舞臺機(jī)械設(shè)備及其控制操作系統(tǒng)是不可分割的整體，其所有的功能、特性、技術(shù)參數(shù)都是為滿足演出需要，按演出工藝及使用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的。除滿足舞臺演出的核心要求——安全外，最大限度地為表演藝術(shù)提供良好的物質(zhì)條件，以較多類型的機(jī)械設(shè)備、先進(jìn)合理的技術(shù)參數(shù)、以及寬廣的控制范圍、多樣的控制模式給編導(dǎo)、演職人員以及舞臺美術(shù)創(chuàng)作人員充分發(fā)揮藝術(shù)創(chuàng)造的空間和余地，是舞臺工藝配置、舞臺機(jī)械設(shè)備及控制操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則。按剛院的規(guī)模、經(jīng)營管理模式、所演劇種和劇目的特點(diǎn)、劇目預(yù)期要創(chuàng)造的氣氛和達(dá)到效果等情況，選擇舞臺機(jī)械設(shè)備的種類和數(shù)量、技術(shù)參數(shù)及其變化范圍，確定機(jī)械設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)、動力傳動系統(tǒng)、安全設(shè)施以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這些就是被控制的對象和主體，并以此為基本條件結(jié)合其他要求進(jìn)行控制操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。當(dāng)某臺機(jī)械設(shè)備按操作臺選定的參數(shù)開始運(yùn)轉(zhuǎn)后，通過安裝在現(xiàn)場的各種傳感器(如載荷、速度、加速度、位置、溫度、流量、壓力等)，將監(jiān)測信號經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸反饋到控制系統(tǒng)，經(jīng)控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)計(jì)算及分析后，發(fā)出指令使機(jī)械設(shè)備按設(shè)定的參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)。這個(gè)過程的主要動作如設(shè)備的參數(shù)、位置、狀態(tài)等均在操作控制臺上顯示出來。

　　由此可知，控制操作系統(tǒng)的主要作用如下：

　　(1)使舞臺機(jī)械產(chǎn)生或終止所希望及預(yù)期的運(yùn)動。只有在控制系統(tǒng)選定某設(shè)備或設(shè)備組并給以運(yùn)動指令后，該設(shè)備或設(shè)備組才能開始運(yùn)動。否則，任何機(jī)械設(shè)備均不能產(chǎn)生自主或非預(yù)期運(yùn)動，只能保持停止?fàn)顟B(tài)。相反，當(dāng)控制操作系統(tǒng)選定某運(yùn)動設(shè)備并發(fā)出停止指令后，該設(shè)備立即停止運(yùn)動，否則，該設(shè)備將保持運(yùn)動狀態(tài)直至被限位裝置限制為止。

　　(2)控制舞臺機(jī)械的運(yùn)動狀態(tài)和動力狀態(tài)。即控制它的運(yùn)動速度、加速度、位移、以及速度與行程的關(guān)系(即速度曲線)，對多個(gè)機(jī)械設(shè)備還應(yīng)控制不同設(shè)備間這些參數(shù)的相對關(guān)系，如同時(shí)運(yùn)動、差時(shí)運(yùn)動、同步運(yùn)動、順序運(yùn)動以及特定規(guī)律運(yùn)動等。

　　(3)限制舞臺機(jī)械設(shè)備在規(guī)定范圍內(nèi)的運(yùn)動。正常情況下，舞臺機(jī)械設(shè)備在設(shè)定行程范圍內(nèi)運(yùn)動，在設(shè)定停止點(diǎn)停止;或在允許行程范圍內(nèi)運(yùn)動，在最大行程點(diǎn)被限制而停止。在非正常狀態(tài)下，緊急停車裝置會停止設(shè)備或設(shè)備組的一切運(yùn)動。

　　(4)能為操作人員提供簡單而清晰的設(shè)備狀態(tài)指示，以避免可能導(dǎo)致危險(xiǎn)或損壞設(shè)備的動作。這種顯示一般有載荷、速度、位移、位置、與相關(guān)設(shè)備的相對關(guān)系等。在主控制操作臺上，應(yīng)能顯示出預(yù)選的設(shè)備或設(shè)備組、單個(gè)設(shè)備或成組設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、場景參數(shù)、場景序列、故障信息及其他管理需要的信息，還能用明顯的方式區(qū)分不同設(shè)備的不同狀態(tài)(選中與未選、運(yùn)行與停止、正常與故障等)，而且，這些顯示必須是適時(shí)的且沒有明顯的延遲。

　　(5)控制操作系統(tǒng)應(yīng)保證所有受控設(shè)備穩(wěn)定、安全及可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　(6)控制系統(tǒng)本身應(yīng)能容易方便的進(jìn)行維修及零部件的更換等。

　　控制系統(tǒng)的主要組成及要求

　　從概念上可以把控制系統(tǒng)解釋為：把分散在一定范圍的電動機(jī)傳動系統(tǒng)、位置及速度監(jiān)視系統(tǒng)、設(shè)備連鎖系統(tǒng)以及緊急停機(jī)系統(tǒng)等集成，并能處理來自這些系統(tǒng)的多路信息，使設(shè)備完成所要求的功能動作，并安全、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)可編程智能系統(tǒng)、邏輯系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(或二者兼有)?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)滿足演出工藝所提出的所有要求和用戶對該系統(tǒng)提出的工程和管理上的一些特殊要求，

　　控制系統(tǒng)所具備的功能都是以確保演職人員、劇場管理和操作人員的安全以及舞臺機(jī)械設(shè)備和演出場景的安全為前提的，所有舞臺機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)均應(yīng)在操作人員直接監(jiān)視下進(jìn)行，即操作人員要操作的所有機(jī)械及與之相鄰的機(jī)械均在操作人員的視線之內(nèi)。因此，控制系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求：

　　一、可選擇的操作位置

　　為充分滿足演出的需要，在主控制室、舞臺平面、各層天橋、柵頂、臺倉等不同位置均應(yīng)能完成對各區(qū)設(shè)備的操作。因此，主控制系統(tǒng)除有設(shè)在主控制室的主控制操作臺(通常為固定式操作臺)外，在上述幾個(gè)操作位置還應(yīng)配備移動式、便攜式或垂吊式操作盤，以保證操作人員在設(shè)備附近或能夠觀察到設(shè)備大部分運(yùn)動過程和鄰近設(shè)備的狀態(tài)的地方進(jìn)行直觀地操作。移動式、便攜式操作盤應(yīng)連接在主系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上，其人——機(jī)界面與主控制操作臺一致，并能進(jìn)行全功能的操作。但通過功能授權(quán)或設(shè)定密碼可限定其操作權(quán)限。如某操作盤只可操作臺上設(shè)備，某操作盤只能操作臺下設(shè)備，某操作盤只能操作某區(qū)域的設(shè)備等。在移動式和便攜式操作盤上還應(yīng)設(shè)置對講通話設(shè)備，以便當(dāng)?shù)夭僮魅藛T與主操作臺或其他操作盤之間進(jìn)行通話。垂吊式操作盤是一種簡化功能的操作盤，通常作為就地操作盤使用。