本发明涉及控制技术领域，特别是涉及一种吊杆电机电路以及舞台吊杆控制系统。
背景技术
随着中国经济的发展，广大人民群众对于精神文化需求越来越高，全国各地大兴建设各种舞台、演艺厅，因此对于舞台机械的需求也越来越高。
舞台吊杆是用来吊挂各种背景布或幕布的横杆，设置在整个舞台，可升降，平时是吊在舞台上方观众看不到的位置上，只有布置舞台时才降下来以便固定吊挂物。其中，舞台吊杆的升降是受舞台吊杆机的控制，那么对舞台吊杆机的控制直接影响舞台场景的展示效果。
但是，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统控制技术控制不够稳定，进而对舞台吊杆的位置的控制不够精确。
技术实现要素：
基于此，有必要针对传统控制技术控制不够稳定，进而对舞台吊杆的位置的控制不够精确的问题，提供一种吊杆电机电路以及舞台吊杆控制系统。
为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种吊杆电机电路，包括转速检测设备、变频电路、控制电路以及正反转控制电路；
正反转控制电路的第一端连接控制电路，第二端用于通过变频电路外接市电，第三端用于连接吊杆电机；控制电路分别连接转速检测设备、变频电路；
其中，转速检测设备用于与吊杆电机的转动轴机械配合，检测吊杆电机的转动轴的转速数据，并将转速数据传输给控制电路；控制电路根据转速数据以及预设转速，控制变频电路变换输出电压；控制电路控制正反控制电路变换吊杆电机的转动轴的转动方向。
在其中一个实施例中，正反转控制电路包括第一中间继电器、第二中间继电器、第一交流接触器以及第二交流接触器；
第一中间继电器的线圈第一端连接控制电路的第一电源端，第二端连接第二中间继电器的常闭静触点；第一中间继电器的常开静触点连接第二中间继电器的常闭动触点，常开动触点连接第一交流接触器的线圈第一端；
第二中间继电器的线圈第一端连接控制电路的第二电源端，第二端连接第一中间继电器的常闭静触点；第二中间继电器的常开静触点连接第一中间继电器的常开静触点以及第一中间继电器的常闭动触点，常开动触点连接第二交流接触器的线圈第一端；
第一交流接触器的线圈第二端通过第二交流接触器的常闭开关连接控制电路的第三电源端；
第二交流接触器的线圈第二端通过第一交流接触器的常闭开关连接控制电路的第三电源端；
第一交流接触器的第一常开开关连接在变频电路的第一电源输出端与吊杆电机的第一电源输入端之间；第一交流接触器的第二常开开关连接在变频电路的第二电源输出端与吊杆电机的第二电源输入端之间；第一交流接触器的第三常开开关连接在变频电路的第三电源输出端与吊杆电机的第三电源输入端之间；
第二交流接触器的第一常开开关连接在变频电路的第一电源输出端与吊杆电机的第三电源输入端之间；第二交流接触器的第二常开开关连接在第一交流接触器的第二常开开关的两端之间；第二交流接触器的第三常开开关连接在变频电路的第三电源输出端与吊杆电机的第一电源输入端之间。
在其中一个实施例中，正反转控制电路还包括热继电器；
热继电器的发热元器件连接在第一中间继电器的常开静触点与第二中间继电器的常闭动触点之间；
热继电器的第一常闭开关连接在第一交流接触器的第一常开开关与吊杆电机的第一电源输入端之间；热继电器的第二常闭开关连接在第一交流接触器的第二常开开关与吊杆电机的第二电源输入端之间；热继电器的第三常闭开关连接在第一交流接触器的第三常开开关与吊杆电机的第三电源输入端之间。
在其中一个实施例中，正反转控制电路还包括停止按钮；
停止按钮连接在热继电器的发热元器件与第一中间继电器的常开静触点之间。
在其中一个实施例中，正反转控制电路还包括行程开关；
行程开关连接在停止按钮与第一中间继电器的常开静触点之间。
在其中一个实施例中，控制电路包括控制器；
控制器连接转速检测设备、变频电路以及正反转控制电路。
在其中一个实施例中，转速检测设备为光电编码器。
在其中一个实施例中，控制器为plc控制器。
另一方面，本发明实施例还提供了一种舞台吊杆控制系统，包括计算机装置、vr设备以及如上所述的吊杆电机电路；
计算机装置连接vr设备以及吊杆电机电路的控制电路。
在其中一个实施例中，还包括第一转接口、第二转接口以及rs-485总线；
第一转接口的第一端连接计算机装置，第二端通过rs-485总线连接第二转接口的第一端；第二转接口的第二端连接控制电路。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
在对舞台吊杆进行控制的过程，对抬升舞台吊杆的吊杆电机的控制至关重要，利用转速检测设备、变频电路、控制电路以及正反转控制电路构建吊杆电机电路，正反转控制电路的第一端连接控制电路，第二端用于通过变频电路外接市电，第三端用于连接吊杆电机；控制器连接转速检测设备、变频电路；转速检测设备用于与吊杆电机的转动轴机械配合，检测吊杆电机的转动轴的转速。其中，转速检测设备用于与吊杆电机的转动轴机械配合，检测吊杆电机的转动轴的转速数据，并将转速数据传输给控制电路；控制电路根据转速数据以及预设转速数据，控制变频电路变换输出电压；控制电路控制正反控制电路变换吊杆电机的转动轴的转动方向，从而实现实时监控吊杆电机的转速，并结合预设转速，来实时调整变频电路的输出电压，进而将吊杆电机稳定在预设转速，保证吊杆电机稳定地抬起舞台吊杆，能够精确调整舞台吊杆的位置。
附图说明
图1为一个实施例中本发明吊杆电机电路的结构框图；
图2为一个实施例中本发明吊杆电机电路中变频电路的电路结构图；
图3为一个实施例中本发明吊杆电机电路中控制电路与正反转控制电路的电路结构图；
图4为一个实施例中本发明吊杆电机电路中正反转控制电路与吊杆电机的电气连接图；
图5为一个实施例中本发明吊杆电机电路的第二结构框图；
图6为一个实施例中本发明舞台吊杆控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“第一端”、“第二端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
为了解决传统控制技术控制不够稳定，进而对舞台吊杆的位置的控制不够精确的问题，在一个实施例中，如图1所示，提供了一种吊杆电机电路，包括转速检测设备10、变频电路12、控制电路14以及正反转控制电路16；
正反转控制电路16的第一端连接控制电路14，第二端用于通过变频电路12外接市电，第三端用于连接吊杆电机18；控制电路14连接转速检测设备10、变频电路12；
其中，转速检测设备10用于与吊杆电机18的转动轴机械配合，检测吊杆电机18的转动轴的转速数据，并将转速数据传输给控制电路14；控制电路14根据转速数据以及预设转速，控制变频电路变换12输出电压；控制电路14控制正反控制电路16变换吊杆电机18的转动轴的转动方向。
需要说明的是，很多情况下，对舞台的控制影响着演出的效果，例如，对舞台吊杆的控制。吊杆电机是指用于抬升舞台吊杆的电动机。
转速检测设备用于测量电动机的转动轴的转速数据，并将转速数据发送控制电路。在一个示例中，转速检测设备为霍尔传感器、转速传感器等，当转速检测设备为霍尔传感器时，需要在电动机的转动轴上加装环形磁铁。进一步的，转速检测设备为光电编码器；光电编码器安装在电动机的转动轴上。
变频电路用于将外接的市电变频到适合的电压输出给吊杆电机，当需控制吊杆电机转动更快，变频电路输出更大的电压，当需控制吊杆电机转动更慢，变频电路输出更小的电压。在一个示例中，如图2所示，提供了一种变频电路的电路图。
控制电路接收转速检测传输的吊杆电机的转动轴的转速数据，并其内部存储的预设转速进行比对，当转速数据大于预设转速时，控制电路控制变频电路减小输出电压，当转速数据小于预设转速时，控制电路控制变频电路增大输出电压。控制电路还控制正反转控制电路来改变吊杆电机的转动轴的转动方向，在一个示例中，控制电路包括控制器；控制器连接转速检测设备、变频电路以及正反转控制电路。进一步的，控制器为plc(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)控制器，如图3所示，plc控制器为mitsubishifx2n-32mr型控制器，进一步的，mitsubishifx2n-32mr型控制器与光电编码器的连线方式如图3所示。
正反转控制电路用于改变吊杆电机转动方向，具体的，利用市电给吊杆电机供电，可利用正反转控制电路改变吊杆电机与市电接线的相位顺序，即可实现控制电动机的正反转。
在一个具体的实施例中，如图3所示以及图4所示，正反转控制电路包括第一中间继电器ka1、第二中间继电器ka2、第一交流接触器km1以及第二交流接触器km2；
第一中间继电器ka1的线圈第一端连接控制电路的第一电源端y0，第二端连接第二中间继电器ka2的常闭静触点；第一中间继电器ka1的常开静触点连接第二中间继电器ka2的常闭动触点，常开动触点连接第一交流接触器km1的线圈第一端；
第二中间继电器ka2的线圈第一端连接控制电路的第二电源端y1，第二端连接第一中间继电器ka1的常闭静触点；第二中间继电器ka2的常开静触点连接第一中间继电器ka1的常开静触点以及第一中间继电器ka1的常闭动触点，常开动触点连接第二交流接触器km2的线圈第一端；
第一交流接触器km1的线圈第二端通过第二交流接触器km2的常闭开关连接控制电路的第三电源端com1；
第二交流接触器km2的线圈第二端通过第一交流接触器km1的常闭开关连接控制电路的第三电源端com1；
第一交流接触器km1的第一常开开关连接在变频电路12的第一电源输出端与吊杆电机15的第一电源输入端之间；第一交流接触器km1的第二常开开关连接在变频电路12的第二电源输出端与吊杆电机15的第二电源输入端之间；第一交流接触器km1的第三常开开关连接在变频电路12的第三电源输出端与吊杆电机15的第三电源输入端之间；
第二交流接触器km2的第一常开开关连接在变频电路12的第一电源输出端与吊杆电机15的第三电源输入端之间；第二交流接触器km2的第二常开开关连接在第一交流接触器km1的第二常开开关的两端之间；第二交流接触器km2的第三常开开关连接在变频电路12的第三电源输出端与吊杆电机15的第一电源输入端之间。
进一步的，在一个具体的实施例中，如图3所示，正反转控制电路还包括热继电器fr；
热继电器fr的发热元器件连接在第一中间继电器ka1的常开静触点与第二中间继电器ka2的常闭动触点之间；
热继电器fr的第一常闭开关连接在第一交流接触器km1的第一常开开关与吊杆电机410的第一电源输入端之间；热继电器fr的第二常闭开关连接在第一交流接触器km1的第二常开开关与吊杆电机410的第二电源输入端之间；热继电器fr的第三常闭开关连接在第一交流接触器km1的第三常开开关与吊杆电机410的第三电源输入端之间。热继电器能够起到限流保护的作用，从而提高了吊杆电机的安全性能。
进一步的，在一个具体的实施例中，如图3所示，正反转控制电路还包括停止按钮sb6；
停止按钮sb6连接在热继电器fr的发热元器件与第一中间继电器ka1的常开静触点之间。停止按钮能够控制线路信号的启动和停止。
进一步的，在一个具体的实施例中，如图3所示，正反转控制电路还包括行程开关sq3；
行程开关sq3连接在停止按钮sb6与第一中间继电器ka1的常开静触点之间。行程开关是利用机械运动部件的碰撞使其上的触头动作来从而实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。
进一步的，吊杆电机电路的具体控制过程为：转速检测设备用于与吊杆电机的转动轴机械配合，检测吊杆电机的转动轴的转速数据，并将转速数据传输给控制电路；控制电路根据转速数据以及预设转速，控制变频电路变换输出电压；控制电路控制正反控制电路变换吊杆电机的转动轴的转动方向。
本发明吊杆电机电路各实施例中，在对舞台吊杆进行控制的过程，对抬升舞台吊杆的吊杆电机的控制至关重要，利用转速检测设备、变频电路、控制电路以及正反转控制电路构建吊杆电机电路，正反转控制电路的第一端连接控制电路，第二端用于通过变频电路外接市电，第三端用于连接吊杆电机；控制器连接转速检测设备、变频电路；转速检测设备用于与吊杆电机的转动轴机械配合，检测吊杆电机的转动轴的转速。其中，转速检测设备用于与吊杆电机的转动轴机械配合，检测吊杆电机的转动轴的转速数据，并将转速数据传输给控制电路；控制电路根据转速数据以及预设转速数据，控制变频电路变换输出电压；控制电路控制正反控制电路变换吊杆电机的转动轴的转动方向，从而实现实时监控吊杆电机的转速，并结合预设转速，来实时调整变频电路的输出电压，进而将吊杆电机稳定在预设转速，保证吊杆电机稳定地抬起舞台吊杆，能够精确调整舞台吊杆的位置。
在一个实施例中，如图5所示，还提供了一种舞台吊杆控制系统，包括计算机装置50、vr设备52以及如吊杆电机电路实施例中所述的吊杆电机电路；
计算机装置50连接vr设备52以及吊杆电机电路的控制电路14。
其中，vr(virtualreality、虚拟现实技术)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。
vr设备主要指代的是vr眼睛，利用vr眼睛将人对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。vr设备连接计算机装置，通过计算机装置上预先安装的虚拟场景来观察舞台吊杆的相对位置。
本发明舞台吊杆控制系统各实施例中，采用vr设备、计算机装置、以及吊杆电机电路构建成舞台吊杆控制系统，计算机装置连接vr设备以及吊杆电机电路的控制电路。其中，计算机装置安装了舞台的虚拟场景，通过vr设备即可观察到舞台上舞台吊杆的实时动态场景，从而通过计算机装置给控制电路下达控制指令，以使其控制吊杆电机运转，将舞台吊杆抬升到合适的位置，舞台吊杆控制系统基于vr技术，能够更加直观地观察到整个舞台上的所有舞台吊杆的相对位置，从而精确地调整舞台吊杆的位置，而且使得操作人员即使在看不到舞台设备的情况下也能方便地对舞台进行。
在一个实施例中，还包括第一转接口60、第二转接口62以及rs-485总线64；
第一转接口60的第一端连接计算机装置50，第二端通过rs-485总线64连接第二转接口62的第一端；第二转接口62的第二端连接控制电路14。
其中，当通过计算机装置上rs-232接口连接plc控制电路时，第一转接口为rs-232转rs-485的转接口；当通过计算机装置上的usb接口连接plc控制电路时，第一转接口为usb转rs-485的转接口。第一转接口与第一转接口之间通过rs-485总线实现连接。进一步的，plc控制电路与光电编码器、角度检测装置、距离检测装置之间也可通过rs-485总线实现连接。
本发明舞台吊杆控制系统各实施例中，计算机装置通过rs-485总线接收来自各监测模块的各种参数并将其在屏幕中显示出来，计算机装置可以通过鼠标选择、键盘输入或触摸屏输入等方式设定各舞台吊杆的运动功能和运动参数，并通过rs-485总线传输给plc控制电路，并有plc控制电路控制相应电机运动，从而减少舞台吊杆控制系统各部分之间的连线，增强了舞台吊杆控制系统的可靠性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。