過去的幾年里，F(xiàn)lying by Foy 公司成功地為 50 多場百老匯演出、華盛頓特區(qū)史密森尼博物館實(shí)況轉(zhuǎn)播、2004 奧林匹克運(yùn)動會 和其它體育賽事，以及無數(shù)的現(xiàn)場娛樂活動、劇院表演和電影等提供了飛行特技服務(wù)。Flying by Foy 公司技術(shù)設(shè)計(jì)師 Matt Bevacqua 說“我們的控制裝置實(shí)現(xiàn)了直觀性和易操作性的完美結(jié)合。操作人員無需任何自動化工作原理知識，即可輕松完成變化莫測、激動人心的飛行表演。”

EtherCAT 對運(yùn)動控制無任何限制

2008 年中，F(xiàn)lying by Foy公司決定對其 Pegasus 自動化控制產(chǎn)品進(jìn)行一次重大升級，以提高協(xié)調(diào)定位性能并增強(qiáng)安全功能。“例如，造船廠采用吊架移動集裝箱時總是不斷努力避免整個系統(tǒng)出現(xiàn)搖晃，F(xiàn)lying by Foy 公司則正好相反，我們正是利用戲劇性搖晃和動態(tài)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)令人興奮的飛行效果” Matt Bevacqua 說。

自由飛行技術(shù)要求采用相當(dāng)多擺錘效果和大幅度搖晃動作，而且，這些效果和動作不能輕易被起重機(jī)或帶緊負(fù)載控制功能的四點(diǎn)系統(tǒng)所復(fù)制。

新的 Pegasus 運(yùn)動控制和自動化系統(tǒng)必須考慮這一點(diǎn)，且必須能夠安全地實(shí)現(xiàn)動態(tài)插補(bǔ)運(yùn)動曲線。上一代 Pegasus自動化技術(shù)利用同一個包（即帶有集成式智能的驅(qū)動）內(nèi)的運(yùn)動控制器和逆變器處理定位控制任務(wù)和速度控制。“它工作起來非常棒，但是，傳統(tǒng)現(xiàn)場總線基礎(chǔ)設(shè)施卻限制了該設(shè)備之間的通信。”Matt Bevacqua 抱怨道。“我們的系統(tǒng)通常要求使用多個主站控制器，因此，這嚴(yán)重限制了我們的應(yīng)用。一定程度的協(xié)調(diào)必不可少，然而，標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線卻無法實(shí)現(xiàn)這種程度的協(xié)調(diào)功能。我們要求擁有一種可以自己定義的通信協(xié)議解決方案。”

適用于所有產(chǎn)品系列的集成式控制平臺

Flying by Foy公司目前有三個產(chǎn)品系列：DW-V3 型演員飛行鉸車、IW-V 型鉸車（制作在標(biāo)準(zhǔn)的 12 英寸箱形桁架內(nèi)，是一種非常有用的搖滾巡回演出解決方案，用于快速安裝舞臺設(shè)備）和 BR-X 裝置（帶無線控制單元；是一種吊艙，可在 I 型梁上來回移動且無需牽繩，可以做上升和旋轉(zhuǎn)等表演動作）。Pegasus 自動化軟件基于 Windows，可以用作所有這三種控制器平臺的流量控制器，該軟件友好的用戶界面可以完成數(shù)據(jù)寫入、編輯和保存。Flying by Foy 公司所有這三個產(chǎn)品系列都使用 Beckhoff C6515 工業(yè) PC（處理器：Intel® Celeron® M）、TwinCAT NC PTP 軟件和 EtherCATI/O 終端。“C6515 的形狀和大小與機(jī)架配合極好，而且還允許機(jī)架內(nèi)熱量順暢地排出。”Matt Bevacqua 說。“一般的實(shí)施可能總共需要 5 或 6 個機(jī)架，因此，保持良好的硬件通風(fēng)效果必不可少。2010 年夏天，F(xiàn)lying by Foy公司在泰山的一次室外表演中使用了 Beckhoff 的工業(yè) PC。泰山位于猶他州

lvins市的沙漠中，常年平均溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過100℉ (38℃)。

現(xiàn)在，F(xiàn)lying by Foy 公司采用 CX9010 嵌入式 PC 取代了C6515。“TwinCAT 集成式軟件平臺適用于各種 Beckhoff 控制器，因此，我們需要做的全部工作僅是將控制軟件從一種型號 Beckhoff 硬件傳送至另一種型號。”Matt Bevacqua 接著解釋道。“TwinCAT 還有另一個好處，它允許我們在同一個Windows CE 操作系統(tǒng)環(huán)境中編寫自己的應(yīng)用和其它更多的系統(tǒng)工具，我們還充分利用了 TwinCAT 令人贊嘆的適應(yīng)性、I/O連接功能和運(yùn)動控制塊。”

Flying by Foy 公司的大多數(shù)驅(qū)動程序和用戶界面都采用Microsoft Visual Studio® 編寫。“我們非常期待 Beckhoff的最新一代軟件 TwinCAT 3，該軟件實(shí)現(xiàn)了與 Visual Studio®的集成。”Matt Bevacqua 說。“TwinCAT 已經(jīng)給予我們無限靈活性，使得我們能夠在 Beckhoff 系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)自己的定制型驅(qū)動，因此，我們可以不斷適應(yīng)項(xiàng)目需求的變化?，F(xiàn)在，我們不再被局限于任何一種特定硬件，而是可以根據(jù)需要隨時完成改變。對于我們所處的行業(yè)來說，這極為關(guān)鍵。因?yàn)?，我們的?yīng)用需求始終在發(fā)展，交貨時間通常極短。”

“我們的控制技術(shù)即直觀又易用。這些技術(shù)可以幫助操作員制造出動感十足、令人窒息的飛行場景。”科爾公司的技術(shù)設(shè)計(jì)師 Matt Bevacqua 說。

EtherCAT – 娛樂工程優(yōu)秀的通信解決方案

Flying by Foy 公司利用 EtherCAT 極大地提高了 Pegasus自動化系統(tǒng)的通信性能。“采用 EtherCAT，我們可以與幾乎任何一種現(xiàn)場總線進(jìn)行完美的通信。”Bevacqua 解釋說，“例如，借助 EL6751 CANopen 主設(shè)備終端，我們可以在EtherCAT 系統(tǒng)中經(jīng)濟(jì)、方便地實(shí)現(xiàn)全功能 CANopen 主設(shè)備。更令人稱道的是，基于 EtherCAT，我們還可以非常容易地集成其它 PROFIBUS 或 DeviceNet 主設(shè)備。”Flyingby Foy 公司還采用 EL6851 DMX 主/從終端進(jìn)行燈光控制。Matt Bevacqua 聲稱：“利用 EtherCAT 實(shí)現(xiàn) DMX 燈光和運(yùn)動控制之間的同步，極大地增強(qiáng)了我們的靈活性。”

TwinSAFE 確保操作員和演員的安全性

Flying by Foy 公司通過在 Pegasus 系統(tǒng)中集成 TwinSAFE確保了操作者和演員的安全。“TwinSAFE 使得我們在相同現(xiàn)場總線上連接智能安全 I/O 終端即可方便地實(shí)現(xiàn)安全解決方案，且其布線方法可與運(yùn)動控制相同。”Matt Bevacqua說。采用 TwinCAT 可以監(jiān)控所有運(yùn)動極限值。TwinSAFE是一種安全控制器，可以監(jiān)控我們的全部提升機(jī)系列產(chǎn)品的所有安全相關(guān)子系統(tǒng)。

安全數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)的傳輸通過同一個現(xiàn)場總線，減少了額外的電纜費(fèi)用。此外，這種安全控制器的擴(kuò)展也非常方便。對于 EtherCAT，需要增加原設(shè)計(jì)中沒有的安全功能時，僅需增加一個分布式 TwinSAFE 終端，并在本地控制站安裝一個 EL6900 安全 PLC 終端即可。”

XFC：提高性能、降低成本

XFC 技術(shù)（極速控制技術(shù)）基于 EtherCAT 和 PC 控制技術(shù)；該技術(shù)進(jìn)一步提升了 Flying by Foy 公司的表演水平。Beckhoff 的 EL1262 和 EL2262 XFC 終端的超采樣功能，實(shí)現(xiàn) I/O 響應(yīng)時間小于 100us。這些終端對于 Pegasus 自動化系統(tǒng)同樣非常關(guān)鍵。“XFC 終端對復(fù)制燈光模擬系統(tǒng)的編碼器信號非常有用，”Matt Bevacqua 解釋道。采用Beckhoff 的標(biāo)準(zhǔn)編碼器終端，可以記錄各種不同位置的位置信息，并利用分布式時鐘功能，對它們進(jìn)行同步。“Pegasus可以利用 XFC 終端讀取某個鉸車的編碼器位置，并在某個本地站點(diǎn)以約 10 us 的精度和約 1 ms 的延時復(fù)制這些高頻信號。借助 XFC 終端，我們無需專用控制電纜就可以復(fù)制這些信號，從而，大大節(jié)省了電線電纜和布線費(fèi)用。

設(shè)備改造更加容易

“借助標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)電纜，我們基本上可以將場館任何位置的各類數(shù)據(jù)傳給我們的本地 Pegasus 控制器，”Bevacqua解釋道。“任何一種其它現(xiàn)場總線技術(shù)，如果不借助更復(fù)雜的布線方案，不投入更高的費(fèi)用，完全無法達(dá)到這一水平。

Pegasu：自動化系統(tǒng)飛行運(yùn)動模擬測試：控制器中集成的 TwinSAFE保證了操作員和演員的安全。

Flying by Foy 公司的控制解決方案使用了Beckhoff C6515 工業(yè) PC 機(jī)（并安裝在 3.5 英寸機(jī)架中）。

設(shè)備改造更加容易

“借助標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)電纜，我們基本上可以將場館任何位置的各類數(shù)據(jù)傳給我們的本地 Pegasus 控制器，”Bevacqua解釋道。“任何一種其它現(xiàn)場總線技術(shù)，如果不借助更復(fù)雜的布線方案，不投入更高的費(fèi)用，完全無法達(dá)到這一水平。

采用 EtherCAT 橋接端子，F(xiàn)lying by Foy公司可以方便地獲得某個系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)位置并將其傳輸至另一個 TwinCAT 主站設(shè)備，據(jù)此，不同主站設(shè)備可以方便地共享運(yùn)動軸。擁有了 TwinCAT，即擁有一個完全基于軟件的運(yùn)動控制平臺。這意味著，我們不再需要不斷更換或改變設(shè)備才能滿足客戶各種各樣的藝術(shù)需求，從而顯著地降低成本。”

席琳迪翁，“新的一天”：– 鋼琴搬運(yùn)器

面向未來研發(fā)的開放性

第三代 Pegasus 自動化系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 100 軸以上同步運(yùn)動。該系統(tǒng)正在開創(chuàng)一個偉大的起點(diǎn)。然而，在將藝術(shù)理念轉(zhuǎn)換成現(xiàn)實(shí)方面，Pegasus 技術(shù)的進(jìn)展絕對沒有達(dá)到其巔峰水平。

Beckhoff C6515 工業(yè) PC 機(jī)的機(jī)箱結(jié)構(gòu)使得Flying by Foy 公司可以開發(fā)結(jié)構(gòu)緊湊、散熱高效的機(jī)架。即使多臺工作PC機(jī)疊裝在同一個機(jī)架中時，熱量也可以快速散發(fā)。

Pegasus 自動化軟件用作所有平臺的流量控制器。因此，它可以協(xié)調(diào)鉸車、提升機(jī)和無線控制裝置等各個功能。Beckhoff 公司的 TwinCAT NC PTP 對自動化和運(yùn)動的需求進(jìn)行控制。

Matt Bevacqua 正在醞釀的 Flying by Foy 公司計(jì)劃中，其中有一項(xiàng)是圍繞 AX5000 EtherCAT 伺服驅(qū)動而開發(fā)的。“結(jié)合 AX5000 驅(qū)動，我們可以獲得一種全功能高端解決方案。該解決方案可以將各種 Pegasus 控制裝置統(tǒng)一在一個先進(jìn)的系統(tǒng)架構(gòu)之下。”“有了 Beckhoff 這一技術(shù)合作伙伴，F(xiàn)lying by Foy 公司將繼續(xù)不斷地將創(chuàng)作者和導(dǎo)演的構(gòu)想變成現(xiàn)實(shí)，與些同時，實(shí)現(xiàn)讓觀眾倍感令人入勝的終極目標(biāo)。”

Flying by Foy 公司 www.flybyfoy.com

美國 Beckhoff www.beckhoffautomation.com