Näyttämöiden uuden aikakauden käyttötekniikkaratkaisut –

esirippu ylös!

Duisburgin uuden teatterin näyttämöllä tullaan näkemään Beckettiä kuin Brechtiä, Mozartia ja Wagneria – Goethesta ja Shakespearesta puhumattakaan.

Näiden mestareiden teokset kiehtovat yleisöä vielä vuosikymmenien ja -satojen jälkeenkin. Näyttämön tekniikka alkoi sitä vastoin olla huomattavan ikääntynyttä. Ooppera-, baletti-, ja näyttämökappaleita sekä konsertteja tarjoava talo asennutti tästä syystä kulissien taakse uudet koneistoja käyttävät sähköiset laitteistot näytäntökaudeksi 2010/2011.

Nostimet, ansaat ja vastaavat mekanismit sekä suuri osa entisistä vaihdemoottoreista jatkaa talon palveluksessa edelleen, mutta niiden ohjauksesta huolehtii nyt uusi järjestelmä, jonka on toimittanut toimialan asiantuntija UNICAN. Korkeisiin käytettävyyslukemiin yltävä kokonaisratkaisu täyttää turvallisuustason SIL 3. Se käsittää ohjaustauluja HMI-käyttöliittymineen, tehokkaan ohjelmiston sekä lukuisia kalustettuja laitekaappeja nykyaikaisine liikeakseleiden ohjaimineen, jotka antavat käskyjä kymmenille uudenlaisten taajuusmuuttajien syöttämille toimilaitteille.

Bühnentechnik von Nord im Theater Duisburg

Duisburgin teatterissa esitetään puheteatteria, balettia, oopperaa ja konsertteja.

Turvallisuus ennen kaikkea

Käsikäyttöiset valonheittimet, esiriput ja näyttämön elementit ovat olleet jo pitkään poikkeuksia oopperataloissa ja teattereissa. Kehittynyt käyttötekniikka huolehtii tänään siitä, että raskaat lavasteet siirtyvät esityksen aikana oikeaan aikaan näyttämön kuvan vaihtumiseksi, kohdevalot suunnataan aina tarpeen mukaan uudelleen tai ääni- ja videolaitteita käytetään tarkoin tahdistetusti. UNICAN GmbH (Neuss, Saksa) kuuluu kaikenlaisten näyttämöiden automaatio-, hallinta- ja ohjausratkaisujen harvalukuisiin valmistajiin. OpenCue-ohjelmiston ympärille koottujen samannimisten pakettien myötä oopperatalot ja teatterit, kongressikeskukset ja vastaavat laitokset saavat ajanmukaisen järjestelmän kiinteästi asennettuine tai siirreltävine hallintalaitepaneeleineen. Graafinen käyttöliittymä muodostaa kätevän rajapinnan ihmisen ja laitteiston välille. Sillä valvotaan esitystä jatkuvasti ja esityksen vaatimat, näyttämön ala- ja ylärakenteisiin sijoitetut toimilaitteet (jopa 240 kpl) ovat joustavasti ohjelmoitavissa. Oopperassa ja teatterissa on käytännössä mahdotonta välttää sitä, että lukuisia nostimia ja muuta varustusta joudutaan käyttämään aivan taiteellisen ja teknisen henkilöstön lähituntumassa – eikä yleisökään ole aina kaukana. Nosteltavien ja siirreltävien taakkojen raskaus kasvattaa riskien mahdollisuutta edelleen. Varotoimet vakavien tapaturmien välttämiseksi ovat siksi välttämättömiä. Turvallisuuden kanssa tekemisissä olevien sähköisten komponenttien on yleensä täytettävä standardin EN61508 mukainen turvallisuuden aukottomuustaso SIL 3.

Toista sataa modernisoitua toimilaitetta

Getriebemotoren zum bewegen von Podien, Seilzügen udn Kettenzügen in der Bühnentechnik

Tämä vaatimus koski myös Duisburgin teatteriin asennettavia uusia järjestelmiä. Modernisointi koski näyttämön ns. yläkoneiston 74:ää moottorikäyttöä eli etupäässä lavaste- ja pistenostimia. Lisäksi modernisoitiin alakoneiston kuudessa nostettavassa tai kallistettavassa lavassa olevat 39:ää käyttöä. Ohjausratkaisuksi UNICAN asensi kolme hallintapaneelia, joista kahdessa on kaksi 22” näyttöä ja yhdessä yksi 19” näyttö. Näyttöjä voidaan käyttää pysty- tai vaaka-asennossa. Dataa voidaan syöttää ja käskyjä antaa suoraan kosketusnäytön, kussakin alumiinipaneelissa olevan näppäimistön, erilaisten taustavalaistujen erikoispainikkeiden, kahden ohjaussauvan ja/tai yhden ohjauspallon välityksellä. Paneelit on tehty siirreltäviksi mahdollisen käyttöpisteen muutoksen varalta. Näiden kiinteiden paneelien täydennykseksi toimitettiin kannettava, kädessä pidettävä paneeli, jossa on 12” kosketusnäyttö. Suurimman osan järjestelmäinstallaatiosta muodostivat kuitenkin yli 100 toimilaitteen vaatimat laitekaapit kalustuksineen. Jokaisessa niistä sovelletaan ICU-sarjan liikeakseliohjainta. Nämä älykkäät elektroniikkayksiköt toimivat liitettävistä toimilaitteista riippumattomasti eli niillä voidaan ohjata sähköisten ohella myös hydraulisia tai pneumaattisia ratkaisuja. Ohjaimissa on kaksi CAN-liitäntää, ne tukevat CANopen-protokollaa ja ne on varustettu lisäksi kahdella SSI-pulssianturitulolla sekä sisäänrakennetulla hätä-seis-releellä. UNICAN toimittaa SIL 3 -sovelluksiin tulevat liikeakseliohjaimet kaksikanavaisina versioina.

zentraler Frequenzumrichter SK 500E zur Steuerung sder Motoren
Luotettavat taajuusmuuttajat
Duisburgin teatterin liikeakseliohjaimet ohjaavat sähkömoottoreita. Yli sadassa kalustetussa laitekaapissa on tätä varten NORDin taajuusmuuttajatyyppi SK535E. Näyttämön moottorikäyttöihin kaivattiin luotettavaa tehoelektroniikkaa, joka oli liitettävissä saumattomasti UNICANin järjestelmäratkaisun turvallisuuskonseptiin ja jossa toimintojen sopiva valikoima yhdistyi vakuuttavaan hinnan ja suoritusarvojen suhteeseen. NORDin tämänhetkisestä laitekaappi-taajuusmuuttajasarjasta löytyivät oikeanlaiset laitteet.

Kaikissa SK 500E -sarjan taajuusmuuttajissa on vakiona integroitu jarrun hallinta, jarruhakkuri ja verkkosuodatin sekä anturiton virta-vektorisäätö. Viiden parametroitavan ohjaustulon, kahden analogiatulon, yhden analogialähdön ja kahden relelähdön perusversiossa on tarjolla joustavat liitäntävaihtoehdot. Tästä sarjasta, jota saa tällä hetkellä moottorin nimellistehoon 37 kW saakka, valittiin Duisburgin teatteriin version SK 535E koot 5 (teho 11 kW) ja 6 (22 kW). Näissä versioissa on kuvatun perusvarustuksen ohella vielä kaksi digitaalista tulo- ja lähtökanavaa sekä TTL-tulo käyntinopeus- ja vääntömomenttipohjaista säätöä varten. Malli SK 535E tukee standardien EN 954-1/EN 13849-1 mukaista toimintoa ”turva-seis” (enimmillään turvaluokkaan 4, pysäytysluokkiin 0 ja 1 saakka) ja siinä on piirilevylle integroitu CANopen-liitäntä. Varustukseen kuuluu vielä tehokkaat paikoituksenohjaustoiminnot tarjoava POSICON-moduuli. SK 535E:n ohjainkortin tehonsyöttö voi lisäksi tapahtua valinnaisesti ulkoisesta 24 V -teholähteestä. Parametridataan ja väyläliitäntään päästään täten käsiksi myös tehonsyötön ollessa poiskytkettynä, mikä korottaa online-käytettävyyslukemaa ja mahdollistaa myös vetolaitteiden evaluointiajojen kaltaiset erikoistoiminnot.

Yhteenveto

Uudella automaatiotekniikalla, joka ohjaa yli 100 toimilaitetta näyttämön ylä- ja alakoneistossa, Duisburgin teatteri on saanut järjestelmäratkaisun, joka täyttää SIL 3 -määritysten mukaiset turvavaatimukset ja mahdollistaa kokonaisten esitysten vaivattoman ohjelmoinnin kosketusnäyttöisten hallintapaneelien avulla. Sähkölaitteiden ydinosia ovat näyttämön moottorikäyttöjen vaatimat lukuisat laitekaapit, joiden kautta osittain jatkossakin käytettävien vanhojen sähkömoottoreiden toiminnot liittyvät uusiin taajuusmuuttajiin sekä älykkäisiin liikeakseliohjaimiin toiminnallisesti varmalla tavalla.