电动葫芦控制系统及电动葫芦系统的制作方法

本发明涉及电动葫芦控制技术领域，尤其是涉及一种电动葫芦控制系统及电动葫芦系统。

背景技术：

电动葫芦吊挂已普遍应用在专业舞台、电视台、户外演出等场合。使用者通过在两个电动葫芦之间挂载一个桁架，然后在桁架上挂灯具等载荷。也可以在葫芦上挂led大屏幕、演出道具等。

目前用于电动葫芦吊挂的控制系统为控制柜方式，将电动葫芦接到控制柜的接口，用户可以通过面板上的按钮控制电动葫芦的升降。随着演出场地对控制规模和效果要求的不断进步，现有方案存在诸多无法克服的缺点：1.扩展性较差，控制柜和控制柜之间是互不相连的，每个控制柜都是单独工作，无法做到规模控制；2.操作不便、灵活性差，需要用户在控制柜上操作按钮，在控制柜较多时控制繁琐；在演出需要做出复杂的联动效果时人为控制无法实现。

针对现有技术中电动葫芦的控制方式存在的上述问题，目前尚未提出有效解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电动葫芦控制系统及电动葫芦系统，可以实现多个控制柜串联堆叠和分布式管理，操作灵活方便。

第一方面，本发明实施例提供了一种电动葫芦控制系统，包括多个电动葫芦控制柜，电动葫芦控制柜用于向电动葫芦供电并传输控制信号；电动葫芦控制柜包括输入输出接口，各个电动葫芦控制柜之间通过输入输出接口连接；至少一个电动葫芦控制柜设置为主控机，其他电动葫芦控制柜设置为从机；主控机通过输入输出接口向从机发送控制命令并接收从机反馈的信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，还包括电动葫芦控制台或上位机，电动葫芦控制台或上位机与电动葫芦控制柜的网络接口连接；电动葫芦控制台或上位机向电动葫芦控制柜发送控制命令并接收电动葫芦控制柜反馈的信息。

结合第一方面及其第一种可能的实施方式之一，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，还包括移动控制端，移动控制端与电动葫芦控制柜的网络接口连接；移动控制端向电动葫芦控制柜发送控制命令并接收电动葫芦控制柜反馈的信息。

结合第一方面及其第一种可能的实施方式之一，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，还包括灯光控制台，灯光控制台与电动葫芦控制柜的dmx512接口连接；灯光控制台向电动葫芦控制柜发送控制命令并接收电动葫芦控制柜反馈的信息。

结合第一方面及其第一种可能的实施方式之一，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，还包括中控主机，中控主机与电动葫芦控制柜的串行接口连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，电动葫芦控制柜包括电源模块、变频模块、微控制器和人工控制面板；微控制器与电源模块、变频模块和人工控制面板分别连接。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，变频模块包括变频器，变频器与电动葫芦电连接；微控制器通过控制变频器实现电动葫芦升降和速度改变。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，人工控制面板包括按键与led液晶屏。

第二方面，本发明实施例还提供一种电动葫芦系统，包括电动葫芦和第一方面及其各可能的实施方式之一提供的电动葫芦控制系统；电动葫芦控制柜用于控制电动葫芦的运行状态。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，电动葫芦控制柜还与电动葫芦内的编码器和限位传感器分别连接。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供的电动葫芦控制系统及电动葫芦系统，包括多个通过输入输出接口连接的电动葫芦控制柜，可以根据需要控制的电动葫芦的数量确定连接的电动葫芦控制柜，可以实现多个控制柜串联堆叠和网络化；在多个电动葫芦控制柜中确定主控机和从机，从而可以实现主控机对从机的控制，使用户仅通过主控机即可操作多个电动葫芦，方便灵活。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的电动葫芦系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电动葫芦控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电动葫芦控制柜结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种电动葫芦控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1所示的电动葫芦系统的结构示意图，其中示出了通过控制柜控制电动葫芦，该控制柜包括plc控制器、电机变频器和正反转开关。控制柜的接入供电为380v三相交流电，根据是否需要控制电动葫芦转动速度来决定是否在电动葫芦和控制柜之间加入变频器。变频器的作用是改变交流电频率来改变受控电机的转速。用户通过将电动葫芦接入到控制柜上的接口后，可以通过面板上的按钮控制电动葫芦的升降，如遇到操作问题则可以面板上的红色急停开关断开电葫芦的供电使之刹车。单个控制柜的控制容量根据实际需要定制，通常由于尺寸限制(变频器较大)不超过8路。当需要控制多个电动葫芦时，由于各个控制柜之间互不相连，均单独工作，无法做到规模控制，扩展性较差；并且需要用户在控制柜上操作按钮，在控制柜较多时控制繁琐；在演出需要做出复杂的联动效果时人为控制无法实现，操作不便、灵活性差。

基于此，本发明实施例提供的一种电动葫芦控制系统及电动葫芦系统，可以实现多个控制柜串联堆叠和分布式管理，操作灵活方便。为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种电动葫芦控制系统进行详细介绍。

实施例1

本发明实施例1提供了一种电动葫芦控制系统，包括多个电动葫芦控制柜，该电动葫芦控制柜用于向电动葫芦供电并传输控制信号。其中，上述电动葫芦控制柜包括输入输出接口，各个电动葫芦控制柜之间通过输入输出接口连接。参见图2所示的电动葫芦控制系统的结构示意图，其中示出了电动葫芦控制柜100和电动葫芦200。

通过电动葫芦控制柜可以直接对电动葫芦进行控制和管理，控制规模根据待控制的电动葫芦的数量来决定，需要控制更多数量电动葫芦时就相应地添加电动葫芦控制柜。控制柜与控制柜之间通过canbus总线串联起来，每个控制柜可以控制的电动葫芦数量为1-8个；每条串联的线路上的控制柜最大为12个。整个系统最大可以同时支持256条线路同时工作。

在多个电动葫芦控制柜中设置主从关系，至少一个电动葫芦控制柜设置为主控机，其他电动葫芦控制柜设置为从机。具体地，用户可以通过与输入输出接口相匹配的数据线将多个控制柜串行地连接在一起。这条链路上的每一台控制柜均能够定位出其在链路中的物理位置，链路中第一台设备会成为主控机(master)，而剩下的其他设备则成为从机(slave)。控制柜可以通过输入输出接口进行控制命令和状态信息的交互，例如由主控机发送控制命令并接收其他从机反馈的信息。

本发明实施例提供的电动葫芦控制系统，包括多个通过输入输出接口连接的电动葫芦控制柜，可以根据需要控制的电动葫芦的数量确定连接的电动葫芦控制柜，可以实现多个控制柜串联堆叠和网络化；在多个电动葫芦控制柜中确定主控机和从机，从而可以实现主控机对从机的控制，使用户仅通过主控机即可操作多个电动葫芦，方便灵活。

考虑到现有的控制柜用户仅能通过在控制面板上的控制按钮，在控制柜较多或者需要控制电动葫芦进行负载联动时，操作不便且灵活性差；并且在更换吊挂载荷的时候需要人在控制柜边上进行控制升降，日常维护不便；本实施例提供的电动葫芦控制系统还包括电动葫芦控制台或上位机，以实现远程控制。

具体地，电动葫芦控制台或上位机与电动葫芦控制柜的网络接口连接；电动葫芦控制台或上位机向电动葫芦控制柜发送控制命令并接收电动葫芦控制柜反馈的信息，实现控制台和上位机软件对控制柜的远程操作。上位机是指安装了适用于控制柜微控制器的专用控制软件的设备，可以是电脑或其他智能控制平台。通过上位机及上位机软件可以对电动葫芦进行远程控制和管理。

其中，上位机软件向用户提供了一个功能强大、灵活便捷的在线和离线的设计编程控制环境，可以实现场景cue、序列sequence功能、实现时间码、可视化以及实时的状态检测和异常处理。具体包括：基于安全与使用权限的设计、易于对控制设备进行配置与操作、实时的状态检测与反馈、多策略的异常处理、基于场景(cue)与序列(sequence)的设计理念、支持用户进行离线编程、无限的通道与场景容量、支持时间码(timecode)与其他设备同步、支持可视化的布局视图(layout)、支持3d模拟视图。

为了实现对电动葫芦控制柜的远程操作，上述控制系统还可以包括移动控制端，移动控制端与电动葫芦控制柜的网络接口连接；移动控制端向电动葫芦控制柜发送控制命令并接收电动葫芦控制柜反馈的信息。该移动控制端可以是手机、平板等智能移动设备。

在上述控制系统中同时存在电动葫芦控制台、上位机和电动葫芦控制柜时，需要系统明确三者对电动葫芦控制的优先级。优选地，上位机为最高优先级，控制柜为最低优先级。

由于电动葫芦常用于舞台灯光等场合，在上述控制系统还可以包括灯光控制台，灯光控制台与电动葫芦控制柜的dmx512接口连接；灯光控制台向电动葫芦控制柜发送控制命令并接收电动葫芦控制柜反馈的信息。dmx是digitalmultiplex的缩写，意为多路数字传输。dmx512控制协议是美国舞台灯光协会(usitt)于1990年发布的灯光控制器与灯具设备进行数据传输的工业标准，全称是usittdmx512(1990)，包括电气特性、数据协议、数据格式等方面的内容。灯光控制台对电动葫芦控制柜的控制与管理，实现整个演出的灯光与电动葫芦同步进行控制。

上述控制系统还可以包括中控主机，中控主机与电动葫芦控制柜的串行接口连接。电动葫芦控制柜设置有串行接口，通过串行接口连接中控主机或电动葫芦的编码器。上述串行接口包括rs-232、rs-422、rs485等。电动葫芦控制柜与中控主机连接可以实现中控主机对电动葫芦柜的控制和管理，此时电动葫芦控制柜对于中控主机来说就是一个中控的终端设备。其中，中控主机是指第三方的控制设备，通过连接控制柜提供的rs232/485接口，可以实现和控制柜之间进行数据交互和控制。

具体地，上述电动葫芦控制柜包括电源模块、变频模块、微控制器和人工控制面板；微控制器与电源模块、变频模块和人工控制面板分别连接。其中在微控制器设置有上述输入输出接口、网络接口、dmx512接口和串行接口。其中，变频模块包括变频器，该变频器与电动葫芦电连接；微控制器通过控制变频器实现电动葫芦升降和速度改变；人工控制面板包括按键与led液晶屏。

参见图3所示的电动葫芦控制柜结构示意图，其中示出了微控制器与控制柜面板和led屏幕连接，及微控制器包括输入输出接口和网络接口。控制柜的电源输入端接入380v三相电，内部分成两路：一路接入到断路器后接入接触器为变频器供电，断路器的作用是为用户提供手动控制电葫芦供电开关，接触器的作用是实现急停开关功能，当用户按下急停开关后，接触器将切断变频器的供电，继而切断电动葫芦的供电，同时arm主控也会检测到接触器已断开的状态；另外一路，则为220v电源提供供电，该220v电源为内部电路板提供供电。微控制器还与电动葫芦的编码器连接，接收其数据信号。电葫芦链条上的限位状态也通过数据线传递给微控制器。另外控制柜设备面板上的按键与led液晶屏等也由微控制器负责管理交互。在此需要说明的是，图2中的控制柜结构仅为示意，其中的变频器不是必须的，如果使用者不需要控制电动葫芦的转速的话，可以不使用变频器，直接通过电源控制即可；并且编码器也不是必须的，可以通过电动葫芦的电机的转速和时间来计算出移动距离。

参见图4所示的电动葫芦控制系统的结构示意图，其中示出了多个电动葫芦控制柜、电动葫芦控制台、上位机、移动控制端、dmx512灯光控制台和中控主机，以电动葫芦控制柜包括一个主控机和两个从机为例。如图2所示，在电动葫芦控制台、上位机和移动控制端连接网络交换机，通过以太网与电动葫芦控制柜连接。

本发明实施例提供的电动葫芦控制系统，包括多个串联的电动葫芦控制柜以及以下至少之一：电动葫芦控制台、上位机、移动控制端、dmx512灯光控制台或中控主机，实现了对电动葫芦控制的模块化和网络化，通过模块化实现了任意数量控制设备的堆叠。网络化则实现了分布式的管理降低了操作和维护的难度，从而实现更加丰富和灵活的控制效果。

实施例2

本发明实施例2提供了一种电动葫芦系统，包括上述实施例提供的电动葫芦控制系统和电动葫芦。该电动葫芦控制系统的电动葫芦控制柜用于控制电动葫芦的运行状态。

进一步，电动葫芦控制柜还与电动葫芦内的编码器和限位传感器分别连接。电动葫芦的位置状态通过其内部安装的编码器的数据信号传递给控制柜；电动葫芦链条上的限位状态也通过数据线传递给控制柜。

本发明实施例提供的电动葫芦系统，与上述实施例提供的电动葫芦控制系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。