本实用新型属于舞台设备技术领域，具体地说，尤其涉及一种安全智能型舞台电动吊杆升降机。
背景技术：
电动吊杆是现代剧场中重要的舞台设备之一，其主要作用是悬挂幕类、布景、灯具等。它可以根据剧情的要求，来起落幕布和悬景挂灯，从而达到逼真的艺术效果。但是由于设计安装的不当及其本身工作环境恶劣，吊杆运行过程中可能出现如松绳、跳绳、超载等故障，这不但影响了演出的艺术效果，还可能造成严重的安全事故或较大的经济损失。因此，对吊杆非正常工作状态的感知、显示和报警能力的研究，以及根据报警信号，尽快排除故障，不影响演出正常进行，具有重要现实意义。
技术实现要素：
为解决上述问题，本实用新型公开了一种安全智能型舞台电动吊杆升降机。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种安全智能型舞台电动吊杆升降机，包括PC上位机、与所述PC上位机采用RS485串口通信的可编程控制器PLC、变频器、行程开关信号输入单元、松绳/超载检测信号输入单元以及电机，所述行程开关信号输入单元、松绳/超载检测信号输入单元均与所述可编程控制器PLC电信号连接，所述电机经电机保护电路单元、位置/速度反馈电路单元、温度检测信号电路单元与所述可编程控制器PLC电信号连接，所述电机经所述变频器接入工业电源，所述变频器经变频器故障信号检测电路单元与所述可编程控制器PLC电信号连接。
优选地，所述电机保护电路单元包括电流互感器、零序电流互感器以及零序电压互感器，所述电流互感器经过载保护接口电路将过载信号传输至可编程控制器PLC上，所述电流互感器同时还经短路保护接口电路将短路信号传输至可编程控制器PLC上，所述零序电流互感器、零序电压互感器均与漏电保护接口电路电信号相连，由所述漏电保护接口电路将漏电信号传输至可编程控制器PLC。
优选地，所述PC上位机还连接设有打印机。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型能够准确可靠的检测出电动吊杆运行中出现的松绳、跳绳、超载、制动失灵等故障，发出报警信号并自动切断回路，达到了安全保护的目的，整个剧场电动吊杆的安全性和稳定性都很高；
2.本实用新型采用了PC上位机对下位PLC进行信息处理和集中控制，具有良好的人机交互界面，系统的可操作性很强，实现成本低，实用性很强，应用广泛，可广泛应用于舞台设备技术领域。
附图说明
图1是本实用新型结构系统框图；
图2是本实用新型的电机保护电路单元原理框图。
图中：1.PC上位机；2.可编程控制器PLC；3.变频器；4.行程开关信号输入单元；5.松绳/超载检测信号输入单元；6.电机；7.电机保护电路单元；8.位置/速度反馈电路单元；9.温度检测信号电路单元；10.变频器故障信号检测电路单元；11.电流互感器；12.零序电流互感器；13.零序电压互感器；14.载保护接口电路；15.短路保护接口电路；16.漏电保护接口电路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明：
一种安全智能型舞台电动吊杆升降机，包括PC上位机1、与所述PC上位机1采用RS485串口通信的可编程控制器PLC2、变频器3、行程开关信号输入单元4、松绳/超载检测信号输入单元5以及电机6，所述行程开关信号输入单元4、松绳/超载检测信号输入单元5均与所述可编程控制器PLC2电信号连接，所述电机6经电机保护电路单元7、位置/速度反馈电路单元8、温度检测信号电路单元9与所述可编程控制器PLC2电信号连接，所述电机6经所述变频器3接入工业电源，所述变频器3经变频器故障信号检测电路单元10与所述可编程控制器PLC2电信号连接。
优选地，所述电机保护电路单元7包括电流互感器11、零序电流互感器12以及零序电压互感器13，所述电流互感器11经过载保护接口电路14将过载信号传输至可编程控制器PLC2上，所述电流互感器11同时还经短路保护接口电路15将短路信号传输至可编程控制器PLC2上，所述零序电流互感器12、零序电压互感器13均与漏电保护接口电路16电信号相连，由所述漏电保护接口电路16将漏电信号传输至可编程控制器PLC2。
优选地，所述PC上位机1还连接设有打印机。
行程开关信号输入单元4是为了防止吊杆上行冲顶以及下行触及台面，在吊机上安装上下位限位装置，该行程开关采用比例丝杠带动螺母撞块直线运动，螺母撞块运行到左或右极限位置后撞动行程开关，当可编程控制器PLC2检测到行程开关被撞动后，发出停止命令，使吊杆停止运行。
当杆体在运行过程中吊杆与其他设备或相互之间发生叠靠，造成杆体被隔住，此时电机仍工作；或将载荷过分集中在某一吊点附近，没有注意载荷的均匀分布，出现排绳不好，在吊杆运行时引起钢丝绳伸缩长不等；以及吊杆在加速上行过程中突然制动或者当吊杆静止时突然以很大加速度向下起动，造成钢丝绳受力瞬时的突变；以上这些情况都会引起钢丝绳松绳。当杆体上悬挂的物体超出额定负载，或者吊杆向上的加速度过大，以及设计、制造、安装等过程中产生各种因素使得钢丝绳在滑轮或卷筒上绕进或绕出时的偏角超过允许的限度，发生跳槽现象；这些都会导致过载现象的发生。松绳/超载检测信号输入单元5设计的意义就是杜绝这些安全隐患。设计方式多样，比如在吊机钢丝绳的拐角上，安装重量传感器，传感器把杆体上每根钢丝绳承受的重量转换为电信号反馈给可编程控制器PLC2，可编程控制器PLC2发出松绳报警，以及超出额定负载130％时超载报警和超出额定负载150％时超载报警，并发出停止命令。
舞台电动吊杆的驱动电机的表面温度一般不允许超过70°，温度检测信号电路单元9检测其表面温度，并将温度信号转换为电信号反馈给可编程控制器PLC2，当超过70°时，发生报警信号。温度传感器采用美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS18B20芯片，可把温度信号直接转换成串行数字信号提供给可编程控制器PLC2。
为防止因电机断轴、制动失灵和调速器失控等引起的坠杆事故，位置/速度反馈电路单元8采集光电编码器的信号反馈给可编程控制器PLC2，可编程控制器PLC2与额定速度比较，当达到额定速度的115％时，发出报警信号，当超过130％时，发出停止指令，这样实现了防坠的双重保护。
当电动机发生过流、短路、漏电等故障时，如不及时处理，可造成电机烧毁，甚至引起人身事故。利用可编程控制器PLC2和一些附加的接口电路，实现对电动机过流、短路以及漏电的保护，并可以通过系统操作人员或系统本身，做好停车前的各种准备，或者改变系统的运行方式，既保护了电机，又避免突然动作后而造成的种种不良后果。电机保护电路单元7包括电流互感器11、零序电流互感器12、零序电压互感器13、过载保护接口电路14、短路保护接口电路15以及漏电保护接口电路16。为了将吊杆超载的故障状态转换为可编程控制器PLC2控制所需的信号，在电机主回路电流互感器以及零序电流、零序电压互感器的二次回路中串接一个接口电路，将信号接入可编程控制器PLC2输入端口进行监控。电流互感器二次回路产生与电机工作电流大小相应的交流电流信号，当主回路的电流值大于等于过载整定电流值，电流互感器的二次电流将使过载保护接口电路输出一个过载信号给可编程控制器PLC2,可编程控制器PLC2发出停止命令和报警信号。同样，当主回路电流值大于等于短路整定电流值时，电流互感器的二次电流将使短路保护接口电路发出一个短路信号，可编程控制器PLC2接受到信号后，发出停止命令和报警信号。当主回路出现漏电时，零序电流大于等于漏电灵敏度整定电流值，零序电压互感器二次输出电压大于等于一定电压值，并满足零序电压超前零序电流90°时，零序电流互感器二次输出电流和零序电压互感器二次输出电压，将使漏电保护接口电路输出一个漏电信号给可编程控制器PLC2，可编程控制器PLC2发出停止命令和报警信号。电机保护电路单元7在实现了电机保护的同时，还可以根据电机负载的大小检测出吊杆是否运行在超载、松绳状态，配合重量传感器，实现双重保护。
变频器故障信号检测电路单元10在变频器发生故障时，自动把故障信号送入可编程控制器PLC2，然后发出报警信号及停止命令。本实用新型能够准确可靠的检测出电动吊杆运行中出现的松绳、跳绳、超载、制动失灵等故障，发出报警信号并自动切断回路，达到了安全保护的目的，整个剧场电动吊杆的安全性和稳定性都很高；本实用新型采用了PC上位机对下位PLC进行信息处理和集中控制，具有良好的人机交互界面，系统的可操作性很强，实现成本低，实用性很强，应用广泛，可广泛应用于舞台设备技术领域。
综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。