、移动式全功能操作台SC、便携式手动功能操作台CP组成。编程计算机、状态计算机设置在控制室，作为舞台机械组工程师站，工程师在这里进行远程登录、系统维护、编辑和修改演出动作程序，而其他操作台则分布在控制室及剧场各个便于操作的工位。一个操作台出现故障时，其他操作台仍能保持全功能运行。4