Mở rèm trình diễn thiết bị truyền động sân khấu cải tiến

Các tác phẩm của Beckett và Brecht,

Mozart và Wagner và tất nhiên là cả Goethe và Shakespeare đều được

trình diễn trên sân khấu của Nhà hát Duisburg.

Sau nhiều thập kỷ, thậm chí là hàng thế kỷ, những vở kịch, hòa nhạc và opera vẫn làm khán giả mê hoặc. Tuy vậy, công nghệ truyền động sân khấu, đã ngày càng tốt hơn. Vậy nên nhà hát đã lắp đặt thiết bị điện mới cho công nghệ hậu trường vào mùa biểu diễn năm 2010/2011.

Các thiết bị nâng, thanh đỡ và các bộ phận cơ khí cũng như hầu hết các động cơ bánh răng vẫn được sử dụng, điều khác biệt là giờ đây chúng được kiểm soát bởi hệ thống UNICAN chuyên nghiệp. Hệ thống sân khấu tự động với khả năng phục vụ cao là một giải pháp hoàn chỉnh đáp ứng các yêu cầu SIL 3. Hệ thống gồm có bộ điều khiển HMI, phần mềm hiệu suất cao và phần vỏ được chau chuốt với các thiết bị kiểm soát trục tiên tiến được kết nối với hàng chục thiết bị truyền động thông qua biến tần mới.

An toàn là trên hết

Đèn sân khấu, rèm và các thiết bị thủ công đã không còn được sử dụng cho các nhà hát và rạp chiếu phim. Ngày nay, công nghệ tự động phức tạp và các thiết bị truyền động được sử dụng để chuyển dịch các khung cảnh nhanh chóng, hệ thống đèn chiếu, âm thanh và hình ảnh cũng được điều chỉnh đồng thời. Công ty UNICAN GmbH từ Neuss, Đức, là một trong một số ít những nhà sản xuất chuyên cung cấp đồng bộ các giải pháp tự động hóa điều khiển và kiểm soát hoạt động nhà hát. Giải pháp phần mềm OpenCue trang bị cho nhà hát opera, nhà hát, trung tâm hội nghị và các công trình tương tự một hệ thống điều khiển cố định hay di động hiện đại. Thiết bị và giao diện đồ họa HMI cho phép khả năng truy cập dễ dàng, giám sát liên tục và lập trình chương trình linh hoạt với lên đến 240 thiết bị truyền động tại các khu vực phía trên và dưới của sân khấu. Trong nhà hát và rạp chiếu phim, việc vận hành các thiết bị cẩu nâng và máy móc gần các nghệ sĩ, nhân viên kỹ thuật hoặc thậm chí là khán giả là không thể tránh khỏi. Công tác thường là nâng và di chuyển các tải nặng, do đó làm tăng thêm nguy cơ. Vì vậy cần có các biện pháp an toàn để phòng tránh tai nạn nghiêm trọng. Trong hầu hết các trường hợp, các thiết bị an toàn điện phải đảm bảo mức an toàn SIL 3 theo tiêu chuẩn EN 61508.

Hơn 100 thiết bị truyền động hiện đại

Yêu cầu này cũng được áp dụng cho các hệ thống mới của nhà hát Duisburg. Tổng cộng, 74 thiết bị dẫn động cho khu vực thường được gọi là phía trên sân khấu (nghĩa là các thiết bị truyền động cho dây cáp và cẩu vùng trên sân khấu) và 39 thiết bị tại sáu bục và sườn cho khu vực phía dưới sân khấu đã được cải tiến. Để có phương án điều khiển mới, UNICAN đã lắp đặt ba bảng điều khiển vận hành: hai bảng có màn hình 2 x 22" và một bảng có màn hình 19". Các màn hình có thể đặt đứng hoặc nằm trên bảng điều khiển. Dữ liệu đầu vào được nhập qua màn hình cảm ứng và bàn phím trên bảng điều khiển nhôm với phím bấm có gắn đèn sau, hai cần điều khiển và con lăn. Bên cạnh những thiết bị cố định này, UNICAN cũng cung cấp tay cầm điều khiển HMI với một màn hình cảm ứng 12". Bộ phận lớn nhất của hệ thống với hơn một trăm thiết bị truyền động nằm trong các lớp vỏ tùy chọn, mỗi thiết bị được gắn một thiết bị điều khiển trục từ dòng ICU UNICAN. Các thiết bị điện tử thông minh này có thể kiểm soát bất kì loại dẫn động nào được kết nối, và do đó có thể được sử dụng để kiểm soát các bộ phận thủy lực, khí nén cũng như các bộ phận điện. Các bộ điều khiển có giao diện CAN kép, hỗ trợ CANopen và được trang bị hai đầu vào cho bộ mã hóa SSI và một rơle dừng khẩn cấp. Các máy tính điều khiển trục của UNICAN là kiểu kênh đôi cho các ứng dụng SIL 3.

Biến tần tin cậy

Tại Nhà hát Duisburg, các máy tính kiểm soát trục sẽ điều khiển động cơ điện. Mỗi vỏ bảo vệ tùy biến đều có một biến tần SK 535 do NORD Drivesystems cung cấp. Các thiết bị truyền động sân khấu cần có các thiết bị điện tử tin cậy để có thể phù hợp với ý tưởng giải pháp hệ thống UNICAN, với một loạt các chức năng phù hợp và tỷ lệ chi phí/hiệu suất thuyết phục. Dòng biến tần hiện tại của NORD là phù hợp cho các tủ điều khiển.

Tất cả biến tần dòng SK 500E của NORD đều có tính năng kiểm soát phanh, bộ dừng phanh và bộ lọc đường dây cũng như kiểm soát vector dòng không cần cảm biến. Ngay cả dòng cơ bản, với năm đầu vào kiểm soát có thể điều chỉnh, hai đầu vào, một đầu ra analog, và hai đầu ra rơ le, cũng có các tùy chọn kết nối khác nhau. Cho Nhà hát Duisburg, biến tần SK 535E với kích thước 5 và 6 tương ứng công suất 11 kW và 22 kW đã được chọn từ dòng SK 500E hiện có cho động cơ công suất định mức 37 kW. Bên cạnh các tính năng cơ bản mô tả trên, các dòng biến tần này cũng có hai kênh đầu vào và đầu ra kỹ thuật số và một đầu vào TTL để kiểm soát tốc độ và mô-men xoắn. Hơn nữa, dòng SK 535E có tính năng "Dừng An toàn" đáp ứng tiêu chuẩn EN 954-1 và EN 13849-1 (lên đến cấp an toàn 4, cấp dừng 0 và 1) và đi kèm với một giao diện CANopen on-board. Một mô-đun POSICON với chức năng định vị mạnh mẽ cũng được cung cấp. Ngoài ra, cạc điều khiển SK 535E có thể dùng nguồn cấp 24 V riêng biệt, cho phép truy cập dữ liệu tham số và giao diện bus ngay cả khi mất nguồn. Điều này cho phép các ứng dụng đặc biệt như sơ tán bằng thang máy và tăng khả năng phục vụ trực tuyến.

Kết luận

Với công nghệ tự động hóa mới kiểm soát hơn một trăm thiết bị truyền động phía trên và dưới sân khấu, Nhà hát Duisburg đã được trang bị các giải pháp hệ thống đáp ứng các yêu cầu an toàn SIL 3 và cho phép hoạt động dễ dàng cũng lập trình toàn bộ các chức năng trên bảng điều khiển cảm ứng. Với rất nhiều vỏ bảo vệ tùy biến cho các thiết bị truyền động sân khấu – kết nối an toàn theo chức năng giữa từng phần của các động cơ điện cải tiến và hệ thống kiểm soát tân tiến thông qua biến tần mới. Các biến tần cũng là thành phần chính của hệ thống điện.