烟圈机及其控制系统技术领域
本发明涉及舞台烟圈设备的技术领域，尤其是涉及一种烟圈机及其控制系统。
背景技术
随着科技时代的进步，自动化、智能化、人性化、省心省力已成为设备发展的必然
趋势。设备自动化优势明显，使用方便、节省人力、安全高效等特点是我们追求的方向。使空
气炮这种科学理论产品，进入我们的日常生活、教学、舞台效果等。简单易学人人可制造高
质量不间断的涡环现象。
通常使用的空气炮多为手动，烟雾储存量少，导致一次充入空气炮中的烟雾，只能
制造少量眼圈，随着制造烟圈数量的增多，烟圈质量会大大的下降。烟雾在烟圈机内极不容
易储存。传统的空气炮多为一个直筒，一侧装一个开一个小一号的圆孔，另一侧用弹性布封
堵。在桶内加入一定的烟雾后，须立即用手怕打弹性布封堵的一侧。
由于构造过于简单，多为手动操作，单人操作需要顾忌的方面太多。由于烟圈出口
侧没有封堵装置，以及烟雾的挥发性，在充进桶内容易往桶外挥发。单纯的依靠人工拍打弹
性封布力道不容易力度会大小不一无法保持一致。烟雾的多少需要人工时刻观察，且不利
于边出烟圈边加烟雾。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烟圈机及其控制系统，以缓解了传统的烟圈机操作较
为复杂的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种烟圈机的控制系统，包括：电控装置，动力发
生装置，烟雾发生装置和烟圈形成装置，所述烟圈形成装置安装于固定机构的内部，所述动
力发生装置和所述电控装置均安装于所述固定机构上，且所述动力发生装置与所述烟圈形
成装置的目标端对应设置，所述目标端为所述烟圈形成装置的烟圈出口端相对应的端部，
其中，所述电控装置用于在接收到用户发送的烟雾发生指令之后，分别向所述烟雾发生装
置和所述动力发生装置发送控制信号；所述烟雾发生装置与所述烟圈形成装置相连通，用
于根据所述控制信号产生烟雾，并向所述烟圈形成装置输入所述烟雾；所述动力发生装置
用于根据所述控制信号产生目标动力，以使所述烟雾发生装置根据所述目标动力将所述烟
雾形成涡环烟圈输出。
进一步地，所述烟圈形成装置为带有锥度的圆桶，其中，所述圆桶的目标端为无底
端，所述圆桶的烟圈出口端包括圆形烟圈出口。
进一步地，所述控制系统还包括：圆桶密封机构，所述圆桶密封机构用于对所述圆
桶的目标端进行密封处理。
进一步地，所述动力发生装置包括：空气压缩机，电磁阀和伸缩气缸，所述空气压
缩机安装在所述固定机构上，所述伸缩气缸安装在所述固定机构上，且与所述目标端的圆
桶密封机构相连接，所述电磁阀设置在所述固定机构上，且分别与所述空气压缩机和所述
伸缩气缸相连接，其中，所述空气压缩机用于通过所述电磁阀控制所述伸缩气缸的伸缩状
态来带动所述圆桶密封机构进行伸缩，以通过所述圆桶密封机构的伸缩产生所述目标动
力。
进一步地，所述控制系统还包括：烟雾浓度检测装置，所述烟雾浓度检测装置安装
于所述烟圈形成装置的内部，且与所述电控装置电连接，用于检测所述烟圈形成装置内的
烟雾浓度，并向所述电控装置发送所述烟雾浓度，其中，当所述烟雾浓度小于预设浓度时，
所述电控装置控制所述烟雾发生装置进行烟雾补偿，以使所述烟圈形成装置内的烟雾浓度
大于或者等于所述预设浓度。
进一步地，所述控制系统还包括：电动升降装置，所述电动升降装置安装在所述固
定机构中，并与所述烟圈出口端同侧设置，用于在所述电控装置的控制下，调节所述烟圈形
成装置和底座的上升角度或者下降角度，其中，所述底座用于承载所述固定机构。
进一步地，所述电控装置包括以下任一种：PLC控制器，单片机控制器，FPGA控制
器。
进一步地，所述固定机构包括框架龙骨，所述控制系统还包括：外壳，其中，所述外
壳用于封装所述框架龙骨。
进一步地，所述控制系统还包括：旋转气缸，所述旋转气缸安装于所述烟圈出口
端，用于在烟圈机处于待机状态时，封堵所述烟圈出口端的烟圈出口。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种烟圈机，包括上述描述的所述的烟圈机
的控制系统。
在本发明实施例提供的烟圈机的控制系统中，包括电控装置，动力发生装置，烟雾
发生装置和烟圈形成装置，其中，电控装置用于在接收到用户发送的烟雾发生指令之后，分
别向烟雾发生装置和动力发生装置发送控制信号；烟雾发生装置与烟圈形成装置相连通，
用于根据控制信号产生烟雾，并向烟圈形成装置输入烟雾；动力发生装置用于根据控制信
号产生目标动力，以使烟雾发生装置根据目标动力将烟雾形成涡环烟圈。在本发明实施例
中，通过电控装置的控制，就能够使得烟雾发生装置向烟圈形成装置中输入烟雾，并能够使
得动力发生装置产生目标动力，以使烟圈形成装置将烟雾发生装置生成的烟雾形成涡环烟
圈并输出。相对于传统的烟圈机，本发明实施例达到了对烟圈机进行自动控制的目的，进而
缓解了传统的烟圈机操作较为复杂的技术问题，从而实现了简化烟圈机的操作步骤的技术
效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体
实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的
附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前
提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种烟圈机的控制系统的示意图；
图2是根据本发明实施例的一种可选地烟圈机的控制系统的示意图；
图3是根据本发明实施例的另一种可选地烟圈机的控制系统的示意图；
图4是根据本发明实施例的一种可选地PLC输出点接线图的示意图；
图5是根据本发明实施例的一种可选地PLC输入点接线图的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施
例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术
人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、
“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了
便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、
“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是
两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本
发明中的具体含义。
实施例一
根据本发明实施例，提供了一种烟圈机的控制系统的实施例。图1是根据本发明实
施例的一种烟圈机的控制系统的示意图，如图1所示，该控制系统包括：电控装置10，动力发
生装置20，烟雾发生装置30和烟圈形成装置40。
烟圈形成装置40安装于固定机构的内部，动力发生装置20和电控装置10均安装于
固定机构上，且动力发生装置20与烟圈形成装置40的目标端(在图中未示出该目标端)对应
设置，目标端为烟圈形成装置的烟圈出口端相对应的端部。
需要说明的是，在本发明实施例中，固定机构用于固定烟圈形成装置。烟圈形成装
置具有两个开口端，其中一个开口端为烟圈出口端，用于输出涡环烟圈，另外一个开口端即
为上述目标端，即上述烟圈形成装置中与烟圈出口端相对应的开口端。
具体地，电控装置10，动力发生装置20，烟雾发生装置30和烟圈形成装置40的工作
过程描述如下：
用户或者操作人员可以在电控装置的操作界面上点击开始按钮，此时，操作界面
将生成一个烟雾发生指令，并将该烟雾发生指令发送给电控装置10的主控制器中。其中，需
要说明的是，该操作界面可以设置在烟圈机上，还可以为设置在烟圈机之外的设备上。
电控装置10的主控制器在接收到用户发送的烟雾发生指令之后，分别向烟雾发生
装置和动力发生装置发送控制信号；例如，向烟雾发生装置发送第一控制信号，以及向动力
发生装置发送第二控制信号。
烟雾发生装置在获取到控制信号之后(例如，第一控制信号)，将根据该控制信号
产生烟雾，并向烟圈形成装置输入烟雾，其中，烟雾发生装置与烟圈形成装置通过烟雾传输
管相连通。
动力发生装置在获取到的控制信号之后(例如，第二控制信号)，将根据该控制信
号产生目标动力，以使烟雾发生装置根据目标动力将烟雾形成涡环烟圈。
在本发明实施例提供的烟圈机的控制系统中，包括电控装置，动力发生装置，烟雾
发生装置和烟圈形成装置，其中，电控装置用于在接收到用户发送的烟雾发生指令之后，分
别向烟雾发生装置和动力发生装置发送控制信号；烟雾发生装置与烟圈形成装置相连通，
用于根据控制信号产生烟雾，并向烟圈形成装置输入烟雾；动力发生装置用于根据控制信
号产生目标动力，以使烟雾发生装置根据目标动力将烟雾形成涡环烟圈。在本发明实施例
中，通过电控装置的控制，就能够使得烟雾发生装置向烟圈形成装置中输入烟雾，并能够使
得动力发生装置产生目标动力，以使烟圈形成装置将烟雾发生装置生成的烟雾形成涡环烟
圈并输出。相对于传统的烟圈机，本发明实施例达到了对烟圈机进行自动控制的目的，进而
缓解了传统的烟圈机操作较为复杂的技术问题，从而实现了简化烟圈机的操作步骤的技术
效果。
下面将结合图2至图3对本发明下述实施方式进行具体介绍。
如图2所示，烟圈形成装置40优选为带有锥度的圆桶41，其中，圆桶41的目标端为
无底端，圆桶的烟圈出口端包括圆形烟圈出口。
如图2所示，该控制系统还包括：圆桶密封机构42，圆桶密封机构42用于对圆桶的
目标端进行密封处理。作为优选，在本发明实施例中，圆桶密封机构为圆桶密封布，其中，圆
桶密封布为带有弹性的密封布。
如图2所示，固定机构包括框架龙骨51，且该控制系统还包括：外壳52，其中，外壳
52用于封装框架龙骨51。在如图2所示的框架龙骨51中，设置有电控装置10，以及在框架龙
骨51的顶部设置有一个承载机构53，该承载机构53用于承载烟雾发生装置30。如图2所示，
在框架龙骨51的内部，还设置有多个档杆54，该档杆主要用于固定烟圈形成装置40(即，圆
桶41)，以防止圆桶41左右来回转动从而影响烟圈的质量。
进一步地，根据如图2所示的外壳52可知，在外壳52上，还设置有一个圆孔，该圆孔
与圆桶41的圆形烟圈出口(其中，圆桶的出烟口在图2中未示出)对应设置，通过该设置，能
够使圆桶41内的烟圈通过该圆孔输送至烟圈机的外部。同时，如图2所示，在外壳的一个侧
壁上，还设置有一个矩形的通孔，该通孔与设置在框架龙骨51上的电控装置10对应设置，也
就是说，该通孔能够将设置在框架龙骨51上的电控装置10露出来，以使用户能够操作该电
控装置。
如图2所示，该控制系统还包括：电动升降装置61和底座62。其中，如图2所示，电动
升降装置61放置在底座62上，底座62用于承载固定机构，即上述框架龙骨51。当将上述框架
龙骨51放置在底座62上时，可以将电动升降装置61安装在固定机构(即，框架龙骨51)中，并
与烟圈出口端同侧设置，用于在电控装置的控制下，调节烟圈形成装置和底座的上升角度
或者下降角度，其中，底座用于承载固定机构。
如图3所示，动力发生装置20包括：空气压缩机21，电磁阀22和伸缩气缸23，其中，
空气压缩机21安装在固定机构上，伸缩气缸23安装在固定机构上，且与目标端的圆桶密封
机构42相连接，电磁阀22设置在固定机构上，且分别与空气压缩机和伸缩气缸相连接，其
中，空气压缩机用于通过电磁阀控制伸缩气缸的伸缩状态来带动圆桶密封机构进行伸缩，
以通过圆桶密封机构的伸缩产生目标动力。
具体地，烟雾发生装置在获取到控制信号之后，由烟雾发生装置往圆桶41内制造
烟雾。然后，由空气压缩机21制造和储存的气，通过油水分离器24过滤，并调节合适的空气
压力；再经过电磁阀22的控制让伸缩气缸23带动圆桶密封布伸缩动作，进而，给圆桶制造一
个产生涡环的动力。进一步地，用户还可以通过电控装置控制电动升降装置61，以调节圆桶
和底座的上升角度来实现烟圈的角度位置的不同。
需要说明的是，在本发明实施例中，是在圆桶密封布的一端加入了可调节的伸缩
气缸，以保证施加给圆桶密封布的力度始终保持一致，且力度大小可调性，时间间隔相同等
性质。
如图3所示，在本发明实施例的一个可选实施方式中，该控制系统还包括：烟雾浓
度检测装置71，其中，该烟雾浓度检测装置71安装于烟圈形成装置的内部，且与电控装置电
连接，用于检测烟圈形成装置内的烟雾浓度，并向电控装置发送烟雾浓度，其中，当烟雾浓
度小于预设浓度时，电控装置控制烟雾发生装置进行烟雾补偿，以使烟圈形成装置内的烟
雾浓度大于或者等于预设浓度。
具体地，在本发明实施例中，在烟圈机的内部加入了烟雾制造设备(即，上述烟雾
产生装置)，并在圆桶内安装了烟雾浓度检测装置。在烟雾浓度检测装置检测到烟雾浓度降
低时，通过烟雾制造设备自动补偿烟雾，在烟雾达标时停止补偿烟雾。通过上述操作有效的
保证了烟圈机产生出来的烟圈高质量高水平。
需要说明的是，在本发明实施例中，可以设置一个操作界面(又可以称为人机交互
界面)，该在操作界面可以通过触摸显示屏来实现，或者，通过相应的操作按钮来实现。用户
通过该操作界面就可以实现对烟雾生成装置，动力产生装置和烟圈形成装置的控制。
进一步地，还可以通过操作界面来控制电动升降装置61，以实现对圆桶和底座角
度大小的调节，实现烟圈的发射方向变换可调。
进一步地需要说明的是，在本发明实施例提供的电控装置中加入了无线电发射接
收设备，通过该设备可实现人员使用遥控器进行远距离操控(操控的有效距离可达到100
米)。
在本发明实施例的另一个可选实施方式中，该控制系统还包括：旋转气缸，该旋转
气缸安装于烟圈出口端，用于在烟圈机处于待机状态时，封堵烟圈出口端的烟圈出口。通过
设置旋转气缸，有效的保证了烟圈机在待机工作的时候不跑烟，节约烟雾制造成本，降低了
烟圈机周围的烟雾浓度。
在本发明实施例的另一个可选实施方式中，电控装置包括以下任一种：PLC控制
器，单片机控制器，FPGA控制器。作为优选，在本发明实施例中，电控装置选取为PLC控制器。
具体地，PLC控制器与各个设备之间的连接关系如图4和图5所示。图4是根据本发
明实施例的一种可选地PLC输出点接线图的示意图；图5是根据本发明实施例的一种可选地
PLC输入点接线图的示意图。
在本发明实施例中，PLC开关量输出点直接控制各个功能部件的控制线圈，开关量
输入点和模拟量输入点选择配套设备，直接接入PLC的各个点位，以省去中间交换环节。图4
所示，包括5个输出点位，即，输出点位1(也即，y0)，输出点位2(也即，y1)，输出点位3(也即，
y2)，输出点位4(也即，y3)和输出点位5(也即，y4)。其中，y0为控制烟圈出口端设置的旋转
气缸的控制点位；y1为圆桶密封布处设置的伸缩气缸的控制点位；y2为烟雾发生装置的控
制点位；y3和y4为电动升降装置的高度调节控制点位；ad0为模拟电流输出点位，用于控制
圆桶密封布处伸缩气缸的力度调节。
如图5所示，包括4个输入点位，即，输入点位1(即，x0)，输入点位2(即，x1)，输入点
位3(即，x2)和输入点位4(即，x3)。其中，x0为遥控器1号键，用于自动启动停止；x1为遥控器
2号键，用于按一次发出一个烟圈；x2和x3号键为功能键，可根据客户需求定制动能作用。
ad0为电动升降装置升降高度回馈模拟电流，用于检测烟圈机前部抬起的角度位置。ad1为
烟雾浓度检测装置的回馈信号，用于检测圆桶内烟雾的浓度便于烟雾的及时补充。ad2为气
泵压力回馈信号，用于检测设备的压力是否达到工作要求标准。
在本发明实施例中，由PLC统一接线直接控制，降低成本、节省空间、节约用电设备
的耗能、减轻设备重量。
综上，通过上述描述可知，本发明实施例提供的烟圈机的控制系统由框架龙骨支
撑，由制烟机(即，上述烟雾产生装置)产生烟雾，并往圆桶内制造烟雾。接下来，由空气压缩
机制造和储存的气，通过油水分离器过滤，以及调节合适的空气压力。再在经过电磁阀控制
让伸缩气缸带动圆桶密封机构伸缩动作，进而，给圆桶制造一个产生涡环的动力。在电控装
置中由电动升降装置调节圆桶和底座的上升角度来实现烟圈的角度位置的不同。
本发明实施例提供的烟圈机的控制系统的优点在于：设备安装了自动化程序和部
件(即，上述电控装置)后，无需操作人员在进行逐一的操作管控。只需要插好电源，在保证
烟雾机内有足够的原料。远程按下遥控器的启动按键就可制造连续烟圈。补充烟雾，推动弹
性封布，打开出口挡板，都由设备人机页面自动化调控。
实施例二
本发明实施例还提供了一种烟圈机，该烟圈机主要包括上述实施例一中的烟圈机
的控制系统。
在本发明实施例提供的烟圈机中，通过电控装置的控制，就能够使得烟雾发生装
置向烟圈形成装置中输入烟雾，并能够使得动力发生装置产生目标动力，以使烟圈形成装
置将烟雾发生装置生成的烟雾形成涡环烟圈并输出。相对于传统的烟圈机，本发明实施例
达到了对烟圈机进行自动控制的目的，进而缓解了传统的烟圈机操作较为复杂的技术问
题，从而实现了简化烟圈机的操作步骤的技术效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽
管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术
方案的范围。