Шейла Кеннеди, внештатный автор
Стадион Rogers Centre в Торонто был открыт в 1989 году под названием SkyDome в честь своего главного архитектурного достоинства: первой в мире полностью раздвижной моторизованной крыши. Огромный куполообразный свод покрывает площадь в восемь акров и достигает высоты 282 футов (около 86 метров) в центре. На протяжении более чем двадцати пяти лет три подвижные секции плавно открывались и закрывались по команде.
Со временем износ стал неизбежен. Обслуживание и эксплуатация крыши стали крайне сложными, а устаревшая система управления — все менее надежной. В конечном итоге крышу приходилось эксплуатировать на пониженной скорости, чтобы избежать перегрузки стареющей системы. Потребовалась капитальная реконструкция, чтобы сохранить культовую крышу и вернуть ее к безопасной, надежной и эффективной работе, при этом максимально увеличив время безотказной работы, чтобы не нарушать график спортивных и развлекательных мероприятий.
В 2015 году была заказана масштабная модернизация инфраструктуры крыши, включая новую сеть операционных технологий (OT) и современную систему управления. «Многие компоненты и детали, используемые для управления и привода крыши, больше не производились», — говорит Дэйв Маккормик, инженерный менеджер Rogers Centre. «По сути, этот проект был направлен на то, чтобы вернуть конструкцию и операционную систему в состояние, которое позволит поддерживать их работоспособность в течение следующих 15–20 лет».
Rogers Centre выбрал команду в составе компании New Electric, выступившей в качестве генерального и электротехнического подрядчика, и JMP Engineering, партнера Rockwell Automation по решениям. New Electric привнесла глубокое знание объекта и передовые методы работы Rogers. JMP Engineering обеспечила необходимый дизайн системы управления, инженерные услуги и внедрение системы управления/SCADA.
Существующие проблемы вдохновляют на новые цели
При открытии или закрытии крыша должна была перемещать 11 000 тонн стали быстро, надежно и точно при ветре до 40 миль в час (около 64 км/ч), дующем с разных направлений. Проектной команде Rogers Centre требовалась система управления, способная безопасно и стабильно открывать и закрывать крышу до 400 раз в год менее чем за 25 минут. Она должна была быть удобной в использовании, обеспечивать высокую доступность, отказоустойчивость, самодиагностику и мобильное решение для устранения неполадок и отчетности по исключительным ситуациям.
Минимизация перекоса панелей имеет жизненно важное значение. Без возможности контроля перекоса панели крыши могли заклинить, что привело бы к нарушению центровки и невозможности эффективного закрытия зазоров, оставляя стадион открытым для воздействия окружающей среды.
Размер, вес и высота крыши требовали точных математических расчетов влияния ветра во время движения для правильного управления перекосом. Кроме того, приводы, двигатели и тормозные резисторы должны были быть подобраны соответствующим образом. Сетевая инфраструктура также должна была быть безопасной, надежной и отказоустойчивой.
Доступ к оперативной локальной поддержке был необходим, а решение должно было быть масштабируемым и иметь длительный жизненный цикл продукта.
Сроки также вызывали беспокойство. Торонтская достопримечательность, домашняя арена бейсбольной команды Высшей лиги Blue Jays, ведет насыщенный календарь мероприятий круглый год. Проектной команде нужно было приложить все усилия, чтобы не нарушить проведение мероприятий во время установки, тестирования и ввода в эксплуатацию новых систем управления крышей. Также ожидались задержки из-за погодных условий, поскольку крыша должна была оставаться закрытой при неблагоприятной погоде.
Конкурентный отбор выявляет оптимальное решение
Инженерная команда Rogers разработала подробную функциональную спецификацию архитектуры управления крышей и оценила предложенные решения.
New Electric объединилась с инжиниринговой компанией JMP Engineering, чтобы предложить решение на базе Rockwell Automation. JMP Engineering спроектировала надежную и простую в обслуживании систему на основе технологических продуктов Rockwell Automation. Поддержка приложений и запчастей обеспечивалась JMP Engineering и местным дистрибьютором Rockwell Automation, компанией Gerrie Electric.
Команда Rogers выбрала New Electric и JMP Engineering из-за их способности проектировать, обслуживать и поддерживать систему на местном уровне в течение всего жизненного цикла крыши, а также из-за соответствия предложенного решения Rockwell Automation по сравнению с устаревшим конкурирующим брендом.
«Тщательный анализ жестких требований проекта модернизации крыши, разработанных инженерной командой Rogers Centre, показал, что решения Rockwell Automation соответствуют всем функциональным спецификациям и даже превосходят их», — говорит Стив Шамоцки, исполнительный вице-президент JMP Engineering.
Сложные технологии и услуги
Масштабная модернизация затронула всю архитектуру управления крышей. Проектная команда обязалась:
• Предоставить проект электрики и систем управления для всей системы.
• Заменить 76 двигателей постоянного тока на новые двигатели переменного тока, управляемые частотно-регулируемыми приводами Allen-Bradley PowerFlex 750.
• Заменить устаревшую систему управления на резервируемую систему Allen-Bradley ControlLogix.
• Модернизировать пульты управления крышей с помощью 15-дюймовых панелей Rockwell Automation PanelView™ Plus 6, позволяющих графически просматривать состояние и управлять всеми панелями крыши.
• Поставить новую компьютерную диспетчерскую систему на базе Rockwell Automation FactoryTalk View Site Edition (SE) для обеспечения графического интерфейса, диагностики, аварийной сигнализации и отчетности, а также установить ее на отказоустойчивый сервер от партнера Rockwell Automation Encompass, компании Stratus Technologies, с использованием резервных коммутаторов Cisco.
• Предоставить беспроводные клиенты Microsoft Surface 3, позволяющие команде Rogers просматривать состояние и работу крыши из любого места через межсетевой экран Cisco ASA Security.
• Обеспечить механическое проектирование для размещения интеллектуальных датчиков на базе Allen-Bradley DeviceNet, лазерных и абсолютных энкодеров на базе Ethernet, а также стандартных промышленных полевых коммутаторов.
• Развернуть магистральную коммутацию Cisco и коммутаторы Rockwell Automation Stratix с сетевой технологией Cisco в резервной конфигурации в четырех диспетчерских. Это обеспечило высоконадежную сеть Ethernet, необходимую для поддержки машин и оборудования в этом важном механизме.
• Предоставить проект электрики и систем управления для всей системы.
Значимые результаты
Огромный проект, завершенный в срок, в рамках бюджета и в соответствии с объемом работ, заставил раздвижную купольную крышу работать как новую.
Установка нового оборудования была завершена в основном в межсезонье Blue Jays в конце 2015 — начале 2016 года. Подробная фаза запуска и тестирования для ввода крыши в эксплуатацию началась весной 2016 года. Погода была постоянным испытанием, но в рамках пусконаладочных работ и приемочных испытаний на объекте было выполнено более 60 циклов открытия и закрытия.
Успешные эксплуатационные испытания крыши с использованием новой системы продолжались на протяжении всего бейсбольного сезона Blue Jays 2016 года. «Никаких новостей или особого внимания к новым элементам управления крышей не было, так как все системы работали в штатном режиме, — отмечает Марк Ниснер, директор по операциям и организационному развитию в New Electric. — Это лучшее свидетельство надежности продукции Rockwell Automation, которая послужила основой модернизации».
Хотя для безопасного открытия и закрытия крыши по-прежнему требуется полная команда, теперь для управления системой достаточно одного человека, в то время как раньше требовалось несколько. Весь процесс стал быстрее и надежнее. Отклонение при управлении двумя центральными панелями, каждая из которых весит тысячи тонн, в среднем составляет менее 10 мм, что превосходит первоначальное техническое требование в 50 мм.
Простая в использовании система управления и поддерживающая ее сеть OT обеспечивают расширенную функциональность, включая отказоустойчивость, самодиагностику и отчетность, которые ранее были недоступны. Это позволяет оператору крыши легко находить и устранять любые возникающие проблемы за считанные минуты, а не часы. Необходимая информация доступна на защищенном беспроводном планшете и всегда находится под рукой у оператора.
Модернизированная инфраструктура крыши и система управления, достаточно мощные, чтобы перемещать более 11 000 тонн стали с высокой точностью, продолжают оправдывать ожидания, отмечает Шамоцки. «Крыша Rogers Centre вновь обрела способность открываться и закрываться безопасно, надежно и с производительностью, превышающей все, что было возможно ранее».
JMP Engineering — партнер Rockwell Automation по решениям, базирующийся в Онтарио, Канада, и имеющий 14 представительств по всей Северной Америке. Компания предоставляет инженерные услуги и решения «под ключ» в области автоматизации процессов, интеграции систем управления, интеллектуальных роботизированных приложений, а также информационных и аналитических решений. Она обладает четырьмя техническими статусами Rockwell Automation: Control, Process/PAx, Power Quality & Energy Management (PQ&EM) и Information & Enterprise Manufacturing Intelligence (EMI).
Журнал The Journal From Rockwell Automation and Our PartnerNetwork™ публикуется компанией Putman Media, Inc.
