舞台造型的多层次变换决定了其展现效果及表现力,而这种变换又依赖于舞台控制系统的运行。传统的舞台控制系统在受控设备及对象的数量上有较大局限性,且不具备灵活多变的操作性、整体受控的一致性和完善的安保防护机制。因此,对舞台控制系统开展深入的研发工作具有重要的应用意义和较广阔的市场前景。本论文设计和研发了一款舞台伺服驱动的网络协同控制系统。综合运用PLC技术、计算机网络技术、数据库技术、组态编程技术等设计实现了舞台伺服驱动系统的网络协同控制。整个控制系统的实时性强、准确性高、协同控制性好,而且具备完善的安全保护机制和灵活便捷的操作模式。本论文主要从以下几方面开展了工作:1、确定了基于多PLC的、多轴伺服驱动的网络协同控制方案。根据舞台控制的功能需求,通过对比与分析多种运动控制方案及相关核心技术,提出了采用由PC控制端、3台PLC可编程逻辑控制器、网络交换机、多台伺服驱动器、伺服电机组成的舞台整体控制方案。2、完成了各种硬件设备的选型与比较以及硬件控制系统的三层结构搭建。设计并实现了由监控层、管理层和执行层所组成的三层结构硬件控制方案,确定了各硬件设备的基础参数和连接方式。3、设计并实现了舞台伺服的多轴联动监控调度软件平台及其相应的软件功能模块。通过分析系统中人机交互功能的需求,完成了逻辑界面的设计;创建了多个数据库表以满足信息流通功能的需求;采用由Modbus TCP协议和CANopen网络协议组成的通讯模式,融入模块化功能设计思想,实现了运行指令的下发机制、关系数据库向树状结构的转换机制、指令集的轮训调度机制、伺服驱动网络的动态分组机制,以满足系统的逻辑调度功能;设计了状态数据的反馈机制、指令同动机制、故障诊断和预测性维护功能、原点恢复机制,以确保系统的实时性、准确性和安全性。4、通过工程应用现场的测试与数据分析,验证了整个舞台伺服驱动网络协同控制系统方案的可行性和可靠性。目前,该系统已成功应用于多个大型晚会的舞台控制现场。