整個舞臺機械設備以及繞線盤視圖：紐倫堡戲劇院中重建的舞臺配有 47臺用于背幕、全景裝置、渡橋碼頭、天橋側光、駕空舞臺照明、后舞臺以及舞臺臺唇的機械吊機、10 臺單點吊機以及 4 個用作指揮臺的下降裝置，這些下降裝置互相之 間 均 可 獨 立 移動

該舞臺的總面積為20mx35m，其中主要區(qū)域、4 個可移動的指揮臺，占據(jù)了 10.5x12m 的面積

除了重新設計的觀眾席之外，重建之后的紐倫堡戲劇院更是擁有了超現(xiàn)代化的舞臺設備，具備現(xiàn)今最先進的表演條件，重新煥發(fā)出了藝術/技術的熠熠光彩

紐倫堡戲劇院整修的全新控制解決方案

基于 PC 以及 EtherCAT 的復雜舞臺與劇院技術

在歌劇院與戲劇院上演的完美演出需要依賴超現(xiàn)代化的復雜舞臺系統(tǒng)和技術。為了滿足這些需求，德

國紐倫堡戲劇院進行了為期兩年的重新翻修與重建工作。整個舞臺設備的翻新工程由德國 TTS

（Theatertechnische Systeme）公司總承包，這也是 TTS 公司首次完全采用德國倍福公司基于 PC 的

控制技術和 EtherCAT 通信來完成復雜的項目。

紐倫堡國家戲劇院每周需舉行高達 14 場次的不同演出。只有憑借超現(xiàn)代化的舞臺技術，

利用升降式的指揮臺，PC 控制的飛幕與轉盤，以及最先進的照明技術，才可能實現(xiàn)如此高

頻率的演出安排。出于這樣的考慮，劇院決定進行全面的翻修：除了接待區(qū)域之外，還對劇

院的坐席、觀眾席以及整個舞臺下方/上方的機械設備進行了翻修。德國 TTS 公司受委托

實施從鋼筋結構到電氣與控制裝置等方面的全部翻修工作?？偛课挥诘聡辈垮a克的 TTS

公司致力于技術影院系統(tǒng)，20 多年來一直活躍于劇院和舞臺技術的研發(fā)，并且自 2002 年

起開始使用德國倍福公司的組件產(chǎn)品。

EtherCAT – 高速以太網(wǎng)，可用作更高層的總線系統(tǒng)

舞臺的控制劃分為不同的任務區(qū)域和功能區(qū)域，而各種各樣的倍福工業(yè) PC 以及

EtherCAT 總線系統(tǒng)的使用則貫穿于這些區(qū)域。（參見31頁）主控制器是一臺 TTS PC，作

為線纜冗余的 EtherCAT 主站實施。安全功能由專門為劇院設計的軟件進行控制。后備主

站 PC 采用的是倍福 C6340-0020 控制柜式工業(yè) PC，運行的是 TwinCAT I/O 軟件，萬

一主 PC 出現(xiàn)故障，會由該后備 PC 接管對 EtherCAT 冗余網(wǎng)絡的控制。

主控制臺和輔助控制臺則采用 3 臺配有定制操作面板的倍福 C6920 控制柜式工業(yè) PC；此外還有 4 臺工業(yè) PC，用于對舞臺下方/上方的機械設備進行控制。

利用德國 TTS 專門開發(fā)的軟件，可以實現(xiàn)舞臺的可視化和可操作性

自 2002 年起，德國 TTS 公司便開始使用倍福公司的產(chǎn)品組件。“使用倍福公司的本地 I/O 產(chǎn)品，我們能夠根據(jù)客戶所需精確地量身設置系統(tǒng)。我們改用了倍福的面板式 PC 以及 TwinCAT 自動化軟件之后，還成功地引入了總線端子”Frank Kremer 解釋道，“最后，我們要選擇一套適用的總線系統(tǒng)，最終我們選擇了 EtherCAT，因為它包括了對我們來說最重要的功能：實時性，高帶寬，線纜冗余式以及出色的診斷功能。”

主控制臺上定制的倍福控制面板。24 英寸的顯示器為舞臺技術人員提供了整個系統(tǒng)的概覽，而不需要滾動屏幕。

倍福公司中負責與 TTS 公司緊密合作、并監(jiān)督本項目執(zhí)行的漢諾威銷售人員 Hans-Helmut Mandel 稱：“EtherCAT 的冗余性是該應用的一大亮點，可以保證最大的可用性。”

三臺 CP6202 和 CP6207 面板式 PC 負責控制舞臺管理臺、主舞臺

以及舞臺臺唇。平臺的下降由兩個配有分離式 15 英寸面板的 C6340

控制柜式 PC 所控制。

舞臺區(qū)分布有超過 5000 個 I/O 點，由 700 個 EtherCAT 端子進

行監(jiān)視和控制，這些端子又被劃分為 4 個獨立的 EtherCAT I/O 線束

或者環(huán)網(wǎng)：

|環(huán)網(wǎng)1：TTS 控制器（C6340 后備 PC），電纜冗余：82 臺裝置

|環(huán)網(wǎng)2：TTS控制器（C6340 后備 PC），電纜冗余：153 臺裝置

|環(huán)網(wǎng)3：帶有 TwinCAT 主站的倍福 C6340 IPC，電纜冗余：404

臺裝置

|環(huán)網(wǎng)4：帶有 TwinCAT 主站的倍福 C6920 IPC：67 臺裝置

整個系統(tǒng)均可通過各個不同的控制臺（固定式，移動式或者便攜

式）進行無線控制。只是版本不同。使用 8 個帶有觸摸屏功能的定

制控制面板，其中一些面板配有集成式或者分離式的工業(yè) PC，顯示器尺寸范圍從 5.7 至 24 英寸不等。

隨著帷幕拉開的舞臺布景變換

舞臺完全重建以后，紐倫堡戲劇院目前具備 47 個機械吊機，10 個單點吊機以及 4 個下降式裝置（指揮臺），這些指揮臺互相之間均可獨立移動。舞臺的總面積為 20m x 35m，其中的主區(qū)面積，包括四個可移動的指揮臺，占據(jù)了 10.5 x 12m 的面積。每個指揮臺均配備有一個所謂的傾斜蓋，最多可以使得整個指揮臺表面傾斜 10 度。每個傾斜蓋配有7個電驅活門，可用于打開舞臺的地板。兩個下降式平臺放置于活門下方指揮臺的懸吊式小舞臺上。此外，還有一個可折疊的舞臺車，配有集成直徑 10 米、重 20 噸的轉盤。如果不需要使用轉盤車，可以將其折疊到舞臺的后方，并往上拉到停泊的位置。這里的提升/折疊操作是由一個提升能力為 60 噸的液壓缸來完成的。

舞臺的技術功能為各種藝術演出提供了新的可能性。舞臺的開放式轉換便是其中一個亮點，也就是說場景可以隨著帷幕的拉開而轉換。待帷幕完全拉開之后，技術人員可在操作界面上選擇先前所創(chuàng)建的舞臺運動序列（所謂的場景轉換），并執(zhí)行這些序列。

因此，只需輕輕點擊一下按鈕，即可實現(xiàn)復雜的舞臺運動。而且，所有的驅動模式都是同步的，這就可以輕松實現(xiàn)舞臺下方與上方機械設備之間的同步運動。

“劇院工作人員十分重視控制器的安全性及其高可用性。為了確保遵循SIL 3 的安全要求，系統(tǒng)中使用了冗余配置的 EtherCAT 總線主站以及配備有冗余電纜的 EtherCAT”，德國 TTS 項目經(jīng)理 Frank Kremer 解釋道。

Frank Kremer（左），TTS 影院技術系統(tǒng)公司項目經(jīng)理；Ole Sörensen（右），TTS 軟件開發(fā)人員

EtherCAT 可提供精確的同步運動序列

對于每一個需要控制的驅動器，無論是背幕吊機還是單點吊機，均設有一個軸裝式 PC；總共安裝有 70 個 EtherCAT 驅動器。TTS 的中央 PC 可對整個驅動設備進行控制。每一個軸裝式 PC 均負責相應驅動軸的定位和監(jiān)視，它們都可以通過總線系統(tǒng)接收到來自主站PC 的驅動命令以及整定值。“通過采用該全新一代的控制器，我們可以將 EtherCAT 作為總線系統(tǒng)貫穿使用。EtherCAT 結合了高帶寬以及實時能力等優(yōu)點，并具備電纜冗余性的特點，這使其能夠同步地控制驅動器，具有極高的可用性”，F(xiàn)rank Kremer 評論道。

雙通道主站 PC 可以計算來自各個控制臺的輸入數(shù)據(jù)，處理來自各個驅動手柄的驅動命令。它還能夠將數(shù)據(jù)轉發(fā)到軸裝式 PC，并控制整個控制器之間的數(shù)據(jù)通信，使其嚴格按照特定的運動序列和軸定位執(zhí)行運動輸出。主站 PC 可以同步控制舞臺上方與下方的機械設備的軸，比如同步驅動指揮臺以及?？吭谥笓]臺上的背幕吊機。

一切都一目了然

“總的來說，所安裝的新舞臺設備完全滿足了我們的要求和功能”紐倫堡戲劇院的舞臺總監(jiān) Florian Steinmann 很肯定地說，“由于這些精心設計的舞臺裝飾以及日益復雜與數(shù)量龐大的舞臺區(qū)域變換，新舞臺機械設備讓我們?yōu)槿蘸蟮难莩鲎鲎懔藴蕚洹Ｊ褂?4寸的顯示屏，無需滾屏即可瀏覽整個舞臺的概覽。因此，這一套復雜系統(tǒng)的操作與監(jiān)控也變得更為簡單，更具用戶友好性。”

德國TTS影院技術系統(tǒng)公司網(wǎng)址 www.ttssyke.de

紐倫堡戲劇院網(wǎng)址www.staatstheater-nuernberg.de