艾默生 模块化，智能化的SP驱动器带来华丽、愉悦、精准的舞台布景

• 关键词：艾默生,Unidrive,SP交流变频器

位于亚芬河畔斯特拉福镇的皇家莎士比亚剧院改造工程历时4年，耗资1.12亿英镑。其中最重要的一个项目就是背景及布景移动和复杂灯光阵列系统的自动化控制。
该项目由荷兰剧院自动化公司Trekwerk负责设计安装，主体采用了大约100台艾默生的交流变频器和伺服电机。艾默生的鹿特丹驱动中心赢得了Trekwerk的合同。

Trekwerk负责舞台上空设备的翻新改造，包括为30个灯光阵列开发、设计、制造和安装60台卷扬机和提升机。
多年来，Trekwerk为欧洲多家剧院承建过机械悬吊系统，一直只采用艾默生的变频器。用于皇家莎士比亚剧团（RSC）的TNM 控制系统和卷扬机系统SynchroDisk也是两家企业共同改进后的产品，能实现近乎静音的运行效果。

该剧院原先拥有一个镜框式舞台和1400个坐席。现在该舞台被改造成了一个1040个座位的伸展式舞台，最后一排座位到舞台的距离由27米缩短到区区15米，从而拉近了演员和观众的距离。观赏体验因此将更贴近莎士比亚作品当年的演出氛围，只不过添加了Trekwerk和艾默生提供的当代尖端电子科技才能实现的舞台搭景和照明效果。

日场和晚间演出的剧目往往是不同的，因此演出时通常仅给RSC工作人员留下两个小时来更换舞台布景。而现在有了新的自动化控制系统，时间显得宽裕，一切变得从容。

“这个卷扬机系统非常先进，极大地提高了设置和操作的灵活性，”RSC自动控制负责人Adam Harvey说道，“当然，安全第一，这也是整个项目固有的一个特点。”

戏剧的虚幻场境对于每次演出至关重要，因此众多演出时要用到的卷扬机的可靠性就显得很关键。我们从来没有碰到过变频器出故障的情况，做到这一点是十分难得的。”

所有卷扬机都配备了艾默生的15kW Unidrive SP交流变频器（运行在伺服模式下），与带双编码器的Unimotor 190 fm伺服电机共同来实现精确的定位和速度控制。

该剧院的60个卷扬机上安装了46台变频器，其中至少有一半卷扬机位于伸展舞台上空。任何一个卷扬机都可以执行从拉升布景到控制演员腾飞的不同任务。16个卷扬机位于 “槽形区域”内，专用于重新布置舞台，而另外14个独特的Trekwerk SynchroDisc卷扬机则通过5条绳索来无声拉升吊杆，保证在演出间快速更换场景。

每个卷扬机的变频器都内置有SM-Applications Plus模块，通过编程控制所有卷扬机的动作，同时根据电机消耗电流精确计算负载，并与称重传感器信号进行比较来进一步确保安全。每个电机都装有一个用于控制速度的增量式编码器和一个用于定位反馈的正弦/ 余弦绝对式编码器。所有卷扬机都能够以2m/s的速度提升。由于有60个卷扬机采用了独特的SynchroTwin设计，即一个变频器可以独立或同步控制2个周长为2米的缆绳卷筒。这种多用途设计可以在忙碌拥挤的舞台上节约宝贵的空间。

SynchroDisc剧院卷扬机设计得极其紧凑，只有395mm宽，提升重量最高可为400kg。它们既可配备两个完全相同的卷筒，采用6mm粗钢丝绳（SWR）（即每根绳200kg起重量），也可以配备一个卷筒，采用8mm粗SWR，最高起吊高度为24米。由于采用了永磁伺服电机并且驱动器使用18kHz高载频，卷扬机不会产生制动噪音和衰减的磁性制动，甚至在以1.8m/s的速度起吊时也没有声响。

30个灯组由1.5kW的Unidrive SP变频器和带双制动器的115号Unimotor fm伺服电机来控制。这种设计可很方便地使用RSC灯光组负责人Vince Herbert的专利“灯锁”防晃装置将灯以1m/s的速度飞进飞出。每盏灯都可与其所在灯组同步运动，每组由2个卷筒上的4根缆绳来提升。

所有变频器由通过公共直流母线上的两个整流器来供电。制动时变频器可以回馈能量给公共直流母线，从而节约电能。

所有变频器之间以及和Trekwerk控制系统的通信都通过艾默生的高速网络CT Net进行。3个TNM控制台不仅可以预先编程设置每场演出的所有关键动作，而且还可使用主控操纵杆控制功能进行手动加减速来保持同步性。TNM控制系统向变频器发出指令，每个变频器上的主控控制杆控制模块编程设置的详细电机动作。所有的编程动作可通过控制系统的三维图形来呈现，提醒任何可能的潜在问题，从而消除任何碰撞隐患。

主要优点
• SYNCHRODISK系统实现近乎静音的运行
• 先进的卷扬机系统提高了操作灵活性
• 可快速更换布景的能力
• 双编码器确保精确的定位和速度控制