论文部分内容阅读
【摘要】通过大型旋转舞台在南昌万达主题乐园室外剧场的应用,介绍其组成特点,机械、电气控制构成及设计原理,使用维护的注意事项及常见故障处理方法。
【关键词】旋转舞台;室外剧场;机械设计;电气控制;故障处理
1概述
旋转舞台(以下简称“转台”)是现代化剧场设施中的多功能舞台设备之一。编剧和导演等艺术家们可以利用转台增加艺术魅力,创造出更好的舞台艺术效果。大型转台在室外剧场应用还不多见。万达集团位于江西省南昌市的主题乐园室外竹林剧场,使用大型转台为主舞台,成功进行了节目演出。超大型转台最大直径达40m,净高度1m,由三圈能独立旋转的转台构成,同时,整个圆形舞台又被分成三部分,每部分呈现不同的场景。
2组合转台的特点及设计原理
2.1组合转台的特点
整个转台由三个独立旋转的圆环组成(图1),中心圆环(转台一)直径36m,面积最大,是主舞台表演区,其中心部分是直径10m的威亚塔区;外侧两个环状转台(转台二、转台三),直径分别为38m和40m,是辅助表演区,完成道具场景的配合。
舞台旋转的主体,采用了“浮动式自动压紧摩擦传动”方式驱动。转台具有运行平稳、噪声低、驱动功率小等特点,同时具有可逆旋转、变频调速、准确定位等功能。完全满足了在多幕演出中迅速换景及创造剧情艺术效果的要求。
2.2机械部分设计原理
环形转台采用多点摩擦驱动方式,此传动方式适用于承载大、土建条件受限的情况,可大大降低自身高度。驱动电机选用上海森力玛(SNMA)舞台专用电机和苏州博能(BONENG)减速器(图2)。由于该转台面积及自重较大,钢结构采用多排环形结构,与承重轮对应,从而起支撑作用,环形转台可同步旋转,也可单独旋转,每个环形转台都有独立的导向装置来保证旋转的同轴度,为实现定位的准确度,在转台上安装了链条方式位置编码器确保定位精度(图3)。
由于转台置于室外,需要考虑防腐防水的要求。环形转台由三层结构面形成,底层为主钢结构层;中间层为FRP玻璃钢材料,不仅可以防水,而且可提升整个台面的刚度,使得重量大大减轻;表面层为EPDM胶粒层,起到双重的防水保护作用。FRP为高性能型材料,质轻而硬,不导电,机械强度高,耐腐蚀,抗拉强度高,是一般钢筋的2倍甚至10倍。FRP材料在达到抗拉强度前,几乎没有塑性变形产生。FRP材料抗腐蚀、抗疲劳洼能好,可以在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中长期使用,因而可提高结构的使用寿命。
2.3电气控制部分设计原理
电气控制采用以PLC为主控制器的舞台机械计算机控制系统(图4)。该系统基于成熟的可编程控制器(PLC)和工业现场总线技术开发。可编程控制器采用SIEMENS公司S7系列产品,驱动用变频器采用了英国CT公司SP系列矢量控制产品,采用“一托四”方式,可以通过其独有的位置定位功能实现设备高精度的速度、位置闭环控制;系统控制软件、通讯软件全部采用SIEMENS公司自动化系列软件产品,实现控制系统软、硬件产品的无缝集成,从根本上保障整个系统的无障碍运行,提高系统的可靠性(图5)。
系统各计算机控制站和PLC主控制器間通过以太网连接,网络速率可达10Mb/s~100 Mb/s。PLC主控制器、变频器通过Profibus DP,总线连接。系统中每一台计算机操作站都具有直接访问全剧场工艺数据的通路,可以对全剧场的舞台机械进行控制和监视,并且操作人员可以在计算机操作站选择监视和控制对象。
3.组合转台的使用注意事项及故障处理
3.1使用注意事项
(1)每半年给承重轮、轴承部位加注润滑油脂一次。
(2)每年给各减速器内注润滑油。
(3)定期清除导轨上的异物、杂质,保持导轨无阻碍。
(4)若发现异常现象应停车检查,故障排除后方可开机,开机时人进入转台内不允许随意走动。
(5)每个月检查一次行程开关是否失灵。将电机开动,在未到行程开关位置时搬动行程开关,看电机是否停转,若不停转,须及时检修或更换行程开关。
(6)严格遵守操作规程,必须将电机和变频器相连后才可打开运转开关,变频器不能在有输出时突加负载。
3.2常见故障分析和处理方法
4结语
南昌万达主题乐园室外剧场的整个转台系统具有结构清晰,简单可靠,操作灵活、快速等优点,做到了软件及硬件配置的模块化和可扩展性,满足多种工况下的运行和操作要求。经过一段时间的演出运行证明,达到了预期的设计目的。
【关键词】旋转舞台;室外剧场;机械设计;电气控制;故障处理
1概述
旋转舞台(以下简称“转台”)是现代化剧场设施中的多功能舞台设备之一。编剧和导演等艺术家们可以利用转台增加艺术魅力,创造出更好的舞台艺术效果。大型转台在室外剧场应用还不多见。万达集团位于江西省南昌市的主题乐园室外竹林剧场,使用大型转台为主舞台,成功进行了节目演出。超大型转台最大直径达40m,净高度1m,由三圈能独立旋转的转台构成,同时,整个圆形舞台又被分成三部分,每部分呈现不同的场景。
2组合转台的特点及设计原理
2.1组合转台的特点
整个转台由三个独立旋转的圆环组成(图1),中心圆环(转台一)直径36m,面积最大,是主舞台表演区,其中心部分是直径10m的威亚塔区;外侧两个环状转台(转台二、转台三),直径分别为38m和40m,是辅助表演区,完成道具场景的配合。
舞台旋转的主体,采用了“浮动式自动压紧摩擦传动”方式驱动。转台具有运行平稳、噪声低、驱动功率小等特点,同时具有可逆旋转、变频调速、准确定位等功能。完全满足了在多幕演出中迅速换景及创造剧情艺术效果的要求。
2.2机械部分设计原理
环形转台采用多点摩擦驱动方式,此传动方式适用于承载大、土建条件受限的情况,可大大降低自身高度。驱动电机选用上海森力玛(SNMA)舞台专用电机和苏州博能(BONENG)减速器(图2)。由于该转台面积及自重较大,钢结构采用多排环形结构,与承重轮对应,从而起支撑作用,环形转台可同步旋转,也可单独旋转,每个环形转台都有独立的导向装置来保证旋转的同轴度,为实现定位的准确度,在转台上安装了链条方式位置编码器确保定位精度(图3)。
由于转台置于室外,需要考虑防腐防水的要求。环形转台由三层结构面形成,底层为主钢结构层;中间层为FRP玻璃钢材料,不仅可以防水,而且可提升整个台面的刚度,使得重量大大减轻;表面层为EPDM胶粒层,起到双重的防水保护作用。FRP为高性能型材料,质轻而硬,不导电,机械强度高,耐腐蚀,抗拉强度高,是一般钢筋的2倍甚至10倍。FRP材料在达到抗拉强度前,几乎没有塑性变形产生。FRP材料抗腐蚀、抗疲劳洼能好,可以在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中长期使用,因而可提高结构的使用寿命。
2.3电气控制部分设计原理
电气控制采用以PLC为主控制器的舞台机械计算机控制系统(图4)。该系统基于成熟的可编程控制器(PLC)和工业现场总线技术开发。可编程控制器采用SIEMENS公司S7系列产品,驱动用变频器采用了英国CT公司SP系列矢量控制产品,采用“一托四”方式,可以通过其独有的位置定位功能实现设备高精度的速度、位置闭环控制;系统控制软件、通讯软件全部采用SIEMENS公司自动化系列软件产品,实现控制系统软、硬件产品的无缝集成,从根本上保障整个系统的无障碍运行,提高系统的可靠性(图5)。
系统各计算机控制站和PLC主控制器間通过以太网连接,网络速率可达10Mb/s~100 Mb/s。PLC主控制器、变频器通过Profibus DP,总线连接。系统中每一台计算机操作站都具有直接访问全剧场工艺数据的通路,可以对全剧场的舞台机械进行控制和监视,并且操作人员可以在计算机操作站选择监视和控制对象。
3.组合转台的使用注意事项及故障处理
3.1使用注意事项
(1)每半年给承重轮、轴承部位加注润滑油脂一次。
(2)每年给各减速器内注润滑油。
(3)定期清除导轨上的异物、杂质,保持导轨无阻碍。
(4)若发现异常现象应停车检查,故障排除后方可开机,开机时人进入转台内不允许随意走动。
(5)每个月检查一次行程开关是否失灵。将电机开动,在未到行程开关位置时搬动行程开关,看电机是否停转,若不停转,须及时检修或更换行程开关。
(6)严格遵守操作规程,必须将电机和变频器相连后才可打开运转开关,变频器不能在有输出时突加负载。
3.2常见故障分析和处理方法
4结语
南昌万达主题乐园室外剧场的整个转台系统具有结构清晰,简单可靠,操作灵活、快速等优点,做到了软件及硬件配置的模块化和可扩展性,满足多种工况下的运行和操作要求。经过一段时间的演出运行证明,达到了预期的设计目的。