Modernizacja komputerowego systemu sterowania mechanizmami sceny Teatru Narodowego

fot. Bosch Rexroth

Modernizacja komputerowego systemu sterowania mechanizmami sceny Teatru Narodowego w Warszawie była zadaniem niezwykle skomplikowanym technicznie, wymagającym jednocześnie bardzo dokładnego przygotowania i realizacji logistyki dostaw, montażu, uruchomienia i odbiorów technicznych.

Teatr Narodowy postawił warunek, aby prace prowadzone były wyłącznie podczas letnich przerw działalności teatru, w dwóch kolejnych latach. W związku z tym realizacja projektu przebiegała w dwóch etapach, w okresach od 14 czerwca do 15 września 2010 i 2011 roku.

Część prac, takich jak wymiana kabli systemu sterowania oraz elastycznych przewodów hydraulicznych, wykonywana była przez firmy zewnętrzne.

Konieczność modernizacji systemu sterowania spowodowana była:

• „zestarzeniem” się poprzedniego systemu sterowania (VTB2000), zaprojektowanego i zainstalowanego na początku lat dziewięćdziesiątych minionego stulecia przez ówczesną firmę Mannesmann Rexroth, który był eksploatowany przez 15 lat,
• brakiem części zamiennych (większość części nie była już produkowana),
• koniecznością wymiany piętnastoletnich elementów elektroniki na elementy współcześnie produkowane, umożliwiając tym samym sprawne i ekonomiczne serwisowanie systemu,
• koniecznością przystosowania systemów sterowania do nowych europejskich norm bezpieczeństwa,
• koniecznością podniesienia poziomu bezawaryjności i niezawodności pracy systemu i sterowanych nim urządzeń scenicznych.

Teatr Narodowy zamówił w Instytucie Maszyn Roboczych Ciężkich Politechniki Warszawskiej ekspertyzę stanu technicznego dotychczasowych urządzeń. Ekspertyza wykonana przez specjalistów z dziedziny napędów i sterowań wykazała konieczność przeprowadzenia modernizacji.

Fot. Pulpit główny systemu sterowania urządzeniami mechaniki sceny

W pierwszym etapie projektu (od 14 czerwca do 15 września 2010 roku) wykonano modernizację układów sterowania centralnej stacji hydraulicznej oraz zespołu urządzeń górnej mechanizacji sceny, w tym:

Fot. Miejscowe sterowniki wciągarek prospektowych

• 37 wciągarek prospektowych (dekoracji),
• wciągarek panoramy,
• wciągarek punktowych,
• mostów świetlnych,
• mostu portalowego,           
• kurtyny głównej (3 napędów),
• wciągarek prospektowych proscenium,
• kurtyn stalowych – głównej i bocznej,
• klapy dymowej.

W drugim etapie projektu (od 14 czerwca do 15 września 2011 roku) wykonano modernizację układu sterowania zespołu urządzeń dolnej mechanizacji sceny, w tym:

• 4 zapadni scenicznych,
• 8 mechanizmów pochylania zapadni (przód, tył),
• 1 zapadni fosy orkiestry,
• 1 magazynu prospektów.

Projekt obejmował modernizację zarówno elementów hardware, jak i software.

W ramach modernizacji hardware wymieniono wszystkie szafy elektroniczne, w tym podrozdzielnie, szafy sterowania osi, szafę sterowania pulpitów, szafy ryglowe, szafę kurtyny głównej oraz UPS.

Wymieniono również pulpit włączający system, pulpity sterownicze, pulpity awaryjne, sterowniki napędów elektromechanicznych i hydraulicznych, sterowniki SPS, a także komputer statusu i komputer reżyserski. Dodatkowo układ sterowania wyposażono w pulpit radiowy. Cały układ sterowania jest zgodny z przepisami bezpieczeństwa SIL III.

Wymianie poddano także wybrane urządzenia w napędach. Wymieniono przetworniki częstotliwości w kurtynie głównej oraz mierniki wartości absolutnej i inkrementalnej we wszystkich urządzeniach. W napędach zapadni i wciągarek zastosowano nowe precyzyjne hydrauliczne czujniki ciśnienia. W mechanizmach pochylania zapadni wykorzystano zawory proporcjonalne. Natomiast w zapadniach scenicznych i w zapadni fosy orkiestry zastosowane zostały dodatkowe „hamulce hydrauliczne” (zawory logiczne po obu stronach cylindrów napędowych). Zastosowanie tych urządzeń było niezbędne do uzyskania zgodności zmodernizowanego systemu z przepisami SIL III.

W ramach modernizacji software w nowym systemie sterowania o symbolu SYB 2000 zastosowano szereg nowych funkcji, których nie posiadał dotychczasowy system (VTB 2000), między innymi:

• możliwość sterowania urządzeniami górnej i dolnej mechanizacji z jednego pulpitu,
• zdalne sterowanie,
• zdalna diagnoza,
• rejestracja procedur obsługi,
• zapis przejazdów (ruchu urządzeń),
• zabezpieczanie danych,
• archiwizacja komunikatów błędów.

W nowym systemie dostępne są oczywiście wszystkie funkcje potrzebne do zaprojektowania tzw. przemiany, sekwencji ruchu lub całego przedstawienia. Projektowanie tych funkcji w nowym systemie ma zdecydowanie więcej możliwości, a uzyskanie zamierzonych efektów jest w dużej części zautomatyzowane.

Urządzenia sceniczne Teatru Narodowego wyposażone są w tzw. mechanizm pochylania podłogi zapadni. Wprowadzanie danych niezbędnych do uzyskania takiego efektu ograniczono do minimum.

Układ posiada program do programowania nie tylko ruchów zapadni i sztankietów, ale także sekwencji ruchów wciągarek punktowych (w których elementem wykonawczym jest 1 lina). Umożliwia to tworzenie ruchu dekoracji przestrzennych, a nie tylko liniowych z wykorzystaniem wciągarek sztankietowych.

Kontakt: mgr inż. Tadeusz Głębicki
Bosch Rexroth, Polska
tel.: +48 22 738 19 01
tadeusz.glebicki@boschrexroth.pl