Desde hace 40 años, Systems Interface es un integrador de sistemas de control industrial que ofrece avanzadas soluciones de automatización y prácticas a líderes de muchas industrias.
- Creación de una versión modernizada de un telescopio capaz de igualar el rendimiento de las antenas existentes con un hardware que ha quedado obsoleto
- Desarrollar un sofisticado sistema de control de movimiento que permita al telescopio rastrear con exactitud los movimientos de objetos celestes y responder de manera rápida y exacta a señales lentas
- Entrega del proyecto a tiempo
- Se logró un control exacto
- La universidad facilitó publicaciones adicionales gracias a las mayores capacidades que hicieron posible una investigación aeroespacial más profunda
¿Qué tan a menudo se ha puesto a pensar en los agujeros negros? ¿En las estrellas? ¿En los misterios del espacio profundo? Si usted es investigador de una importante universidad de investigación de Corea del Sur, sin duda piensa en esas cosas muy a menudo. La investigación de los cuerpos celestes requiere instrumentos de gran desempeño. Por eso, cuando la universidad necesitó construir una antena de espacio profundo, recurrió a Systems Interface.
Systems Interface, miembro integrador de sistemas de nivel oro de la PartnerNetwork™ de Rockwell Automation, se lanzó en un proyecto pionero con esta universidad.
El proyecto involucraba la construcción de una cuarta antena de espacio profundo, tras el éxito de tres instalaciones anteriores entre 2007 y 2009. La universidad quería otra antena que ayudara a los investigadores a explorar el espacio en mayor profundidad.
Reto
El proyecto fue único desde el principio. La universidad quería que la cuarta antena funcionara tan bien como las tres primeras. Dado que las antenas anteriores se habían puesto en marcha hacía varios años, la construcción de una nueva requería equipos actualizados con elevados niveles de personalización.
“No creo que haya ninguna organización capaz de hacer lo que pretendía la universidad: reproducir las antenas existentes”, explicó Curtis Plett, vicepresidente de ingeniería de Systems Interface.
“El cliente quería un sistema compatible con los sistemas anteriores pero actualizado con la tecnología actual de servovariadores, que mantuviera la misma interface principal de control de movimiento. Un OEM podría negarse a suministrar algo que no formara parte de su línea de productos estándar. Sin embargo, integradores de sistemas como Systems Interface pueden aportar un enorme valor por su disposición para desarrollar soluciones personalizadas para sus clientes”.
Equipos obsoletos
Las antenas de espacio profundo existentes usaban una tecnología de servomovimiento y unos variadores Kinetix 7000 que se habían quedado obsoletos. Systems Interface necesitaba usar hardware moderno en la nueva antena y a la vez garantizar que el rendimiento de la nueva antena fuera equivalente al de las antenas anteriores.
Control exacto
Como se movía a velocidades muy lentas, la antena requería poder seguir con exactitud objetivos celestes como estrellas y agujeros negros. Systems Interface tuvo que desarrollar un sistema de control de movimiento capaz de seguir estos objetivos con exactitud a la vez que mantenía la rapidez de respuesta a señales lentas provenientes del espacio exterior.
“No solo se trataba de un simple control de movimiento”, indicó Plett. “Era el control de movimiento hasta una posición calculada y sumamente exacta. Un sistema de control de movimiento de nivel superior recibe la información de los encoders de 29 bits en la estructura. Hay que cerrar los lazos de posición basados en esos encoders, hacer cálculos celestes de dónde se espera que esté un objeto en el cielo, apuntar la antena al objeto, usar la frecuencia de la antena para ajustar la posición, y posteriormente seguirla por el cielo durante la noche”.
Retrasos en la cadena de suministro
A partir de 2021, el proyecto se enfrentó a disrupciones de la cadena de suministro relacionadas con la COVID-19, lo que planteó importantes retos para conseguir componentes de hardware esenciales. La planificación y la programación fueron clave para mitigar el riesgo de retrasos y contratiempos económicos relacionados con piezas incorrectas o no disponibles.
Solución
Para abordar estos retos, Systems Interface aprovechó una combinación de hardware de vanguardia, su propia experiencia especializada y la PartnerNetwork de Rockwell Automation.
Diseño para un control exacto
La solución incluyó tecnología avanzada, con el controlador ControlLogix® 5580 y el sistema de control de servovariadores Kinetix® 5700, que orquestó movimientos con gran exactitud mediante sus cuatro motores de baja inercia Kinetix MPL. La solución también empleó la interface de operador PanelView™ de Allen Bradley® para habilitar la visualización y el control, así como varios componentes de Rockwell Automation. En definitiva, la antena se construyó con una solución de un solo fabricante, lo que hace posible lograr un rendimiento y un mantenimiento óptimos al no tener que recurrir a un sistema de control integrado de muchos fabricantes.
Combinación de experiencia en todo el ecosistema
Esta antena de espacio profundo no hubiera podido construirse con éxito sin el valioso ecosistema que ofrece la PartnerNetwork de Rockwell Automation. Las asociaciones estratégicas con distribuidores como North Coast y consultores tecnológicos de Rockwell Automation aceleraron la selección y adquisición de componentes esenciales.
Por ejemplo, un consultor de tecnología de Rockwell Automation ayudó a Systems Interface a preparar correctamente la lista de materiales (BOM). El consultor "nos ayudó a revisar las listas de materiales y a producir las nuevas listas para conseguir todo lo que se buscaba, y nos ayudó a acelerar el acceso a asistencia técnica cuando surgían problemas técnicos en las instalaciones”, señaló Plett.
Además, la experiencia especializada del equipo de Systems Interface les permitió diseñar soluciones innovadoras como, por ejemplo, trabajar con el socio tecnológico Profibus para pasar de la comunicación ControlNet a Profibus a fin de mejorar la confiabilidad y la compatibilidad.
Resultado
Culminación a tiempo y expectativas superadas
A finales de 2023, se concluyó con éxito la construcción de la antena de 21 metros, respaldada por la tecnología de Rockwell Automation, incluyendo cuatro servomotores capaces de alcanzar una impresionante velocidad máxima de 3 grados por segundo. Este hito permitió que la antena capturara sus imágenes astrológicas inaugurales, comúnmente denominadas "primera luz".
Con la culminación de este proyecto, la universidad logró su objetivo fundamental de poner en servicio una antena completamente operativa dentro del plazo especificado. El rendimiento de la antena no solo cumplió con las expectativas, sino que las superó, al ofrecer una funcionalidad transparente sin problemas que requirieran asistencia técnica adicional durante la puesta en marcha, gracias a la rigurosa validación realizada por Systems Interface antes de su puesta en servicio en Corea del Sur.
Impacto transformador en la investigación aeroespacial y la universidad
Los conocimientos profundos de Systems Interface y la colaboración con Rockwell Automation garantizaron el funcionamiento transparente de la antena, con un mínimo de problemas notificados después de la instalación. Este proyecto es trascendental en muchos sentidos. La cuarta antena ha permitido a estudiantes y profesionales comprender de manera más profunda la galaxia, ha originado muchas publicaciones sobre astronomía para la universidad y ha supuesto un gran avance en innovación tecnológica.
Publicado 9 de mayo de 2024