Ridån går upp för moderniserad scenteknik

Verk av Beckett och Brecht, Mozart och Wagner
och naturligtvis av Goethe och Shakespeare
spelas alla på Theater Duisburgs scen.

Efter decennier, ja till och med århundraden, fascinerar de här pjäserna fortfarande publiken. Drivtekniken för scenen däremot, hade sett bättre dagar och därför installerades ny elektrisk utrustning under säsongen 2010/2011.

Hissar, vevstakar och övrig mekanisk utrustning, liksom de flesta växlade motorer utför sina uppgifter på samma sätt som förut, men styrs nu av ett system från branschspecialisten Unican. Det nya systemet för scenautomation är en komplett lösning med hög tillgänglighet som uppfyller kraven enligt SIL 3. Här ingår HMI-konsoler, programvara och skräddarsydda skåp med axelstyrenheter som är anslutna till dussintals drivenheter via nya frekvensomriktare.

Bühnentechnik von Nord im Theater Duisburg

Theater Duisburg används för pjäser, baletter, operor och konserter.

Säkerheten främst

Att strålkastare, ridåer och scenelement hanteras manuellt är inte så vanligt på operahus och teatrar längre. Idag ser komplex automationsteknik och många drivenheter till att tunga scenobjekt kan flyttas för att ändra sceneriet vid rätt tidpunkt under spelets gång. Tekniken flyttar strålkastare om och om igen och ljud- och videosystem hanteras synkront. Unican från Neuss i Tyskland är en av få tillverkare av automatiserade drifts- och styrlösningar för alla typer av teaterscener. Programvaran OpenCue är ett system för operahus, teatrar, kongresscenters och liknande lokaler med både fasta och bärbara styrkonsoler. Allt övervakas kontinuerligt av lätthanterade HMI-enheter med överskådliga grafiska gränssnitt. Hela 240 drivenheter kan programmeras individuellt för att styra både scenens övre och nedre maskineri. På operahus och teatrar går det inte att undvika att skådespelare, teknisk personal och publik finns i närheten när de många hissanordningarna och allt maskineri rör sig. Risken ökar ytterligare med alla tunga laster som lyfts och flyttas. Det är därför absolut nödvändigt med förebyggande säkerhetsåtgärder. I de flesta fall måste de elektriska säkerhetskomponenterna klara säkerhetskraven för SIL 3 enligt EN 61508.

Fler än hundra nya drivenheter

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

Det kravet gällde även för Theater Duisburg. Totalt moderniserades 74 drivanordningar i övre maskineriet ( d v s drivenheter som används för att flytta rep och kedjehissar ovanför scenen) och 39 drivanordningar på sex podier och glidbanor i det nedre maskineriet. Till den nya styrlösningen, installerade Unican tre styrkonsoler: två med 22-tums skärmar och en med en 19-tums skärm. Skärmarna kan skötas när de står upp eller när de ligger på konsolen. Inmatningen kan ske via pekskärmen och tangentbordet som är inbyggt i aluminiumkonsolen. Konsolen har flera olika bakgrundsupplysta specialtangenter, två joysticks och en styrkula. Utöver de fasta stationerna levererade Unican också en bärbar HMI med 12-tums pekskärm. Den största delen av systeminstallationen bestod av specialbyggda skåp för de över hundra drivenheterna som var och en försågs med en axelstyrdator från Unicans ICU-serie. Dessa intelligenta elektroniska enheter fungerar oavsett vilken typ av drivenheter anordningar som ansluts. De kan användas för att styra hydrauliska och pneumatiska lösningar likaväl som elektriska. Styrenheterna har dubbla CAN-gränssnitt och fungerar med CANopen. Dessutom är de försedda med två ingångar för SSI-kryptering och ett integrerat nödstoppsrelä. Unicans datorer för axelstyrning finns också i en tvåkanalig version för SIL 3-tillämpningar.

zentraler Frequenzumrichter SK 500E zur Steuerung sder Motoren
Pålitliga frekvensomriktare

På Theater Duisburg styr datorerna som styr axelstyrningen också de elektriska motorerna. För det ändamålet är vart och ett av de över hundra skräddarsydda skåpen utrustade med vår frekvensomriktare SK 535. Scenens drivenheter behöver pålitlig kraftelektronik som passar in i säkerhetskonceptet hos Unicans systemlösning. Elektroniken måste ha brett funktionsspektrum och ett bra pris/prestanda-förhållande – något som våra omriktare för skåpmontering klarar med råge.

Alla omriktare i vår SK 500E-serie har inbyggd bromshantering, en bromschopper, ett nätfilter samt sensorlös strömvektorstyrning. Till och med grundmodellen är utrustad med fem konfigurerbara styringångar, två analoga ingångar, en analog utgång och två reläutgångar och har alltså en mängd olika anslutningsmöjligheter. För Theater Duisburg valdes modellerna SK 535E i storlekarna 5 och 6 med 11 kW och 22 kW. SK 500E-serien finns med nominella motorutgångar upp till 37 kW. Förutom grundegenskaperna som beskrivs ovan, har de två modellerna också två digitala ingångar, två kanalutgångar och en TTL-ingång för styrning av hastighet och vridmoment. Dessutom har modellen SK 535E en "Safe Stop"-funktion enligt kraven i EN 954-1 och EN 13849-1 (upp till säkerhetskategori 4, stoppkategori 0 och 1) och levereras med ett inbyggt CANopen-gränssnitt. I leveransen ingår också en Posicon-modul med kraftulla funktioner för positionsstyrning. Vidare kan styrkortet på SK 535E anslutas till en separat 24 V-kraftkälla så att parameterdata och bussgränssnitt blir tillgängliga även om nätspänningen är frånslagen. Det ger möjlighet till bland annat evakuering av hissar och att enheten alltid kan nås online.

Slutsats

Theater Duisburg har utrustats med en lättstyrd systemlösning som uppfyller säkerhetskraven i SIL 3. Den nya automationstekniken styr över hundra enheter i det övre och undre scenmaskineriet. Hela föreställningar kan programmeras via en operatörskonsol med pekskärm. De viktigaste komponenterna i den elektriska utrustningen är de många inkapslade frekvensomriktarna för scenens drivenheter. De skapar en funktionellt säker anslutning mellan de delvis moderniserade elektriska motorerna och det nya högklassiga kontrollsystemet.