- 今は使われなくなったハードウェアで、以前のアンテナの性能に匹敵する望遠鏡の最新バージョンを作成
- 望遠鏡が天体の正確な動きを追跡し、低速信号にも迅速かつ正確に応答できるようにする、高度なモーション･コントロール･システムを開発
- タイムリーなプロジェクトの展開
- 正確な制御を実現
- 能力の拡張と航空宇宙研究の深化により、大学は新たな情報を発表
ブラックホールのことを考えたことがありますか? 星については? 深宇宙の謎についてはどうでしょうか? もしあなたが韓国の一流研究大学の研究者なら、そんなことはしょっちゅうでしょう。天体を研究するには高性能の装置が必要です。だからこそ、同大学が深宇宙アンテナを建設する必要に迫られたとき、システムズ･インターフェイス社に依頼したのです。
ロックウェル･オートメーションのPartnerNetwork™のゴールドレベルのシステムインテグレータであるシステムズ･インターフェイス社は、同大学との先駆的なプロジェクトに着手しました。
このプロジェクトでは、2007年から2009年にかけて設置された3基の深宇宙アンテナの成功を受けて、4基目の深宇宙アンテナを建設しました。同大学は、研究者のさらなる宇宙探査に役立つ別のアンテナを求めていました。
課題
このプロジェクトは最初からユニークでした。大学側は、最初の3基と同様に性能を発揮できる4基目のアンテナを求めていました。以前のアンテナは何年も前に運用を開始したものであったため、新しいアンテナを製作するには、高度なカスタマイズを施した最新の設備が必要でした。
システムズ･インターフェイス社のエンジニアリング担当副社長であるキュリッツ･プレット氏は次のように述べています。「既存のアンテナを複製するために大学が望んだことを実現できる企業なんて存在しないと思います。」
「そのお客様は、以前のシステムと一致するシステムを求めていましたが、モーションコントロールのインターフェイスはそのままに、最新のサーボドライブに更新することを望んでいました。機械装置メーカ(OEM)は、自社の標準製品から逸脱することを拒むかもしれません。しかし、システムズ･インターフェイスのようなシステムインテグレータは、お客様のためにカスタムソリューションを開発することができるため、非常に大きな価値をもたらすことができます。」
時代遅れの機器
既存の深宇宙アンテナは、旧式のKinetix 7000ドライブと旧式のサーボモーション技術を使用していました。システムズ･インターフェイス社は、新しいアンテナに最新のハードウェアを使用すると同時に、新しいアンテナの性能が以前のアンテナと同等になるようにする必要がありました。
正確な制御
非常に遅い速度で動作するアンテナは、恒星やブラックホールなどの天体ターゲットを正確に追跡する必要がありました。システムズ･インターフェイス社は、宇宙からの低速信号への応答性を維持しながら、これらのターゲットを正確に追跡できるモーション･コントロール･システムを開発する必要がありました。
プレット氏は次のように述べています。「単なるモーションコントロールではありませんでした。それは高度に計算された正確な位置へのモーションコントロールでした。より高度なモーション･コントロール･システムは、29ビットのエンコーダを構造から取り除きます。これらのエンコーダに基づいて位置ループを閉じ、天空の物体がどこにあるべきかを天球計算し、アンテナを物体に向け、アンテナの周波数を使って位置を微調整し、そして一晩中天空を横切って追跡します。」
サプライチェーンの遅れ
2021年に始まったこのプロジェクトでは、COVID 19に関連したサプライチェーンの混乱が発生し、必要不可欠なハードウェア部品の調達に大きな課題が生じました。部品の間違いや入手不能に伴う遅延や財政的な後退のリスクを軽減するために、計画とスケジューリングが重要でした。
ソリューション
こうした課題に対処するため、システムズ･インターフェイス社は、最先端のハードウェア、独自の専門知識、そしてロックウェル･オートメーションのPartnerNetworkを活用しました。
正確な制御のための設計
このソリューションには、ControlLogix® 5580コントローラとKinetix® 5700サーボドライブ制御システムを搭載した最先端テクノロジが含まれており、4台のKinetix MPL低イナーシャモータで正確な動きを編成しました。また、このソリューションでは、Allen Bradley®のPanelView™オペレータインターフェイスを使用して視覚化と制御を可能にし、ロックウェル･オートメーションのさまざまなコンポーネントも使用しました。全体として、このアンテナは、たくさんの製造メーカから寄せ集めた制御システムではなく、最適な性能とサポートを可能にする単一メーカのソリューションで構築されました。
エコシステム全体で専門知識を結集
深宇宙アンテナの成功は、ロックウェル･オートメーションのPartnerNetworkの豊かなエコシステムなしには成し得ませんでした。ノースコースト社のような代理店やロックウェル･オートメーションの技術コンサルタントとの戦略的なパートナシップにより、必要なコンポーネントの選定と調達が迅速に行なえました。
例えば、ロックウェル･オートメーションの技術コンサルタントは、システムズ･インターフェイス社が部品表(BOM)を正しく作成できるよう支援しました。このコンサルタントについて、プレット氏は次のように述べています。「BOMを精査し、これらすべてを達成するための新しいBOMを考案することを助けてくれました。また、現場で技術的な問題が発生した場合に、技術サポートを迅速に受けられるよう支援してくれました。」
さらに、システムズ･インターフェイス社のチームの深い専門知識により、技術パートナであるProfibusと協力して、信頼性とサポート性を高めるためにControlNetからProfibus通信に移行するなど、革新的なソリューションを考案することができました。
結果
予定通りの完成と期待以上の成果
2023年後半、毎秒3度という驚異的な最高速度に達する4台のサーボモータを含むロックウェル･オートメーションの技術によって、21メートルのアンテナの建設は成功裏に終了しました。この画期的な出来事により、アンテナは通称「ファーストライト」と呼ばれる最初の天体画像を撮影することができました。
このプロジェクトが完了したことで、同大学は指定された期間内に完全運用可能なアンテナを配備するという重要な目標を達成しました。アンテナの性能は期待通りであっただけでなく、それ以上のものであり、韓国への配備に先立ってシステムズ･インターフェイス社が行なった厳密な検証のおかげで、立上げ時に追加のサポートを必要とすることなく、シームレスな機能を発揮しました。
航空宇宙研究および大学にとって革新的なインパクト
システムズ･インターフェイス社の専門知識とロックウェル･オートメーションとの協力により、アンテナのシームレスな運用が保証され、設置後に報告された問題も最小限に抑えられました。このプロジェクトは、さまざまな意味で記念すべきものです。4基目のアンテナの完成は、学生や専門家の銀河系に対する理解を深めることに貢献し、大学にとって多くの天文学の発表につながり、技術革新における大きな飛躍を意味します。
公開 2024年5月9日