【摘要】隨著科學技術的發展，以往在工業控制行業廣泛應用的伺服、PLC、變頻器在主題公園這個行業也在大規模的應用，本文介紹了臺達伺服及PLC在主體公園4D電影院的應用，也為臺達機電產品開拓了一個嶄新的應用空間。

   【關鍵字】A2伺服；PR模式；CANOPEN；BYPASS；4D影院

   國內人民生活水平的提高使得動漫產業及主體公園行業快速發展，而國內的主題公園設備廠商還處于空白及初級發展階段。主體公園的主要特點：強烈的個性，普遍的適宜性；被動游憩形式；投入高，占地規模大；高門票，高消費，具有良好的經濟效益和社會效益。20世紀80年代至今，全國已累計開發主題公園式旅游點2500多個，投入資金達3000多億元。基于主體公園的項目的大力發展，主題公園相關的設備廠家也在飛快地發展。

  1 設備信息

設備名稱：4D影院動態座椅

  設備配置：

ASD-A2-0421-L ×20
ECMA-C10604RS ×20
DVP28SV11R ×1
DVPCOPM-SL ×1
DVP04DA-S ×1
VFD004E21A ×4

  設備介紹：設備是4D電影院的動態座椅，在3D電影的基礎上增加座椅動態效果，電影的基礎上模擬現實的情況，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，以及在高速中產生的風速的變化。椅子有前后及左右兩個自由度。系統有三個工控機，一臺28SV，20個伺服和四臺風機組成，三個工控機分別完成影視播放、電影譯碼、運動控制功能。PLC28SV主要完成回原點工作和伺服的同時控制四臺風機的風量。系統的構成如圖1所示。 
 
                   
                                      圖1 4D電影院的動態座椅系統構成

   運動控制計算機將譯碼計算機發送過來的位移信息，通過運動控制卡發送高速脈沖，通過BYPASS功能，使所有的椅子動作一致，同時通過RS232將風機的風量以數字量的方式發送到PLC內，PLC通過模擬量控制風機的風量。

  2 方案制定

   使用CANOPEN進行回原點。由于在實際應用中，可能每個電影的影院的椅子在50個以上，沒有辦法通過傳統的回原點方法進行回原點操作，所以通過A2 伺服內部的PR內部回原點模式，方便簡單，同時可以讀取伺服的狀態。

  使用BYPASS模式。由于最終伺服的軸數較多，一般采用總線的模式進行控制，可是由于軸數多了以后總線的通訊延時導致伺服動作一致性不好，曾經使用安川的運動控制總線控制96軸，而到后期發現椅子的一致性很差，可是采用運動板卡的發送高速脈沖，通過A2伺服的BYPASS模式，不經過任何處理，每經過一個伺服節點只有50ns的延時，同時一般的運動控制卡的軸數為8軸，控制96軸時，因為每個椅子都有兩個自由度，所以在使用運動控制卡的兩軸分擔，也就是分別控制48軸，同時有多余的控制軸，再進行分解，將每個通道最后只有12個節點，所以最大的延時也在us級，對于椅子的動態一致性很高。

  系統軟件流程：

  涉及參數：P5-04：0X0122，P5-05：100R/MIN。

  涉及動作：

1）PLC 通過P3-06，設置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PR回原點；
5）PLC通過p4-09,讀取回原點完成；
6）PLC通過p4-07,切換為PT模式。

  通過CANOPENBULDER 進行參數組態，具體的組態參數如圖2。
 
                 
                                    圖2 組態參數

  程序設計使用ISPSOFT 軟件，進行模塊化程序設計，對于多軸，功能相同的程序顯示出強大程序設計方便性，圖3為實時主程序調用功能塊的程序。
 
                
                             圖3 實時主程序調用功能塊的程序

  3 結束語

  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。同時在動漫產業中一些其他的產品也有不錯的應用，比如動態射擊游戲等一系列的動態座椅也在洽談之中，同時本案例也給臺達產品在動漫及主體公園產業的應用添加新的應用案例。

  作者簡介：

  田家寬,出生于1982年4月，畢業于河南大學測控技術與儀器專業，在讀同濟大學控制工程碩士學位，現任中達電通股份有限公司高級應用工程師，從事工業自動化產品的應用推廣工作。