Автоматизированные системы управления станками, технологическими линиями и нестандартным оборудованием

В феврале 2006 года компания "Сервотехника" совместно с ООО "ВХУТЕМАС XXI век" закончила реализацию проекта "Сцена" по заказу московского Театра на Малой Бронной. В рамках проекта была изготовлена и оснащена автоматизированным электроприводом вращающаяся платформа для главной сцены театра. Уникальность проекта заключается в характеристиках платформы (диаметр 9 м, высота 120 мм, общий вес 2500 кг) и требованиях к системе управления движением (обеспечить помехозащищенное дистанционное управление по радиоканалу с диспетчерского пульта).

"ВХУТЕМАС XXI век" работает в области художественного оформления массовых мероприятий и создания театральных декораций более 12 лет. За это время компанией было реализовано более ста проектов для самых известных сцен страны, в том числе для Государственного академического Большого театра России (опера "Русалка", балет "Дочь фараона") и Московского цирка Никулина на Цветном бульваре (Новогодняя программа).

Специалистами "ВХУТЕМАС XXI век" были разработаны и изготовлены декорации для мюзикла "Норд-Ост"* (включая знаменитую модель бомбардировщика в натуральную величину), мюзикла "12 стульев" и ряда других. Еще одним известным проектом "ВХУТЕМАС XXI век" стала выставка "Искусство спектакля" Франко Дзеффирелли, проходившая в мае-июне 2004 в Музее личных коллекций ГМИИ им. А. С. Пушкина в рамках фестиваля "Черешневый лес". Специально для этой выставки были сконструированы выставочные павильоны, объемные декоративные конструкции, подставки-витрины и манекены для костюмов

1. Каркас платформы

2. Сегменты покрытия платформы

3. Съёмный шкаф управления

4. Механизм вращения платформы

5. Завершение монтажа

Сегодня театральное искусство после нескольких лет упадка снова востребовано, более того, модно и актуально. Но уровень зрительских запросов серьезно вырос - публика по-прежнему требует зрелищ, но уже в новом, современном в художественном и техническом смысле качестве. Время не стоит на месте - и новые технологии находят все больший спрос в театральной среде.

Российские театры при финансовой поддержке государства, коммерческих предприятий и частных лиц получили возможность приступить к системному решению задач по модернизации программно-технического комплекса и созданию современной инженерно-технической базы, отвечающей самым высоким требованиям по качеству, надёжности и безопасности эксплуатации, энергосбережению.

И если изготовление и замена декораций - достаточно привычное дело, то создание сложных сценических механизмов с дистанционно управляемым электроприводом и обратной связью может представлять сложную инженерную задачу, требующую привлечения специалистов.

При разработке привода и системы управления для платформы сцены Театра на Малой Бронной инженеры ВХУТЕМАС столкнулись сразу с несколькими проблемами. Технические требования, обозначенные в задании заказчика, предусматривали жесткие ограничения по уровню шума (от работы двигателей и трансмиссии и от перемещения платформы), а также по габаритам привода и шкафа системы управления (обусловленные размерами секций платформы). Кроме того, требовалось рассчитать параметры привода и подобрать мощные и при этом компактные серводвигатели. Систему управления нужно было "научить" отрабатывать различные режимы вращения платформы (автоматические и ручные) на техническом и программном уровнях.

Для решения комплексной задачи автоматизации платформы специалисты "ВХУТЕМАС XXI век" обратились в компанию "Сервотехника".

Разработанное специалистами компании решение реализовано в соответствии с техническим заданием заказчика и состоит условно из двух модулей: силовой части (привода) и системы дистанционного управления.

Решение для силовой части основано на применении частотного регулирования электропривода. Применение преобразователей частоты (ПЧ) позволило решить сразу несколько задач - реализовать возможность управления скоростью вращения платформы в широком диапазоне и обеспечить соответствие системы требованиям электробезопасности и потребления электроэнергии лучше действующих нормативов.

В соответствии с предложенными техническими расчетами платформа приводится в движение двумя высокомоментными синхронными двигателями KEB D2-SM (Германия) с датчиками обратной связи на валу. Двигатели управляются ПЧ KEB серии F5-M, встроенные защитные функции которых обеспечивают безопасную работу компонентов привода.

ПЧ KEB предусматривают нормальную работу двигателей даже при низкокачественном питающем напряжении. Они соответствуют самым жестким стандартам ЕС по электробезопасности и помехозащищенности.

Для увеличения крутящего момента в приводе применены компактные малошумные редукторы Alpha LP 120-MO2 (Германия). Датчик положения платформы (энкодер) Kuebler 8.A020.3111.2500 (тоже Германия) позволяет отслеживать положение и осуществлять позиционирование платформы по краю сцены с высокой точностью (до 2,8 мм по краю сцены).

Модуль дистанционного управления состоит из трех компонентов: двух радиомодемов (один из которых размещен внутри платформы) и промышленного компьютера Axiomtek с сенсорным экраном 5,7" под управлением Windows CE.Net.

Основную роль в модуле управления играет специально разработанное инженерами "Сервотехники" программное обеспечение. В нем прописан достаточно подробный инструментарий для управления платформой в автоматическом и ручном режимах, а также функции диагностики электрооборудования и контроля параметров системы. Использование визуального графического интерфейса позволило обеспечить необходимую наглядность и простоту управления, легкость обучения операторов (диспетчеров) пульта.

Компактные серии высокопроизводительного оборудования KEB, Alpha и Kuebler позволили инженерам "Сервотехники" решить проблему ограниченного пространства для монтажа компонентов внутри платформы, при этом система управления и сам привод полностью соответствуют техническим требованиям заказчика. Более того, выбранный комплект оборудования позволил получить достаточный технологический запас по мощности.

ЗАО "Сервотехника" имеет статус официального партнера KEB, Alpha и Kuebler в России и имеет право осуществлять сервисную поддержку, гарантийный ремонт и постгарантийное обслуживание продуктов названных производителей. Это означает, что Театр на Малой Бронной сможет получать оперативную квалифицированную техническую помощь в случае возникновения непредвиденных ситуаций.

* В 2003 году "Норд-Ост" получил национальную театральную премию "Золотая маска" в номинации "Лучший мюзикл".