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全集成自動(dòng)化
西門子
- 摘要：借助西門子全集成自動(dòng)化（TIA）解決方案，深圳華強(qiáng)文化科技集團(tuán)（華強(qiáng)文化）正將方特主題公園打造成創(chuàng)新、安全的國(guó)際一流主題公園，并率先探索出一條游樂(lè)園行業(yè)的數(shù)字化之路。
九曲回廊的亭臺(tái)樓閣，古色古香的層樓疊榭，還有掩映于蒼松翠柏間的文化名景—這就是安徽蕪湖方特的第4座主題公園：“東方神畫”。
無(wú)論是在“女媧補(bǔ)天”的傳說(shuō)中體驗(yàn)開天辟地的驚險(xiǎn)刺激，還是在“牛郎織女”的神話中領(lǐng)略愛情的永恒，或是在“猴王”的表演中體會(huì)成長(zhǎng)的艱辛，這無(wú)一不是恢弘的中國(guó)傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代科技的完美結(jié)合，讓人流連忘返。
歡樂(lè)的背后是高精尖的科技在作保障。作為“神經(jīng)中樞”的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是將游樂(lè)項(xiàng)目從創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵，也是安全穩(wěn)定運(yùn)行的保證。
借助西門子全集成自動(dòng)化（TIA）解決方案，深圳華強(qiáng)文化科技集團(tuán)（華強(qiáng)文化）正將方特主題公園打造成創(chuàng)新、安全的國(guó)際一流主題公園，并率先探索出一條游樂(lè)園行業(yè)的數(shù)字化之路。
圖：在安徽蕪湖，擁有4座主題公園的華強(qiáng)文化正推動(dòng)著這座城市從工業(yè)向文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型。
“東方奧蘭多”
中國(guó)的游樂(lè)園行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈。不僅萬(wàn)達(dá)、華誼兄弟、光線傳媒等國(guó)內(nèi)巨頭在持續(xù)發(fā)力，美國(guó)迪士尼、環(huán)球影城等“洋公園”也來(lái)勢(shì)洶洶。而方特主題公園脫穎而出，已在全國(guó)各地建成16家主題公園，在建和已經(jīng)簽約的還有10余家。2014年8月，伊朗伊斯法罕的“方特歡樂(lè)世界”順利開業(yè)，開創(chuàng)了中國(guó)主題公園走出國(guó)門的先河。
華強(qiáng)文化副總裁劉輝說(shuō)：“我們?cè)谌珖?guó)遍地開花，依靠的是強(qiáng)大的創(chuàng)新能力和‘文化+科技’的發(fā)展模式。”
從最初的影視設(shè)備供應(yīng)商，經(jīng)過(guò)十多年的耕耘，華強(qiáng)文化已成為目前國(guó)內(nèi)唯一一家涵蓋主題公園的創(chuàng)意設(shè)計(jì)、研發(fā)、設(shè)備制造和項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)的全產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)。
圖：安徽蕪湖方特主題公園：“東方神畫”
當(dāng)插上了科技的翅膀，文化創(chuàng)意不再僅是紙上談兵，而科技也不再是冷冰冰的機(jī)械手。華強(qiáng)文化擅長(zhǎng)的正是結(jié)合各地的特色歷史文化，打造個(gè)性化的游樂(lè)項(xiàng)目，比如在蒲松齡的故鄉(xiāng)山東泰安開發(fā)聊齋項(xiàng)目，在青島講述嶗山道士的故事。
而在蕪湖，在西門子等國(guó)際品牌的支持下，方特主題公園不但創(chuàng)造出令人驚嘆的科技之美，更成為城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)力。
2008年，蕪湖的第一座主題公園：“方特歡樂(lè)世界”在一片荒灘野地中拔地而起。現(xiàn)在，這里已擁有4座方特系列的大型主題公園，年游客總量近1000萬(wàn)人次，其中超過(guò)50%來(lái)自江蘇、浙江、上海等外省市。
方特之于蕪湖，就像外灘之于上海，西湖之于杭州。“要?dú)g樂(lè)，去方特”的宣傳口號(hào)早已在當(dāng)?shù)厣钊肴诵摹Ｔ谌A強(qiáng)文化的帶動(dòng)下，蕪湖的文化旅游、數(shù)字動(dòng)漫、影視傳媒等產(chǎn)業(yè)也迸發(fā)出新的生命力。華強(qiáng)文化的文創(chuàng)實(shí)力可見一斑，風(fēng)靡全國(guó)的動(dòng)畫片《熊出沒(méi)》正是出自其之手。
“過(guò)去以海螺水泥、奇瑞汽車聞名的‘工業(yè)蕪湖’，如今正以‘文化蕪湖’的嶄新形象吸引著八方來(lái)客。繼奇瑞之后，方特也已成為蕪湖又一張亮麗的城市名片。”蕪湖華強(qiáng)文化科技產(chǎn)業(yè)有限公司總經(jīng)理陳祖堯說(shuō)。
科技力量，身臨其境
自1955年世界首個(gè)迪士尼樂(lè)園在美國(guó)加州開幕以來(lái)，全球主題公園的發(fā)展已歷經(jīng)4代。
第1代依托傳統(tǒng)的自然資源；第2代以微縮景觀為主；第3代則借助控制設(shè)備打造室外動(dòng)感游樂(lè)設(shè)施。而以迪士尼和方特為代表的第4代已站在國(guó)際潮流前沿。它們結(jié)合聲、光、電、舞臺(tái)特效、智能控制、數(shù)碼影像等手段，為游客帶來(lái)聽覺、視覺、觸覺，甚至嗅覺和味覺的互動(dòng)體驗(yàn)，并突出文化主題，以情感打動(dòng)人心。
“實(shí)現(xiàn)這樣的立體感官效果需要依靠智能而強(qiáng)大的自動(dòng)化系統(tǒng)，這離不開與西門子的全方位合作。”華強(qiáng)文化科技研究院副總工程師姚孝鵬說(shuō)道。
西門子與華強(qiáng)文化結(jié)緣自2006年。當(dāng)時(shí)西門子的Simatic S7-300 PLC（可編程邏輯控制器）應(yīng)用于重慶方特科幻公園的“飛越極限”項(xiàng)目。
據(jù)姚孝鵬介紹，不斷演進(jìn)的主題公園對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，包括從傳統(tǒng)的液壓傳動(dòng)走向電氣傳動(dòng)，從運(yùn)行數(shù)據(jù)的紙質(zhì)手工記錄到電子自動(dòng)記錄，從單純對(duì)員工的安全培訓(xùn)到加強(qiáng)安全自動(dòng)化技術(shù)，從基于PLC的控制到基于PC的控制和更加智能的運(yùn)行管理和控制一體化，以及從單機(jī)本地操作到基于以太網(wǎng)的多設(shè)備集成和遠(yuǎn)程監(jiān)控與調(diào)試。
“在西門子的先進(jìn)技術(shù)幫助下，我們能不斷引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，始終保持競(jìng)爭(zhēng)力。”華強(qiáng)文化副董事長(zhǎng)戎志剛表示。
鵲橋相會(huì)
“東方神畫”的“牛郎織女”項(xiàng)目是西門子TIA理念在方特的應(yīng)用典范。
圖：“牛郎織女”項(xiàng)目中的大型座艙平臺(tái)
TIA是西門子在1996年首先提出的概念，目的是讓工業(yè)自動(dòng)化從局部走向整合，通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理、通訊、組態(tài)和編程環(huán)境，讓自動(dòng)化設(shè)備與系統(tǒng)無(wú)縫連接，既縮短工程時(shí)間、提高生產(chǎn)效率，也降低設(shè)備運(yùn)行和維修成本。
“牛郎織女”以升降式球幕影院的形式呈現(xiàn)。隨著立體電影中的劇情發(fā)展，游客們乘坐大型座艙平臺(tái)，時(shí)而旋轉(zhuǎn)，時(shí)而升降，體驗(yàn)牛郎織女凄美動(dòng)人的愛情故事。這個(gè)國(guó)內(nèi)最大的單臺(tái)座艙升降平臺(tái)最多可容納152名觀眾，最高能升至地面以上9米，相當(dāng)于3層樓高。
集運(yùn)動(dòng)控制與安全功能于一體的西門子Simatic S7-300TF PLC對(duì)座艙升降平臺(tái)進(jìn)行集中控制。升降和旋轉(zhuǎn)則采用Sinamics S120驅(qū)動(dòng)器，借助安全集成技術(shù)，通過(guò)PROFIsafe安全總線與安全PLC相連接，確保升降過(guò)程中的安全限速、安全停車，及安全急停等。PLC向上通過(guò)總線與上位機(jī)控制系統(tǒng)及黑匣子記錄系統(tǒng)進(jìn)行有效通訊。同時(shí)，憑借強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理功能，Simatic WinCC將平臺(tái)的大量運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔。
故事的演繹需要無(wú)縫銜接的環(huán)境特效相配合，包括燈光、聲響、燈籠、卷簾，以及噴煙噴霧等。特效控制系統(tǒng)采用西門子最新的Simatic S7-1500 PLC，用TIA博途工程軟件平臺(tái)進(jìn)行編程組態(tài)。PLC通過(guò)基于工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)Profinet連接4臺(tái)驅(qū)動(dòng)器及多路煙霧、燈光系統(tǒng)等。
“基于Profinet全工業(yè)以太網(wǎng)架構(gòu)的TIA解決方案在穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸速度、布線組網(wǎng)、I/O診斷能力，及組態(tài)便利性等方面給我們留下了深刻印象。”姚孝鵬表示。
圖：方特主題公園工作人員察看“牛郎織女”項(xiàng)目中的西門子控制設(shè)備
“TIA博途的全符號(hào)式編程、統(tǒng)一的變量定義和功能強(qiáng)大的智能編輯器，大大節(jié)省了我們的開發(fā)時(shí)間和工作量。并且結(jié)合西門子新一代S7-1500控制器，TIA博途無(wú)需任何編程即可快速實(shí)現(xiàn)通道級(jí)的I/O診斷，在人機(jī)界面甚至任何智能設(shè)備上都能實(shí)時(shí)推送故障信息，這樣可以快速定位錯(cuò)誤并排除故障，將意外停機(jī)時(shí)間降至最少。”他補(bǔ)充道。
在蕪湖方特，TIA的應(yīng)用還不止于此。在音樂(lè)劇“猴王”中，真人歌舞、雜技表演和現(xiàn)代舞臺(tái)特效完美結(jié)合，講述了一個(gè)年輕公猴歷經(jīng)坎坷，奪回猴王寶座的故事。Simatic S7-400 PLC用于總控系統(tǒng)調(diào)度，包括威亞特技和單點(diǎn)吊機(jī)等。Simatic S7-300T PLC和Sinamics S120驅(qū)動(dòng)器則用于舞臺(tái)升降和旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)控制，以及運(yùn)動(dòng)速度的調(diào)節(jié)。2014年，“猴王”獲得了國(guó)際游樂(lè)園及游藝設(shè)施協(xié)會(huì)頒發(fā)的“銅環(huán)獎(jiǎng)?最佳現(xiàn)場(chǎng)演出獎(jiǎng)”。
圖：音樂(lè)劇“猴王”
在“女媧補(bǔ)天”項(xiàng)目中，游客們乘坐軌道小車，在聲、光、電，以及環(huán)幕4D電影營(yíng)造的光怪陸離中，體驗(yàn)女媧取石補(bǔ)天、拯救蒼生的經(jīng)典傳奇。西門子SCALANCE W、漏波電纜等無(wú)線通訊產(chǎn)品確保小車的實(shí)時(shí)通訊和精準(zhǔn)控制。
“我們始終在不斷嘗試最前沿的自動(dòng)化技術(shù)。西門子TIA解決方案具有網(wǎng)絡(luò)化、易用性和開放性的優(yōu)勢(shì)，是我們不斷創(chuàng)新的重要助力。”姚孝鵬說(shuō)。
數(shù)字化未來(lái)
在大數(shù)據(jù)時(shí)代，IT技術(shù)正深刻影響著各行各業(yè)的發(fā)展方向。主題樂(lè)園行業(yè)也不例外。
為了實(shí)現(xiàn)更高效、更智能的工程和管理，方特主題公園在數(shù)字化道路上先人一步。比如在軌道車類項(xiàng)目中，通過(guò)黑匣子進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集，越來(lái)越多地采用基于PC和C++編程語(yǔ)言的開放式控制技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理，滿足管理決策需求。還有計(jì)劃在載人機(jī)械臂項(xiàng)目中，通過(guò)軟件模擬機(jī)械臂的動(dòng)作軌跡，并將現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)反饋回軟件，用于模型優(yōu)化。這無(wú)不體現(xiàn)了方特的數(shù)字化理念。
“西門子全面的數(shù)字化解決方案能為方特提供新的動(dòng)力。PLM（產(chǎn)品生命周期管理）軟件可虛擬設(shè)計(jì)和仿真，Profinet具有驚人的數(shù)據(jù)傳輸和處理能力，而集普通邏輯控制與安全功能于一身的Simatic S7-1500F控制器可以滿足游樂(lè)園行業(yè)更復(fù)雜的控制需求以及更苛刻的安全需求。最新的S7-1500開放式控制器則有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力和系統(tǒng)開放性，可滿足客戶更多個(gè)性化和數(shù)字化的需求。”西門子TIA 產(chǎn)品經(jīng)理劉力康表示。
利用創(chuàng)新而安全的自動(dòng)化和數(shù)字化技術(shù)，方特主題公園向世界展現(xiàn)著華夏文明的史詩(shī)畫卷。它與西門子的攜手也將碰撞出更多不一樣的火花。
