戴明

（江苏大剧院运营管理有限公司，江苏南京 210019）

舞台机械系统的控制模式经历了从人工控制到半自动化控制，再到智能控制的转变。在舞台机械智能控制系统中，工业以太网发挥了至关重要的作用。在前沿技术的推动下，基于TCP/IP 协议的工业以太网因为数据传输时间有一定延迟，无法满足新时期舞台同步控制的要求，在这一背景下基于Power-Link 实时协议的工业以太网，由于在兼容性、实时性方面优势显著，逐渐成为现阶段舞台机械控制系统的优先选择。探究基于工业以太网的舞台机械控制系统构建与优化策略成为当前的一项重要研究课题。

1 基于工业以太网的舞台机械控制系统硬件设计

1.1 舞台机械控制系统的硬件结构

整个控制系统的硬件部分共包含3 个层次，各个层次的功能如下：（1）管理层。涵盖了管理员工作站，、舞台机械控制器、操作台等硬件设备。作为整个系统的核心部分，管理员可通过人机交互界面编辑操作程序、下达控制指令。同时，前端各个模块运行状态参数，也会通过显示器反馈给管理员，从而实时掌握舞台机械控制系统的工况。（2）过程层。包含了以太网交换机、工业PLC 两部分。前者负责将舞台各部分机械控制接口与主机的总线相连，采用“一对多”的数据传输模式，提高数据传输效率。后者则负责根据管理层下达的指令，向前端动作单元发布控制命令，保证舞台机械作出相应动作。（3）设备层。主要由交换机与PN 卡件、现场设备、变频/异步电机等设备组成。……