PLC

台达伺服和PLC在4D电影院的应用

2014年03月24日

　　引言：科学技术水平的不断提高，让以往只在工业控制行业广泛应用的伺服、PLC、变频器，现在也同时应用在主题公园这个行业，本文介绍了台达伺服及PLC在主体公园4D电影院的应用，也为台达机电产品开拓了一个崭新的应用空间。

　　国内人民生活水平的提高使得动漫产业及主体公园行业快速发展，而国内的主题公园设备厂商还处于空白及初级发展阶段。主体公园的主要特点：强烈的个性，普遍的适宜性;被动游憩形式;投入高，占地规模大;高门票，高消费，具有良好的经济效益和社会效益。20世纪80年代至今，全国已累计开发主题公园式旅游点2500多个，投入资金达3000多亿元。基于主体公园的项目的大力发展，主题公园相关的设备厂家也在飞快地发展。

　　1 设备信息

　　设备名称：4D影院动态座椅

　　设备配置：

　　ASD-A2-0421-L ×20

　　ECMA-C10604RS ×20

　　DVP28SV11R ×1

　　DVPCOPM-SL ×1

　　DVP04DA-S ×1

　　VFD004E21A ×4

　　设备介绍：设备是4D电影院的动态座椅，在3D电影的基础上增加座椅动态效果，电影的基础上模拟现实的情况，比如高速的撞车效果，过山车的高速震动效果，以及左右大幅度的晃动，以及在高速中产生的风速的变化。椅子有前后及左右两个自由度。系统有三个工控机，一台28SV，20个伺服和四台风机组成，三个工控机分别完成影视播放、电影译码、运动控制功能。PLC28SV主要完成回原点工作和伺服的同时控制四台风机的风量。系统的构成如图1所示。

　　图1 4D电影院的动态座椅系统构成

　　运动控制计算机将译码计算机发送过来的位移信息，通过运动控制卡发送高速脉冲，通过BYPASS功能，使所有的椅子动作一致，同时通过RS232将风机的风量以数字量的方式发送到PLC内，PLC通过模拟量控制风机的风量。

　　2 方案制定

　　使用CANOPEN进行回原点。由于在实际应用中，可能每个电影的影院的椅子在50个以上，没有办法通过传统的回原点方法进行回原点操作，所以通过A2 伺服内部的PR内部回原点模式，方便简单，同时可以读取伺服的状态。

　　使用BYPASS模式。由于最终伺服的轴数较多，一般采用总线的模式进行控制，可是由于轴数多了以后总线的通讯延时导致伺服动作一致性不好，曾经使用安川的运动控制总线控制96轴，而到后期发现椅子的一致性很差，可是采用运动板卡的发送高速脉冲，通过A2伺服的BYPASS模式，不经过任何处理，每经过一个伺服节点只有50ns的延时，同时一般的运动控制卡的轴数为8轴，控制96轴时，因为每个椅子都有两个自由度，所以在使用运动控制卡的两轴分担，也就是分别控制48轴，同时有多余的控制轴，再进行分解，将每个通道最后只有12个节点，所以最大的延时也在us级，对于椅子的动态一致性很高。

　　系统软件流程：

　　涉及参数：P5-04：0X0122，P5-05：100R/MIN。

　　涉及动作：

　　1)PLC 通过P3-06，设置DI来自通讯模式;

　　2)PLC通过p4-07,使能伺服;

　　3)PLC通过p4-07,切换为PR模式;

　　4)PLC通过p4-07,触发PR回原点;

　　5)PLC通过p4-09,读取回原点完成;

　　6)PLC通过p4-07,切换为PT模式。

　　通过CANOPENBULDER 进行参数组态，具体的组态参数如图2。