Há 40 anos, a Systems Interface é uma integradora de sistemas de controle industrial que oferece a líderes de diversos setores soluções de automação avançadas e práticas.
- Criar uma versão modernizada de um telescópio que corresponda ao desempenho de antenas anteriores que utilizavam hardware agora obsoleto
- Desenvolver um sofisticado sistema de controle de movimento que permite ao telescópio acompanhar com precisão os movimentos de objetos celestes e responder rápida e precisamente a sinais lentos.
- Entrega pontual do projeto
- Controle preciso alcançado
- Publicações adicionais facilitadas para a Universidade devido às capacidades ampliadas e ao aprofundamento da pesquisa aeroespacial
Com que frequência você pensa em buracos negros? Estrelas? Nos mistérios do espaço profundo? Se você é um pesquisador em uma importante universidade de pesquisa na Coreia do Sul, a resposta é: muitos. A pesquisa de corpos celestes requer instrumentos de alto desempenho. É por isso que, quando a Universidade precisou construir uma antena para espaço profundo, ela recorreu à Systems Interface.
A Systems Interface, membro Gold da Rockwell Automation PartnerNetwork™ como integrador de sistemas, embarcou nesse projeto pioneiro com a Universidade.
O projeto envolveu a construção da quarta antena para espaço profundo, após o sucesso de três instalações anteriores realizadas entre 2007 e 2009. A universidade queria mais uma antena para ajudar os pesquisadores a explorar ainda mais o espaço.
O desafio
Esse projeto foi único desde o início. A universidade queria uma quarta antena que tivesse o mesmo desempenho das três primeiras. Considerando que as antenas anteriores foram comissionadas anos atrás, construir uma nova exigia equipamentos atualizados com alto grau de personalização.
“Não acho que exista alguma empresa capaz de fazer o que a universidade queria, replicar as antenas existentes,” disse Curits Plett, vice-presidente de engenharia da Systems Interface.
“O cliente queria um sistema que correspondesse aos sistemas anteriores, mas com a atualização para as ofertas atuais de servo drives, mantendo a mesma interface principal de controle de movimento. Um OEM poderia se recusar a sair da sua oferta padrão. Integradores de sistemas como a Systems Interface, no entanto, agregam enorme valor ao poder desenvolver soluções personalizadas para seus clientes.”
Equipamentos obsoletos
As antenas de espaço profundo existentes utilizavam drives Kinetix 7000 e tecnologia servo antiga, ambos estavam se tornando obsoletos. A Systems Interface precisava usar hardware moderno na nova antena, garantindo que o desempenho da nova antena fosse equivalente ao das antenas anteriores.
Controle preciso
Operando em velocidades muito baixas, a antena exigia um rastreamento preciso de alvos celestes, como estrelas e buracos negros. A Systems Interface teve que desenvolver um sistema de controle de movimento capaz de acompanhar esses alvos com exatidão, mantendo a responsividade a sinais lentos vindos do espaço sideral.
“Não se tratava apenas de controle de movimento simples,” disse Plett. “Era controle de movimento para uma posição altamente calculada e precisa. Um sistema de controle de movimento de nível avançado retira os encoders de 29 bits da estrutura. Ele fecha as malhas de posição com base nesses encoders, realiza cálculos celestes para determinar onde acredita que um objeto no céu deve estar, aponta a antena para o objeto, usa a frequência da antena para ajustar finamente a posição e então o rastreia pelo céu durante a noite.”
Atrasos na cadeia de fornecimento
Iniciado em 2021, o projeto enfrentou interrupções na cadeia de fornecimento por conta da COVID-19, representando desafios significativos na obtenção de componentes essenciais de hardware. O planejamento e o cronograma se tornaram críticos para reduzir o risco de atrasos e perdas financeiras decorrentes de peças incorretas ou indisponíveis.
A solução
Para enfrentar esses desafios, a Systems Interface utilizou uma combinação de hardware de ponta, sua própria experiência na área e a Rockwell Automation PartnerNetwork.
Projeto para controle preciso
A solução incluiu tecnologia de ponta, destacando o Controlador ControlLogix® 5580 e o sistema de controle servo-drive Kinetix® 5700, que orquestraram movimentos precisos com seus quatro motores Kinetix MPL de baixa inércia. A solução também usou a interface do operador PanelView™ da Allen Bradley® para permitir a visualização e o controle, além de diversos componentes da Rockwell Automation. No total, a antena foi construída com uma solução de fabricante único, que permite desempenho e suporte ótimos, em vez de um sistema de controle montado com componentes de vários fabricantes.
Combinação de experiência em todo o ecossistema
A conclusão bem-sucedida da antena para espaço profundo não teria sido possível sem o rico ecossistema da Rockwell Automation PartnerNetwork. Parcerias estratégicas com distribuidores como a North Coast e consultores de tecnologia da Rockwell Automation aceleraram a seleção e a aquisição dos componentes essenciais.
Por exemplo, um consultor de tecnologia da Rockwell Automation ajudou a Systems Interface a acertar a lista de materiais (BOM). “O consultor "nos ajudou a revisar as listas de materiais e a criar novas para realizar tudo isso... além de acelerar o suporte técnico em caso de problemas no local”, disse Plett.
Além disso, a profunda expertise da equipe da Systems Interface permitiu que eles desenvolvessem soluções inovadoras, como trabalhar com o parceiro tecnológico Profibus para fazer a transição da comunicação ControlNet para Profibus, aumentando a confiabilidade e a facilidade de suporte.
O resultado
Entrega no prazo e superação das expectativas
No final de 2023, a construção da antena de 21 metros foi concluída com sucesso, apoiada pela tecnologia da Rockwell Automation, incluindo quatro motores servo capazes de atingir uma velocidade máxima impressionante de 3 graus por segundo. Essa conquista permitiu que a antena capturasse suas primeiras imagens astrológicas, chamadas de "First Light" (Primeira luz).
Com a conclusão desse projeto, a universidade alcançou seu objetivo crítico de implantar uma antena totalmente operacional dentro do prazo estipulado. O desempenho da antena não apenas atendeu, mas superou as expectativas, demonstrando funcionalidade perfeita sem necessidade de suporte adicional durante a fase de inicialização, graças à rigorosa validação realizada pela Systems Interface antes da implantação na Coreia do Sul.
Impacto transformador para a pesquisa aeroespacial e a universidade
A experiência da Systems Interface e a colaboração com a Rockwell Automation garantiram a operação fluida da antena, com relatos mínimos de problemas após a instalação. Esse projeto é marcante sob muitos aspectos. A conclusão da quarta antena contribuiu para um entendimento mais profundo da galáxia por parte de estudantes e profissionais, gerou muitas publicações em astronomia para a universidade e representa um grande avanço em inovação tecnológica.
Publicado 9 de maio de 2024