文章来源：MM《新自动化》

   杜伊斯堡剧院舞台所用的技术已有很长时间，所以该剧院决定在幕后安装新的电动设备驱动后台机构。用于控制100台以上驱动装置的新自动化技术，如今可满足符合SIL 3的安全要求。

   牵引装置、杠杆系统以及其他久经考验的机械装置和大部分使用已久的减速马达虽然仍在继续工作，但控制采用的是自动化行业专业公司Unican的新型系统。这种使用性能极好的成套方案达到了SIL 3的安全要求。它包括HMI操作台、功能强大的软件和许多配有现代化轴线控制器的成套开关柜，以及数十个采用新型变频器的驱动单元。

  在歌剧院和舞剧院中，手工操作的探照灯、幕布和舞台器械已很少使用。如今，全套的自动化技术以及大量的驱动单元，负责在演出过程中的适当时间为舞台搬运更换布景时所用到的厚重幕布，随时将聚光灯更换到适当的位置，或者使音像设备精确协调地运行。Neusser Unican GmbH公司是各类舞台的全面自动化方案、操作方案和控制方案的重要制造厂家之一。

  有了同名软件的Opencue，歌剧院、舞剧院、会议中心和类似机构便有了一整套系统，它们既可以带有固定安装的操作平台，也可以选配便携式操作台。HMI设备可以经过其图形界面顺畅地进行操作，可随时监控，也可对舞台上部机构和下部机构中多达240个驱动装置进行灵活的演示编程。

  安全措施保障了员工的人身安全

  在歌剧舞剧院里，许多牵引装置以及其他设备在实际运作上都不可避免地贴近演员和技术人员，且距观众也并不远。由于同时还要搬运重物，更增加了潜在的危险性。为了避免发生严重的事故，安全措施成为不可推卸的责任。在大多数情况下，必须保证与安全相关的电动部件符合EN 61508中的SIL 3综合安全水平。

  这项要求也适用于杜伊斯堡剧院里新安装的系统。舞台的现代化改造需要上部机构的74部驱动装置，首先是驱动舞台空间上部绳索牵引和链条牵引的驱动装置，另外还有总共6个舞台和下部机构倾斜底座的39台驱动装置。

  Unican为新的控制方案安装了3个控制台，其中两台配备了2×22"的显示屏（图1），另一台配置了19"的控制盘。显示器既可以立式安装，也可以平躺式放置在控制盘操作。输入既可以用触摸屏直接进行，也可以用内置于相应铝制底座中的键盘进行，键盘配有背景光照的特殊按键，两个操作棒和一个跟踪球。底座采用移动式设计，以备可能发生的地点变化。作为固定位置的补充，还提供了一套配有12"触摸屏的便携式HMI。

  不过，系统的最大部分还是100多台驱动装置的成套开关柜（图2）。每一个开关柜里都使用了一台ICU型轴向计算机。这种智能电子单元工作时不依赖所连接的驱动装置，因而除了电驱动方案之外，原则上也适应液压驱动和气动方案。控制器提供双重CAN接口，支持CAN-Open，还为SSI-Encoder配有两个输入端口，并配有一个内置的紧急停车继电器。对于SIL 3的应用，Unican提供的轴线计算机是双通道结构。

  在杜伊斯堡剧院里，轴向计算机控制电动机。为此，在100多台成套的开关柜中，每一台都安装了Nord Drivesystems公司的SK 535E型变频器（图3）。对于舞台驱动来说，可靠的大功率电子装置市场情况很好，这种电子装置可以纳入到Unican全面系统方案的安全方案里，而且它是具有令人信服的性能价格比的一种合适的功能配置。Nord当前的这种变频器系列开关柜对此适用。

  SK 500E系列的所有变频器均标配内置制动管理、制动断路器、电网滤波器以及无传感器的电流矢量调节装置。该系列的基本类型配有5个可参数化的控制输入端、两个模拟输入端、一个模拟输出端和两个继电器输出端，提供了灵活多样的连接备选方案。该系列目前配备的电动机额定功率达37kW，从该系列中为杜伊斯堡剧院选出的是SK 535E系列中的机器，结构规格为5和6，功率为11kW或22kW。除上述基本配置之外，这种型号还分别配有两个额外的数字输入输出通道以及一个用于转数和扭矩调节的TTL输入端。SK 535E系列支持EN 954-1或者EN 13849-1（最大安全类别为4，停车类别为0和1）规定的“安全停车”功能，并配备有直接内置于电路板上的CAN-Open接口。

  除此之外，配置范围还包括Posicon模块，该模块提供性能强大的定位控制功能。此外SK 535E的控制卡还可以选用24V的外部电源供电。切断功率电源后，亦可对参数数据和总线接口进行调用，这样就提高了在线的可使用性，还可以进行诸如电梯疏散运行等特殊应用。

  采用控制100多部上部机构和下部机构驱动装置的新型自动化技术，杜伊斯堡剧院就有了一套满足SIL 3安全要求的系统解决方案，有了一套适用的现代操作装置，并可利用触摸屏对全部设想进行编程。电气设备的核心组成部分是用于舞台驱动的成套开关柜，它们把部分仍在使用的电动机通过新型变频器和智能轴使计算机从功能上可靠地连接到现代控制系统上。