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控制系統(tǒng)

西門子助力冬奧會開幕式

2025China.cn   2022年02月07日

  北京冬奧會的這場盛大儀式,相信你一定沒有錯過。

  你一定和小編一樣,被簡約而精彩且科技感十足的舞臺震撼到了,有沒有?

  更讓人自豪的是,這美輪美奐的舞臺背后,有西家的科技助力和西家人的悉心守護。

  西門子TIA全集成自動化解決方案實現(xiàn)了自動化組件的完美協(xié)同,讓演出舞臺的升降和“行走”更加靈活安全。同時,西門子團隊以虛擬調(diào)試解決方案對舞臺控制系統(tǒng)進行高效測試和驗證,確保國家級重大演出活動萬無一失。在火炬點火環(huán)節(jié),西家科技助力火炬穩(wěn)定升空,并為點火儀式的供電和通訊提供了有力保障。

“天團級”陣容

  此次精彩儀式的導(dǎo)演團隊堪稱王牌組合,而西家項目團隊當(dāng)然也是“天團級”陣容。

西門子項目團隊全力以赴。前排從左至右:汪玉榮、陳旻、楊振江、莊鵬,后排從左至右:郝睿、韓立冬、賀曉冉、馮晨、陳楊、徐善海。

  舞臺行業(yè)王牌“客服”

  汪玉榮:此次舞臺和點火等控制項目的銷售,在舞臺行業(yè)經(jīng)驗尤為豐富,評為2021年度數(shù)字化工業(yè)集團“感動工業(yè)人物”。

  控制技術(shù)方案團隊

  楊振江:控制技術(shù)方案負責(zé)人,出色完成過眾多國家級重點項目,懂技術(shù)、愛鉆研、有擔(dān)當(dāng)。

  莊鵬:控制技術(shù)方案工程師,曾親歷2008年盛會的舞臺控制項目,今年再次參與了舞臺和火炬控制的設(shè)計與測試。

  虛擬調(diào)試團隊

  賀曉冉與馮晨:虛擬調(diào)試領(lǐng)域的默契搭檔,曾合作完成過多個突破性數(shù)字化項目的實施。兩人分別榮獲2021和2019年度“感動工業(yè)人物”。

  徐善海:虛擬調(diào)試編程工程師,“頭銜”眾多——虛擬調(diào)試大牛、創(chuàng)新技術(shù)的嘗鮮者、技術(shù)難關(guān)的攻克者。

  陳楊:虛擬調(diào)試3D仿真工程師,可謂“主力輸出”,以扎實的技術(shù)功底和強大的創(chuàng)意能力,將晦澀的程序代碼轉(zhuǎn)換為看得見、摸得著的3D仿真機械運動。

夢想有多大,舞臺就有多大

  這場盛大儀式的意義重大,不容出錯。為此,舞臺控制需要相應(yīng)地設(shè)計出一系列的保障方案。這就給整個舞臺控制系統(tǒng)的邏輯編程及實施帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。

  如何實現(xiàn)復(fù)雜、繁瑣的多軸聯(lián)動,讓龐大工程穩(wěn)定運行,并在確保演職人員安全的同時實現(xiàn)創(chuàng)意突破?這對舞臺控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性提出了極高的要求。

  汪玉榮帶領(lǐng)團隊與客戶展開了多輪技術(shù)交流,往往進行到深夜。歷時一年,團隊完成了超過20項定制化多軸同步的控制方案設(shè)計與功能實驗,最終以TIA全集成自動化+NX MCD數(shù)字化仿真解決方案,完全滿足了客戶的需求,贏得了深度參與此次項目的寶貴機會。

汪玉榮和團隊與客戶密切溝通,大家一起走過了春夏秋冬。

汪玉榮在舞臺設(shè)備測試現(xiàn)場。

浪漫背后的匠心

  此次典禮簡約而浪漫,融合自然之美、人文之美和運動之美。到底怎樣的舞臺控制方案才能實現(xiàn)如此精妙的效果?在項目執(zhí)行上,西門子派出了曾親歷2008年舞臺控制項目的王牌技術(shù)組合:楊振江+莊鵬。

曾參與2008年主舞臺控制調(diào)試的莊鵬。

為2022年舞臺項目彩排現(xiàn)場提供保障的莊鵬。

  2008年的舞臺采用的是液壓閥的機械控制,萬一遇到機械故障,需要人為操作進行補救。14年后的今天,舞臺運動控制采用的是數(shù)字化、智能化、軟硬件結(jié)合的解決方案,確保萬無一失。當(dāng)然,更先進的方案也意味著更大的挑戰(zhàn)。

  要想避免出現(xiàn)問題,就要預(yù)見所有潛在風(fēng)險,并提前應(yīng)對。例如,所有設(shè)備需要冗余,如果一套出現(xiàn)故障,另一套就要無縫銜接上。沒有了人工干預(yù),運動控制系統(tǒng)從一臺電機切換到另一臺,中間不能有任何斷點,否則很可能影響舞美效果。這對工程師的綜合能力要求很高,需要具備驅(qū)動定位、運動控制、網(wǎng)絡(luò)通訊以及PLC等等相關(guān)專業(yè)知識。

  這樣的全才工程師就在西家。楊振江愛鉆研,思路清晰,總能在大家陷入瓶頸時撥云見日抓到關(guān)鍵。莊鵬踏實穩(wěn)重,經(jīng)常為了一個技術(shù)難點茶飯不思,直至徹底攻克。過去一年,幾乎每個周末和節(jié)假日,在西門子大廈7層的實驗室里,總能看到這對黃金搭檔埋頭苦干的身影。

第一次彩排當(dāng)晚,楊振江和莊鵬幫助客戶分析舞臺控制設(shè)備運行數(shù)據(jù)。

新技術(shù)+新理念

  控制系統(tǒng)是舞臺的核心,其可靠性關(guān)系到演出的順利進行。在此次舞臺控制系統(tǒng)的設(shè)計和驗證過程中,西家團隊采用了創(chuàng)新且高效的虛擬調(diào)試解決方案。

  賀曉冉+馮晨,這對搭檔強強聯(lián)合,一位負責(zé)項目咨詢,一位負責(zé)項目管理,將西家虛擬調(diào)試的技術(shù)理念推廣到客戶和大眾面前并實施落地。

  徐善海+陳楊,虛擬調(diào)試“程序主編”+“3D仿真動畫師”,一位負責(zé)電氣行為的仿真,一位負責(zé)3D模型的仿真。他們二人讓西門子的虛擬調(diào)試解決方案落地,讓三維世界的理想變?yōu)楝F(xiàn)實。

  虛擬調(diào)試4人小分隊通過西門子PLC+NX MCD+SIMIT的產(chǎn)品組合,搭建了舞臺系統(tǒng)的“數(shù)字孿生”。在運動控制系統(tǒng)的設(shè)計初期,項目組便在虛擬環(huán)境中對機械、電氣和控制并行開發(fā),極大提高了協(xié)作效率和工程靈活性。后期調(diào)試階段,在實體舞臺進行現(xiàn)場調(diào)試之前,項目組就已在虛擬環(huán)境中完成了對整個舞臺系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試。

西門子虛擬調(diào)試機電一體化仿真方案架構(gòu)圖。

  此次盛大儀式的舞臺面積大,控制舞臺系統(tǒng)的機械設(shè)備也相當(dāng)龐大,整體安裝時間長。機械設(shè)備一旦受損,維修返工時間要長達半年以上。因此,留給現(xiàn)場電氣自動化控制系統(tǒng)調(diào)試的時間少之又少。

  為了在極其有限的時間內(nèi)驗證控制系統(tǒng)的可靠性,項目組對各種故障場景進行了模擬復(fù)現(xiàn)。徐善海采用逆向思維,帶領(lǐng)團隊開發(fā)了10余種全新的仿真功能。“程序主編”+“3D仿真動畫師”聯(lián)手,對系統(tǒng)多種故障場景進行測試,模擬了1000余個故障信號,真正實現(xiàn)了對舞臺控制系統(tǒng)的保駕護航。

為客戶演示虛擬調(diào)試解決方案的陳楊(左二)和徐善海(左三)。

  作為典禮的高潮部分,點火儀式無疑是萬眾矚目的。悄悄告訴你,西家科技還為火炬穩(wěn)定升空,以及點火儀式的供電和通訊提供了有力的技術(shù)保障呢!

  我們?yōu)檫@些辛勤付出的西家人感到自豪!

(轉(zhuǎn)載)

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