“水”是廣州亞運會開幕式的重要元素及表現(xiàn)載體，其中由216個升降噴頭組成的長208米寬128米噴高38米的巨船造型噴泉美輪美奐，吸引全場眼球。該噴泉控制系統(tǒng)需要控制各種水型的復(fù)雜組合，且要快而精準(zhǔn)地配合演員演出及音樂，因而存在相當(dāng)大的難度。西門子憑借其先進(jìn)可靠的控制技術(shù)，在眾多供應(yīng)商中脫穎而出，在廣州亞運會開幕表演中發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用。
2010年11月12日，備受矚目的第16屆亞運會開幕式在廣州海心沙上演。該盛會第一次創(chuàng)造性的將超大規(guī)模的水景表演應(yīng)用于世界級大型文化體育活動開閉幕式中。極具層次感的船形噴泉、活潑歡快的迎賓噴泉、層巒疊嶂的屏幕噴泉、云中霧中的船帆噴泉、美輪美奐的舞臺噴泉等諸多水型爭奇斗艷。
其中，以水載舟，以水“造”船是開幕式導(dǎo)演組的絕妙創(chuàng)意，同時也對水景造型的控制提出了極高的要求。為配合海心沙這“艘”亞洲和諧號“巨輪”，設(shè)計方通過216個升降噴頭組成一幅長208米，寬128米，噴高38米的巨船造型噴泉，宏大氣勢、強烈視覺沖擊、巨大的震撼力堪稱世界之最。
如何通過精準(zhǔn)、靈活的控制，使7大水景噴泉曼妙配合，勾畫出一幅幅變幻復(fù)雜的水型組合？如何使噴泉精準(zhǔn)的配合現(xiàn)場表演，托起一葉葉小舟？這幕后的“指揮官”就是西門子冗余PLC控制系統(tǒng)。
項目的挑戰(zhàn)及困難
廣州亞運開幕式設(shè)計有噴泉、風(fēng)帆、升降舞臺和火炬四大舞美工程。亞運開幕式噴泉工程包括船型噴泉、表演背景噴泉、迎賓噴泉、中心噴泉、舞臺前區(qū)噴泉、船帆噴泉、環(huán)?；鹑?大部分。噴泉是其中技術(shù)最復(fù)雜、面積最大、配合演出難度最高的工程。海心沙噴泉水景要求控制系統(tǒng)能夠利用自動化的手段，通過對升降噴頭、燈光等現(xiàn)場設(shè)備的控制，最終呈現(xiàn)出各種水型的復(fù)雜組合，且要精準(zhǔn)地配合開幕式演員的演出及音樂。
噴泉工程的設(shè)計施工單位——北京中科鴻正技術(shù)開發(fā)有限公司最終決定將工業(yè)級控制系統(tǒng)引入噴泉系統(tǒng)的控制中，這在國內(nèi)尚屬首次。中科鴻正要求控制系統(tǒng)具有冗余配置，并需具備自診斷功能，系統(tǒng)內(nèi)任一組件發(fā)生故障均不會影響整個系統(tǒng)。
控制室環(huán)境潮濕、悶熱，因而要求現(xiàn)場設(shè)備能夠適應(yīng)極端工作環(huán)境。亞運會開幕式噴泉需要與表演配合，排練2個月期間，控制系統(tǒng)根據(jù)需要要進(jìn)行多項調(diào)整。
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西門子的解決方案
中科鴻正最終選擇西門子高端自動化系統(tǒng)。在本項目中，西門子的系統(tǒng)集成商北京三博中自科技有限公司利用西門子控制技術(shù)和通信技術(shù)完成整個噴泉水景的控制任務(wù)。
整個系統(tǒng)需控制1200路模擬量設(shè)備（通過變頻器控制各種水泵）、1675路數(shù)字量設(shè)備（包括水底燈，火龍和電磁閥）、375路UDP步進(jìn)電機。所有的控制設(shè)備分22個機柜組裝，分布在8個控制室分別安裝，通過Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)和光纖進(jìn)行連接。
鑒于項目數(shù)據(jù)量大，需要快速響應(yīng)等特點，項目選用西門子冗余控制器S7-417-4H CPU作為主控單元，高度可靠的冗余Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)；該款S7-417-4H 處理器的位處理速度可達(dá)18納秒，工作存儲器容量更是高達(dá)30MB，此外還可外加64M的擴展存儲卡，因而具有極強的控制能力。通過采用西門子S7-400PLC冗余系統(tǒng)使用事件同步的專利技術(shù)，使得系統(tǒng)在任何情況下都不會丟失數(shù)據(jù)和信息，同時處理器一旦出現(xiàn)故障時可以實現(xiàn)真正意義上的無擾切換，最大程度地保障了系統(tǒng)的高可用性。此外，該系統(tǒng)還采用了西門子監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集軟件平臺（SCADA）：WinCC V7.0。該平臺采用模塊化的結(jié)構(gòu)，靈活的擴展方式，與西門子成熟可靠的控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)完美集成，實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的高度透明性。項目中WinCC系統(tǒng)采用了客戶機/服務(wù)器架構(gòu)，對噴泉系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備進(jìn)行集中的監(jiān)視和控制，使聲、光、水、色做同步協(xié)調(diào)的變化，實現(xiàn)各種漂亮的噴泉景觀效果 。
效益及客戶反饋
在開幕式現(xiàn)場，各種變幻復(fù)雜的水型組合在西門子控制系統(tǒng)的“指揮”下表演自如。晚會結(jié)束后設(shè)計方、建設(shè)方、亞組委、創(chuàng)意團(tuán)隊、導(dǎo)演團(tuán)隊對噴泉的表演給予一致好評?？倢?dǎo)演陳維亞更盛贊道：“本屆開幕式真正將噴泉融進(jìn)了表演中?！?BR> 廣州亞運會是西門子繼上海世博會后參與的又一大國際盛事，西門子高可靠的自動控制技術(shù)使整個噴泉項目克服了系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲量大、程序量大、現(xiàn)場執(zhí)行過程中頻繁變動等眾多困難，從而圓滿完成了亞運會開幕式表演。
作為控制系統(tǒng)的設(shè)計和施工方，三博中自對本次與西門子的合作也給予了高度的評價，“三博中自與西門子的合作已經(jīng)走過了23個年頭，西門子不但擁有先進(jìn)可靠的技術(shù)，同時也在技術(shù)支持和服務(wù)方面為系統(tǒng)集成商提供了有力的保障。合作基于信任，西門子穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品品質(zhì)不但贏得了我們的信任，也幫助我們贏得了最終用戶的信任。”
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