Acoperiş retractabil automatizat pentru noul Stadion Naţional din Bucureşti

1 SEPTEMBRIE 2011

Beneficiind de o bogată experienţă, de peste 20 de ani, în domeniul
sistemelor automate pentru acoperişuri retractabile, AUROCON continuă tradiţia dezvoltării de sisteme pentru astfel de acoperişuri, contribuind continuu la creşterea fiabilităţii şi performanţei acestora.

Este nevoie de un loc de desfăşurare pentru manifestările culturale, sportive sau de oricare natură menite de a aduce la un loc un număr mare de oameni. În multe cazuri aceste locuri sunt sau trebuie să fie în aer liber: stadioane de fotbal, stadioane de tenis, săli în aer liber, etc. Din cauza unor anumiţi factori, de cele mai multe ori starea vremii, este de dorit ca locurile în discuţie să fie prevăzute cu acoperişuri mobile. Datorită dimensiunilor mari avute în vedere, trebuie utilizate mai multe elemente de acţionare sincronizate, care să asigure comanda de închidere/deschidere a acoperişului.

Se impun câteva cerinţe generale pentru acoperişuri retractabile:
• Siguranţa în operare.
• Sincronizare între axele acoperişului.
• Monitorizarea parametrilor (forţa, viteza, curent, starea vremii).
• Alte cerinţe specifice aplicaţiei.

Aurocon a realizat, testat şi implementat sistemul de automatizare al acoperişului mobil de la Stadionul Naţional din Bucureşti. Pe lângă acest sistem, cartea noastră de vizită cuprinde sisteme automate de acoperişuri mobile pentru:

• Arenele de tenis Rothenbaum (Hamburg – Germania – 1995)
• Centrul comercial Vista Alegre (Madrid – Spania – 2000)
• Commerzbank Arena (Frankfurt – Germania – 2005)
• Josefsburg (Kufstein –Austria – 2006)
• Curte interioară Schloss Amerang (Amerang – Germania – 2006)
• Avenue Mall (Atena – Grecia – 2008)
• Dubai Mall (Dubai – Emiratele Arabe Unite – 2009)
• Royal Tulip (Almaty – Kazakhstan – 2010).

În curs de implementare este proiectul BC Place (Vancouver – Canada – 2011).

Articolul de faţă urmăreşte prezentarea câtorva aspecte legate de realizarea automatizării acoperişului mobil pentru Stadionul Naţional (Lia Manoliu) – Bucureşti, România.
Vechiul stadion Lia Manoliu nu mai corespundea standardelor internaţionale. De aceea s-a dorit realizarea unui stadion nou multifuncţional. Tendinţa actuală în domeniul acoperişurilor retractabile este de a oferi posibilitatea organizării evenimentelor sportive, artistice sau de altă natură, fie în aer liber sau în spaţiu închis. Posibilitatea intrării luminii naturale permite o mai uşoară întreţinere a gazonului. Iată de ce s-a optat pentru un acoperiş nou, modern, retractabil.
În continuare va fi prezentată o scurtă descriere a sistemului automat de control pentru acoperişul retractabil. Proiectul de realizare a acoperişului a fost câştigat de ECCON Engineering Computer Consulting GmbH, partea de automatizare fiind misiunea Aurocon ROMÂNIA.

Suprafaţa acoperişului retractabil este de 9000 mp. Membrana este susţinută de o structură de cabluri din oţel. Membrana poate fi întinsă sau strânsă într-un timp foarte scurt. Închiderea şi deschiderea sunt complet automate prin simpla apăsare a unui buton.
În mijloc este prevăzut un cub video, a cărui menire este aceea de a prezenta imagini. Deoarece membrana este strânsă la centru şi acoperită de cubul video pentru acoperişul deschis, acesta poate fi operat doar când cubul video este în poziţia COBORÂT. Cubul video poate fi operat doar când acoperişul este în poziţia DESCHIS sau ÎNCHIS. (Interconectare între acoperiş şi cubul video).
Datorită dimensiunilor implicate, operaţia de închidere a acoperişului constă din două etape principale:
• Într-o primă etapă, membrana este întinsă cu viteză, cu ajutorul unor motoare electrice, până în apropierea poziţiei finale;
• În etapa a doua, acţionarea membranei este preluată de agregate hidraulice cu scopul întinderii până în poziţia finală.
A fost propus un sistem alcătuit din 32 de agregate, dispuse în 2 sectoare, cu câte 16 agregate pe sector. Elementul principal de acţionare, agregatul electro-hidraulic este conceput dintr-un motor electric de 2,2kW, un troliu şi un dispozitiv hidraulic pentru blocare şi întindere până la poziţia finală.
Structura de comandă reprezintă elementul de bază în sincronizarea mişcării celor 32 de axe. Comanda este realizată cu ajutorul unui controler central (PP420 de la B&R) şi a unui controler pentru comunicaţie CAN cu invertoarele (X20CP1484-1 de la B&R). Fiecare agregat electro-hidraulic dispune de un nod X2X, ce conţine intrări/ieşiri digitale/analogice (B&R) şi intrări/ieşiri de siguranţă (B&R) şi de un invertor (FDS5000 de la Stoeber) utilizat pentru controlul motorului electric.
De asemenea pe structura de comunicaţie POWERLINK/X2X de la B&R este integrat şi un sistem de siguranţă (safety) cu butoane pentru oprire de urgenţă poziţionate la fiecare agregat şi în camera de control. Gestiunea funcţiilor de siguranţă este realizată de un controler Safety PLC de la B&R (X20SL8001).

Power Panel PP420

• PP420 – 24V DC
• Ecran tactil LCD, 5,7 inch, QVGA
• 1 slot aPCI
• 1 slot Compact Flash
• 1 interfaţă RS232
• 2 interfeţe USB
• 1 interfaţă Ethernet 10/100
• Clasă de protecţie IP65
• CPU, 128MB SDRAM, 512 MB SRAM, 1,4 MB FlashPROM

X20CP1484-1

• CPU compatibil Celeron 266
• 64 MB DRAM, 1 MB SRAM
• Alimentare 24 VDC
• 1 slot Compact Flash
• 2 interfeţe USB
• 1 interfaţă RS232
• 1 interfaţă Ethernet 10/100
• 1 interfaţă Powerlink V1/V2

X20SL8001

• CPU SafeLogic
• Cheie de memorie
• Alimentare 24 VDC
• 1 interfaţă Ethernet 10/100
• 1 interfaţă Powerlink V2
• Suportă până la 100 de noduri de siguranţă (safety)

Structura de comunicaţie utilizată, prezentată în figura 1, permite transferul de date între controlerul central, Safety PLC, controlerul CAN şi cele două distribuitoare de pe acoperiş. Protocoalele de comunicaţie utilizate sunt POWERLINK B&R, X2X link B&R şi CAN Open (CiA). POWERLINK este un protocol determinist în timp real pentru standard Ethernet lansat de compania B&R în 2001. Este vorba despre un protocol deschis gestionat de Ethernet POWERLINK Standardization Group (EPSG).
A fost utilizată soluţia integrării de date de siguranţă în protocolul de control serial standard – Ethernet Powerlink Safety (EPLsafety).
Datorită avantajelor de viteză şi siguranţă, pentru comunicaţia dintre camera de control (control room) şi elementele de control de pe acoperiş (switch on the roof) s-a optat pentru utilizarea de fibră optică.

Figura 1: Structura de comunicaţie POWERLINK, X2X şi CAN

În cadrul sistemului de comandă sunt implementate elemente de protecţie, precum:
• cuplu minim/maxim pe agregat, cu avertizare la depăşire
• monitorizarea diferenţei de poziţie dintre axe
• presiune maximă admisă la acţiunile hidraulice
• verificare comunicaţie CAN în interiorul sectoarelor
• verificare starea vremii prin patru staţii meteo

Cu scopul gestionării cât mai bune a sistemului, controlerul central are implementat un logger, care înregistrează datele din sistem, putându-se avea acces la un istoric al evenimentelor trecute.
Pe lângă cele 32 noduri IO X2X, sistemul mai dispune de un nod IO pentru preluarea datelor de la o staţie meteo Climasensor ( www.thiesclima.com). Uzual datele sunt preluate prin RS485, dar semnalele referitoare la vânt şi temperatură sunt preluate şi pe intrări analogice pentru a dispune de aceste informaţii şi în cazul întreruperii comunicaţiei prin RS 485. În funcţie de viteza vântului, poate fi activată o restricţie pentru operarea acoperişului şi a cubului video. Pe lângă semnalele de interconectare între acoperiş şi cubul video, sistemul de control al acoperişului transmite către sistemul de control al cubului un semnal de restricţie în cazul în care condiţiile meteo sunt dificile (vânt puternic, temperatură scăzută). Aceste restricţii pot fi configurate la nivelul sistemului de control al acoperişului. (ex. parametri restricţie vânt: viteza maximă a vântului, perioada în care viteza vântului trebuie să depăşească viteza maximă pentru a activa restricţia, durata restricţiei).

Staţie meteo

Un alt element important al sistemului este reprezentat de sistemul de diagnoză de la distanţă printr-o conexiune la internet (figura 2).

Figura 2: Sistem de diagnoză de la distanţă

Alături de elementele de bază necesare realizării sistemului automat de închidere/deschidere acoperiş, au fost în mod evident necesare numeroase elemente auxiliare, extrem de importante în buna funcţionare a sistemului. Acestea au fost puse la dispoziţie de Aurocon COMPEC unul dintre cei mai mari distribuitori de produse tehnice, prezent pe piaţa românească încă din anul 1995. Produsele sunt de înaltă calitate, performanţe ridicate şi competitive ca preţ. Pe lângă aceasta beneficiarul se poate bucura de o multitudine de produse de la un sigur furnizor, cu o singură comandă, o singură factură şi o livrare rapidă a produselor solicitate la sediul său.
De exemplu, comunicaţia dintre centrala de control şi controlerele de pe acoperiş şi din cubul video se face prin cabluri de fibră optică.
Pentru conectarea acestor cabluri şi pentru transformarea semnalelor de la fir cupru la fibră optică au fost utilizate mai multe elemente de adaptare. Toate produsele necesare au fost identificate şi disponibile la www.rsromania.com.
De asemenea, din cadrul unui sistem de o asemenea complexitate, erau imposibil să lipsească switch-uri, modem-uri, routere şi media-convertoare. S-a putut opta pentru echipamente Westermo şi Phöenix Contact, variante industriale disponibile pentru livrare rapidă.
O altă problemă des întâlnită este ca anumite dispozitive să aibă pregătită interfaţă de comunicaţie pe serial (RS232), iar structura generală de comunicaţie să fie pe Ethernet. Este şi cazul sistemului nostru de automatizare, unde a fost nevoie ca dispozitive controlate prin comunicaţie serială să poate fi apelate prin Ethernet, sistem completat cu convertoare DC-DC cu alimentare industrială 24Vdc şi ieşire 5Vdc.
De asemenea au fost necesare şi cabluri, bride pentru legare cabluri, manşoane pentru cabluri şi alte accesorii pentru ghidare şi fixare cabluri.

Gamă vastă de produse pentru orice aplicaţie

Elementele senzoriale sunt foarte importante în cadrul oricărui sistem de automatizare. Este nevoie de dispozitive sigure în care să se poată pune bază. Sick este unul dintre numele cele mai cunoscute când este vorba despre senzori pentru sisteme automate, aceste elemente fiind oferite de asemenea de Aurocon COMPEC.
La nivelul acoperişului şi la cel al cubului video sunt instalaţi mai mulţi senzori de forţă pentru a verifica stadiul de încărcare al elementelor statice. Pentru teste de laborator şi ca senzor pentru forţe mici a fost utilizată o celulă de forţă de întindere/compresiune 200kg, IP67.
Datorită implementării sistemului de automatizare a acoperişului mobil în condiţii de şantier, din necesarul de produse nu puteau lipsi şi echipamente pentru protecţia personalului.
După cum se poate observa produsele solicitate fac parte dintr-o plajă mare de tipuri. Cu toate acestea, Aurocon COMPEC pune la dispozitie o gamă vastă de produse pentru orice aplicaţie, asigurându-vă o livrare imediată, astfel încât să fiţi siguri de buna desfăşurare a proiectului dumneavoastră.

www.aurocon.ro

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre