简述剧场舞台机械控制系统的现状.doc

1、1简述剧场舞台机械控制系统的现状进入 21 世纪，随着国内经济的迅速发展和人民生活水平的提高，对文化艺术的需求越来越大，由此我国剧院、剧场建设蓬勃发展。舞台机械作为一个剧场中最重要的主体设备，决定了剧院的规模和功能。舞台机械在我国起步虽晚，但发展形势迅猛，对于越来越复杂的舞台机械，需要精度和形式更加苛刻的整套控制系统。作为舞台机械灵魂的控制系统，一定程度上决定了舞台机械的性能，决定了剧场的现代化程度，包括舞台机械的安全可靠性、先进性，控制系统都显得举足轻重。本文主要按照舞台机械的控制方式阐述了目前大、中小剧场舞台机械控制系统的现状。 关键词：舞台机械 控制系统 剧场现状 中图分类号：F407.

2、4 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 随着国际上的有关标准体系的逐步更新和完善，同时也随着科学技术的发展与进步，在新建的、在建的和将要建的演出场馆对舞台机械控制系统有了一些新的要求，因此，舞台机械控制系统也随之发展。 二、舞台机械控制系统的特点 舞台机械设备及其控制操作系统是不可分割的整体，其所有的功能、2特性、技术参数都是为满足演出需要，按演出工艺及使用要求进行设计的。除满足舞台演出的核心要求安全外，最大限度地为表演艺术提供良好的物质条件，以较多类型的机械设备、先进合理的技术参数、以及宽广的控制范围、多样的控制模式给编导、演职人员以及舞台美术创作人员充分发挥艺术创造的空间和余地，是舞台工

3、艺配置、舞台机械设备及控制操作系统设计的基本原则。按刚院的规模、经营管理模式、所演剧种和剧目的特点、剧目预期要创造的气氛和达到效果等情况，选择舞台机械设备的种类和数量、技术参数及其变化范围，确定机械设备的主要结构、动力传动系统、安全设施以及执行机构，这些就是被控制的对象和主体，并以此为基本条件结合其他要求进行控制操作系统的设计。当某台机械设备按操作台选定的参数开始运转后，通过安装在现场的各种传感器（如载荷、速度、加速度、位置、温度、流量、压力等） ，将监测信号经网络系统传输反馈到控制系统，经控制系统的计算机计算及分析后，发出指令使机械设备按设定的参数运转。这个过程的主要动作如设备的参数、位置、

4、状态等均在操作控制台上显示出来。 三、舞台机械控制系统要求 3.1、安全性 现代剧场的舞台机械控制系统要求遵循相关的安全标准，如国际上的 IEC61508、ISO13850、EN 418、ISO14121、 EN 1037、EN 50102、EN 50310:2006、EN 60204-1、EN 60204-11、EN 62061:2005、 EN 954-1、EN ISO 13849-1 等；国内也有相关机械安全系列标准、电气安全方面3的标准以及舞台机械行业标准，如 GB 5226、GB 7251、GB/T 15706、GB/T 16855、GB/T 16856、GB/T 16856、GB/

5、T 25294、WH/T 等等。控制系统安全性涉及整个系统，以及元器件的相互作用，即必须考虑、判定系统的最薄弱的环节，加以防范或补救，避免短板效应。所有电气装置、设备和系统均应满足相应的安全标准，符合安全卫生要求，保证用户在安全的工作环境和状态下使用和维修设备。 3.2、可靠性 舞台机械控制系统的可靠性关系到整套设备的安全，决定可靠性的主要因素有：分布式的系统、模块化的构成、高质量的元器件、高质量的设计、高质量的加工、高质量的安装、定期的高质量的维护。其次，所有电气器件、装置、设备和系统均应满足相应的可靠性要求，符合相关标准要求。 3.3、扩展和先进性 控制系统一般要包含适当的冗余、备用驱动和

6、控制和多层级、多种方式的控制，为系统扩展和更新留有余地。在人机界面方面，友好、舒适简便的用户界面集成，易于升级集成、链接其它的系统等等。 四、舞台机械控制系统现状 4.1 国内控制系统历史 中国传统的舞台艺术以戏剧为主，由于历史的美学观念以及技术上的原因， 明清以前的宫廷戏台，民间寺庙，茶园和会馆中的戏台都是敞开式舞台。我国舞台技术产业起步较晚，在 1949 年以前，我国舞台机械4还是一片空白。新中国成立后，随着舞台艺术的蓬勃发展，对剧场建设和舞台机械提出了更高的要求。50 年代，我国建成了建国以来第一批具有机械化舞台的剧场。70 年代时还陆续建成了广州友谊剧院，南宁剧院等，这些剧院都装备了成

7、套的舞台机械。但此时的设备大都是一些功能单一的吊杆机，大幕拉幕机，固定式单层转台以及乐池液压升降机等设备。但当时在国内并没有形成生产规模， 而且水平不高，质量较低，控制方法简单落后，控制系统是相当简单的控制电路。 80 年代舞台技术产业处于发展时期，此时随着改革开放的步伐，科学技术突飞猛进，舞台艺术百花齐放，给舞台机械创造了极好的条件，同时提出了更高的要求，综合声，光，电子，机电，液控以及计算机技术创造出了具有当时国际先进水平的舞台机械设备。其中，计算机控制自动定位吊杆机，数字控制自动定位吊杆机，计算机控制液压多块多层同步升降台，钢绳曳引式薄型升降台，丝杠传动双层剪刀撑组合升降台，丝杠传动双片

8、剪刀撑子母升降台，防火隔音隔离幕，变频调速升降对开无级大幕，旋转餐厅，迪斯科舞厅升降飞碟灯架，对开活动灯架，杂技厅旋转飞人机构和活等都具有时代特色。国内相继出现了舞台机械制造的专业厂， 投入到了研制， 设计开发和制造安装的全过程， 开发出了较高水平的产品，为全国数百家大小剧场分别提供了不同档次，不同种类的成套设备。控制系统采用了电液比例同步技术，数字脉冲吊杆自动定位技术和计算机控制技术，使国内舞台机械制造技术和控制技术都迈上了新的台阶。 进入 90 年代，随着话剧、戏曲、音乐、舞剧、杂技、电视等多元文5化的兴起，包括人们自娱自乐方式的多样发展，国内的剧场、文化馆、演播厅、 歌舞厅的建设进入高潮

9、。在国内基础工业大力发展的基层上， 国外新技术、新产品、新材料的不断涌入，使国内舞台机械设备的成套能力大大增强，从舞台机械的设计手段、采用标准、专用零部件的选用等方面逐渐与国际接轨， 单项指标接近或逐渐接近国际先进水平，并广泛应用 PLC 控制系统。 4.2 国内高端剧场舞台机械控制系统现状 以国家大剧院为例，国家大剧院是目前国内投资最大、舞台机械配置最高、控制系统最先进的剧场。歌剧院、戏剧院的控制系统分别由澳大利亚 BYTECRAFT 公司、德国力士乐提供，都是典型的欧洲式舞台机械控制系统，分人机界面、中央控制器和轴控制器三层结构。轴控制器在欧洲有广泛应用，由无爱机械控制商研制，以舞台机械设

10、备的轴为控制对象，监视传感器、驱动器的信号，并发出控制指令，同时进行与控制层和操作层的数据传输。 近些年来，国内大多数的特大型、大型剧场均采用基于轴控制器的控制系统，如国家大剧院、杭州大剧院、东方艺术中心、武汉琴台大剧院、东莞白玉兰大剧院、河南艺术中心大剧院、广州歌剧院、温州大剧院、重庆大剧院等，昆山大剧院等； 4.3 国内中小剧场舞台机械控制系统现状 国内舞台机械生产商比较多，水平参差不齐，中、小型的剧场舞台机械都由国内厂商提供设备和控制系统。控制系统多是基于常规的 PLC控制，它以微型计算机为核心的工业控制装置，它集电控、电仪、电传6三电于一体，是现代工业三大支柱之一。由于它的功能强、可靠

11、性高、适应性好以及模块化结构等优点，在工业控制中得到了广泛的应用。常见采用的 PLC 著名厂商有美国 AB 公司、通用公司，欧洲西门子，日本欧姆龙、三菱等。而整套控制系统特点为多数没有安全完整性标准 SIL3 认证，通常为集中控制，一般没有足够的冗余，易于获得部件，相对维护简单。 国内大部分中、小型剧院均使用基于 PLC 的控制系统。 五、舞台机械控制系统发展趋势和展望 综上所述，舞台机械控制系统总体现状和发展是特大型、大型剧场采用基于轴控制器的控制系统，中、小型演出场馆使用基于 PLC 的控制系统的两极分化的格局。 参考文献： 1蒋伟，任慧编著舞台机械设备控制技术/中国广播电视出版7社/2009-11-01 2廖常初主编， PLC 基础及应用 ，机械工业出版社，2004 年，第一版，第 3 次印刷。. 3陈德生编著舞台机械设计/机械工业出版社 /2009-08-01