Da 40 anni, Systems Interface è un integratore di sistemi di controllo industriale che fornisce soluzioni di automazione avanzate ad aziende leader di molti settori.
- Realizzazione di una versione aggiornata di un telescopio con prestazioni pari a quelle delle antenne precedenti, ma con hardware ormai obsoleto.
- Sviluppo di un sofisticato sistema di motion control che ha permesso al telescopio di seguire con precisione i movimenti degli oggetti celesti e di rispondere in modo rapido e preciso ai segnali lenti
- Consegna puntuale del progetto
- Controllo preciso
- Pubblicazioni dell'università grazie a maggiori capacità e a una ricerca più approfondita nel settore aerospaziale
Buchi neri? Stelle? Misteri dello spazio profondo? Per un ricercatore di un'importante università della Corea del Sud, questo è pane quotidiano. La ricerca di corpi celesti richiede strumenti di alta precisione. Per questo motivo, quando l'università ha avuto bisogno di costruire un’antenna per lo studio dello spazio profondo, si è rivolta a Systems Interface.
Systems Interface, un system integrator di livello Gold della rete PartnerNetwork™ di Rockwell Automation, ha intrapreso questo progetto pionieristico con l’università.
Il progetto ha riguardato la costruzione di una quarta antenna per lo spazio profondo, dopo il successo di tre installazioni precedenti tra il 2007 e il 2009. L'università desiderava un'altra antenna che potesse aiutare i ricercatori a esplorare ulteriormente lo spazio.
Problema
Questo progetto è stato unico fin dall'inizio. L'università voleva una quarta antenna che potesse funzionare altrettanto bene quanto le prime tre. Considerando che le antenne precedenti erano state messe in servizio anni fa, la costruzione di una nuova antenna richiedeva un aggiornamento delle apparecchiature con elevati livelli di personalizzazione.
“Non credevo ci fossero aziende in grado di fare ciò che l’università voleva: replicare le antenne esistenti”, ha dichiarato Curits Plett, Vice President of Engineering presso Systems Interface.
“Il cliente voleva un sistema uguale ai sistemi precedenti, ma aggiornato con i nuovi tipi di servoazionamento e con la stessa interfaccia di motion control. Un OEM può rifiutarsi di derogare dalla propria offerta standard. Integratori di sistemi come Systems Interface, tuttavia, possono apportare un valore enorme grazie alla capacità di sviluppare soluzioni personalizzate per i loro clienti”.
Apparecchiature obsolete
Le antenne per lo spazio profondo già esistenti utilizzavano servoazionamenti Kinetix 7000 e tecnologia di asservimento piuttosto datati e che stavano diventando obsoleti. Systems Interface doveva utilizzare hardware moderno sulla nuova antenna, assicurando al contempo che le sue prestazioni corrispondessero a quelle delle antenne precedenti.
Controllo preciso
L'antenna, che funzionava a velocità molto basse, richiedeva un tracciamento preciso di corpi celesti come stelle e buchi neri. Systems Interface doveva sviluppare un sistema di motion control in grado di seguire questi target in modo accurato, mantenendo la reattività ai segnali lenti provenienti dallo spazio profondo.
“Non era solo una semplice questione di controllo del movimento”, ha dichiarato Plett. “Si trattava di controllare il movimento verso una posizione calcolata con estrema precisione. Un sistema di motion control di alto livello con encoder a 29 bit utilizza il feedback di questi encoder per chiudere gli anelli di posizione. Calcoli precisi consentono di determinare la posizione di un oggetto celeste e puntare l'antenna verso l'oggetto e quindi utilizzare la frequenza dell'antenna per la regolazione fine della posizione e infine seguire l’oggetto.
Ritardi della supply chain
A partire dal 2021, il progetto ha subito le interruzioni della supply chain legate al COVID-19, ponendo sfide significative nell’approvvigionamento di componenti hardware essenziali. La pianificazione e la programmazione sono diventate fondamentali per ridurre il rischio di ritardi e i costi associati a ricambi errati o non disponibili.
Soluzione
Per affrontare queste sfide, Systems Interface si è servita di una combinazione di hardware all’avanguardia, delle proprie competenze settoriali e della rete PartnerNetwork di Rockwell Automation.
Progettare per un controllo preciso
La soluzione includeva tecnologia all’avanguardia, con il controllore ControlLogix® 5580 e il servoazionamento Kinetix® 5700, per gestire con movimenti precisi i quattro motori a bassa inerzia Kinetix MPL. La soluzione ha inoltre utilizzato l’interfaccia operatore Allen Bradley® PanelView™ per la visualizzazione e il controllo, nonché vari componenti Rockwell Automation. L'antenna è stata realizzata interamente con i componenti di un unico produttore, il che ha consentito prestazioni e supporto ottimali.
Competenze integrate
Il successo della realizzazione dell'antenna per lo spazio profondo non sarebbe stato possibile senza il supporto della rete PartnerNetwork di Rockwell Automation. Le collaborazioni strategiche con distributori come North Coast e i consulenti di Rockwell Automation hanno accelerato la scelta e l’approvvigionamento dei componenti essenziali.
Ad esempio, un consulente tecnologico di Rockwell Automation ha aiutato Systems Interface a creare la distinta base (BOM) giusta. Il consulente “ci ha aiutato a esaminare le distinte base e a crearne di nuove per realizzare tutto questo... e ci ha aiutato nel semplificare il ricorso all'assistenza tecnica in caso di problemi tecnici in loco”, ha affermato Plett.
Inoltre, la profonda competenza del team di Systems Interface ha permesso di sviluppare soluzioni innovative, come la collaborazione con il partner tecnologico Profibus per il passaggio dalla comunicazione ControlNet a Profibus per una maggiore affidabilità e supportabilità.
Risultato
Rispetto dei tempi e risultati superiori alle aspettative
Alla fine del 2023, la costruzione dell'antenna di 21 metri è stata completata con successo, grazie alla tecnologia Rockwell Automation, che include quattro servomotori in grado di raggiungere un’incredibile velocità massima di 3 gradi al secondo. Questo traguardo ha permesso all’antenna di acquisire le prime immagini (First Light).
Con il completamento di questo progetto, l'università ha raggiunto il suo obiettivo di implementare un'antenna pienamente operativa entro i tempi previsti. Le prestazioni dell'antenna hanno superato le aspettative, garantendo un funzionamento perfetto senza richiedere alcun supporto aggiuntivo durante l'avvio, grazie al rigoroso processo di validazione condotto da Systems Interface prima della sua implementazione in Corea del Sud.
Impatto trasformativo per la ricerca e l'università nel settore aerospaziale
L'esperienza di Systems Interface e la collaborazione con Rockwell Automation hanno garantito il funzionamento ottimale dell'antenna, con problemi minimi segnalati dopo l'installazione. Questo progetto è importante sotto molti aspetti. Il completamento della quarta antenna ha contribuito ad approfondire la conoscenza della galassia da parte di studenti e professionisti, ha portato alla pubblicazione di numerosi articoli di astronomia per l'università e rappresenta un enorme passo avanti nell'innovazione tecnologica.
Pubblicato 9 maggio 2024