【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以往在工業(yè)控制行業(yè)廣泛應(yīng)用的伺服、PLC、變頻器在主題公園這個(gè)行業(yè)也在大規(guī)模的應(yīng)用，本文介紹了臺達(dá)伺服及PLC在主體公園4D電影院的應(yīng)用，也為臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品開拓了一個(gè)嶄新的應(yīng)用空間。
【Abstract】With the development of science and technology, servo, PLC, frequency converter, which was widely used in industrial controlling ,also apply in the theme park industry widespread. This paper introduces the application of Delta servo and PLC in the main park 4D cinema, it has opened a new space for the application of delta products.
【關(guān)鍵字】A2伺服；PR模式；CANOPEN；BYPASS；4D影院
【Keywords】A2 servo; PR Mode; CANOPEN; BYPASS; 4D cinema

      國內(nèi)人民生活水平的提高使得動漫產(chǎn)業(yè)及主體公園行業(yè)快速發(fā)展，而國內(nèi)的主題公園設(shè)備廠商還處于空白及初級發(fā)展階段。主體公園的主要特點(diǎn)：強(qiáng)烈的個(gè)性，普遍的適宜性；被動游憩形式；投入高，占地規(guī)模大；高門票，高消費(fèi)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。20世紀(jì)80年代至今，全國已累計(jì)開發(fā)主題公園式旅游點(diǎn)2500多個(gè)，投入資金達(dá)3000多億元?；谥黧w公園的項(xiàng)目的大力發(fā)展，主題公園相關(guān)的設(shè)備廠家也在飛快地發(fā)展。
1  設(shè)備信息
設(shè)備名稱：4D影院動態(tài)座椅
設(shè)備配置：
     ASD-A2-0421-L   ×20
     ECMA-C10604RS   ×20
     DVP28SV11R    ×1
     DVPCOPM-SL    ×1
     DVP04DA-S     ×1
     VFD004E21A     ×4
設(shè)備介紹：設(shè)備是4D電影院的動態(tài)座椅，在3D電影的基礎(chǔ)上增加座椅動態(tài)效果，電影的基礎(chǔ)上模擬現(xiàn)實(shí)的情況，比如高速的撞車效果，過山車的高速震動效果，以及左右大幅度的晃動，以及在高速中產(chǎn)生的風(fēng)速的變化。椅子有前后及左右兩個(gè)自由度。系統(tǒng)有三個(gè)工控機(jī)，一臺28SV，20個(gè)伺服和四臺風(fēng)機(jī)組成，三個(gè)工控機(jī)分別完成影視播放、電影譯碼、運(yùn)動控制功能。PLC28SV主要完成回原點(diǎn)工作和伺服的同時(shí)控制四臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示。

運(yùn)動控制計(jì)算機(jī)將譯碼計(jì)算機(jī)發(fā)送過來的位移信息，通過運(yùn)動控制卡發(fā)送高速脈沖，通過BYPASS功能，使所有的椅子動作一致，同時(shí)通過RS232將風(fēng)機(jī)的風(fēng)量以數(shù)字量的方式發(fā)送到PLC內(nèi)，PLC通過模擬量控制風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。
2 方案制定
      使用CANOPEN進(jìn)行回原點(diǎn)。由于在實(shí)際應(yīng)用中，可能每個(gè)電影的影院的椅子在50個(gè)以上，沒有辦法通過傳統(tǒng)的回原點(diǎn)方法進(jìn)行回原點(diǎn)操作，所以通過A2 伺服內(nèi)部的PR內(nèi)部回原點(diǎn)模式，方便簡單，同時(shí)可以讀取伺服的狀態(tài)。
      使用BYPASS模式。由于最終伺服的軸數(shù)較多，一般采用總線的模式進(jìn)行控制，可是由于軸數(shù)多了以后總線的通訊延時(shí)導(dǎo)致伺服動作一致性不好，曾經(jīng)使用安川的運(yùn)動控制總線控制96軸，而到后期發(fā)現(xiàn)椅子的一致性很差，可是采用運(yùn)動板卡的發(fā)送高速脈沖，通過A2伺服的BYPASS模式，不經(jīng)過任何處理，每經(jīng)過一個(gè)伺服節(jié)點(diǎn)只有50ns的延時(shí)，同時(shí)一般的運(yùn)動控制卡的軸數(shù)為8軸，控制96軸時(shí)，因?yàn)槊總€(gè)椅子都有兩個(gè)自由度，所以在使用運(yùn)動控制卡的兩軸分擔(dān)，也就是分別控制48軸，同時(shí)有多余的控制軸，再進(jìn)行分解，將每個(gè)通道最后只有12個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以最大的延時(shí)也在us級，對于椅子的動態(tài)一致性很高。
系統(tǒng)軟件流程：
涉及參數(shù)：P5-04：0X0122，P5-05：100R/MIN。
涉及動作：
1）PLC 通過P3-06，設(shè)置DI來自通訊模式；
2）PLC通過p4-07,使能伺服；
3）PLC通過p4-07,切換為PR模式；
4）PLC通過p4-07,觸發(fā)PR回原點(diǎn)；
5）PLC通過p4-09,讀取回原點(diǎn)完成；
6）PLC通過p4-07,切換為PT模式。
通過CANOPENBULDER 進(jìn)行參數(shù)組態(tài)，具體的組態(tài)參數(shù)如圖2。

程序設(shè)計(jì)使用ISPSOFT 軟件，進(jìn)行模塊化程序設(shè)計(jì)，對于多軸，功能相同的程序顯示出強(qiáng)大程序設(shè)計(jì)方便性，圖3為實(shí)時(shí)主程序調(diào)用功能塊的程序。

3  結(jié)束語
      客戶在亞洲動漫及主體公園展會上取得了良好的效果，后期的訂單效果也不錯(cuò)。同時(shí)在動漫產(chǎn)業(yè)中一些其他的產(chǎn)品也有不錯(cuò)的應(yīng)用，比如動態(tài)射擊游戲等一系列的動態(tài)座椅也在洽談之中，同時(shí)本案例也給臺達(dá)產(chǎn)品在動漫及主體公園產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用添加新的應(yīng)用案例。

作者簡介：
      田家寬,出生于1982年4月，畢業(yè)于河南大學(xué)測控技術(shù)與儀器專業(yè)，在讀同濟(jì)大學(xué)控制工程碩士學(xué)位，現(xiàn)任中達(dá)電通股份有限公司高級應(yīng)用工程師，從事工業(yè)自動化產(chǎn)品的應(yīng)用推廣工作。