Entistä turvallisempi, elämyksellisempi ja energiatehokkaampi: Bosch Rexroth toimitti Kiasmalle teatteriautomaatiojärjestelmän

Kiasma-teatteri on ensikertalaiselle vaikuttava näky. Aulan takanurkassa, lähes huomaamattoman oven takaa aukeaa yllättäen suuri, auditoriomainen alas laskeutuva 200-paikkainen teatterisali.

Alhaalla dramaattisen tummanpuhuvan tilan toisessa päässä on kookas esiintymislava. Sen yläpuolella on mustia, metallisia kehikkopalkkeja eli trusseja, joihin on kiinnitetty valaisimia, kaiuttimia ja muuta teatteritekniikkaa.

Kiasma on remontin jälkeen avattu uudelleen huhtikuussa ja toiminta on käynnistynyt vauhdilla. Kiasma-teatterissa on tarjolla esimerkiksi tanssia, kokeellista oopperaa, nykyteatteria ja performansseja.

Teatteritekniikkaa aiemmin jopa 1990-luvulta

Ennen remonttia Kiasma-teatteri oli tekniseltä varustukseltaan monessa mielessä vaatimaton. Ohjaaminen oli täyttä käsityötä: Nostimia käytettiin käsivaralla ja silmämääräisesti arvioitiin, mille korkeudelle ne kulloinkin nostetaan.

”Valaisimia, kaiuttimia, verhonostimia ja muuta tekniikkaa ohjattiin neljästä eri paikasta päällekkäisillä ohjausjärjestelmillä, jotka eivät kommunikoineet keskenään. Toisin sanoen, järjestelmiä ajettiin vaistonvaraisesti eikä koskaan voinut mitenkään varmasti tietää, onko esimerkiksi valaisimilla keskenään törmäysvaara”, kuvailee äänimestari Joonas Pehrsson Kiasmasta.

Alkuperäinen, 1990-luvun standardien mukainen tekniikka toi muitakin rajoitteita: Esimerkiksi valoja tai mitään muutakaan ei voinut turvallisuussyistä liikutella lavan yläpuolella, jos lavalla oli ihmisiä. Tarve nykyaikaiselle, ohjelmoitavalle nostinjärjestelmälle oli ilmeinen ja Kiasma järjesti aiheesta kilpailutuksen keväällä 2021.

Digitalisaatio käsinkosketeltavaa

Bosch Rexroth voitti Kiasman kilpailutuksen ja keväällä 2022 teatteriin toimitettiin uusi, käyttäjäystävällinen liikkeenohjausjärjestelmä. Digitalisaatio on nyt teatterissa käsinkosketeltavaa.

”Valoja, kaiuttimia, tykkejä ja valkokangasta kyetään nyt ohjaamaan yhdestä paikasta. Tietokoneohjauksella voidaan laitteita liikuttaa todella tarkasti ja tasaisesti. Näytöksistä tulee tasalaatuisia, kun ne voidaan ohjelmoida järjestelmään toistumaan samanlaisina illasta toiseen”, selittää AV-mestari Heikki Paasonen.

Turvallisuusstandardeissa on noustu uuden järjestelmän ansiosta uudelle tasolle. Laitteiden siirtely lavan yläpuolella on nyt mahdollista myös silloin, kun lavalla on ihmisiä. Järjestelmä tunnistaa, missä mikäkin laite kulloinkin on ja huolehtii siitä, ettei niitä liikuteltaessa satu yhteentörmäyksiä. Vahtitoiminto pysäyttää laitteet automaattisesti, jos jokin vaijeri on löysällä. Lisäksi erilaisia ryhmiä, kuten useampaan palkkiin kiinnitettyä lavaste-elementtiä, voidaan siirtää turvallisesti.

Entistä elämyksellisempi ja energiatehokkaampi

Uuden järjestelmän ansiosta näytöksistä saa entistä elämyksellisempiä. Servokäyttö- eli kestomagneettiteknologiaan perustuvalla järjestelmällä valaisimia ja lavasteita kyetään liikuttamaan teatterissa hallitusti ja tarkasti molempiin suuntiin. Myös liikkeiden vasteaika on merkittävästi parempi kuin perinteisillä taajuusmuuttajilla ja oikosulkumoottoreilla toteutetulla järjestelmällä.

Laitteita ja lavasteita kyetään myös liikuttamaan entistä dynaamisemmin ja joustavammin, ja esimerkiksi yksittäisten laitteiden liikuttaminen on nyt helpompaa. Tämä tuo uusia mahdollisuuksia näytösten toteuttamiseen.

Servokäyttö on myös energiatehokasta. Kun katosta lasketaan esimerkiksi valaisin tai kaiutin alas jarruttaen, jarrutusenergia saadaan talteen ja se pystytään hyödyntämään toisaalla tai jopa syöttämään sähköverkkoon, jos kulutustarvetta ei ole. Bosch Rexroth tunnetaan Suomessakin hyvin alansa huippua olevista servokäytöistään.

Konepellin alla monimutkainen järjestelmä

Teknisessä mielessä teatteri tarkoittaa kovan luokan automaatiota ja liikkeenohjausta. Bosch Rexrothin toimittama kokonaisuus on laaja ja arkkitehtuuriltaan monitahoinen. Käyttöliittymät, joista järjestelmää operoidaan, ovat tavallisia kosketusnäyttöjä ja kannettavia tietokoneita. Kiasmalle on räätälöity oma ohjelmisto, jolla näytännöt luodaan ja ohjataan.

”Ne tallennetaan tietokantaan, josta niitä voidaan sitten ottaa käyttöön, kun on esitysaika”, taustoittaa tehdasautomaation toimialapäällikkö Olli Sihvo Bosch Rexrothilta.

Käyttöliittymien kautta käyttäjä on yhteydessä ohjelmoitavaan logiikkaan (PLC, Programmable Logic Controller), joka on kokonaisuuden ”aivot.”

”Ohjelmoitava XM42 PLC-logiikka on käytännössä suorituskykyinen tietokone. Ohjelmoinnissa käytetään laajasti tunnettua CoDeSys-ympäristöä. Ne sisältävät lisäksi Bosch Rexrothin kehittämiä, vaativaan liikkeenohjaukseen soveltuvia ohjelmointikirjastoja”, Sihvo kertoo.

PLC hoitaa ikään kuin käytännön työt: Se lukee kentällä olevien antureiden toimittamaa tietoa, esim. paikka- ja voimadataa ja on yhteydessä kentän eri toimilaitteisiin kuten servoihin ja laittaa ne toteuttamaan käyttäjän antamia käskyjä.

Huippuluokan turvallisuutta

Turvallisuus on Kiasman uudessa järjestelmässä nostettu monin tavoin huipputasolle. Käytännön turvallisuudesta päävastuussa on ns. turva-PLC, jossa pyörii turvapuolen ohjelmisto. PLC ja turva-PLC jakavat rajapinnan kautta tietoa keskenään. Myös servokäytöissä on omat turvallisuusominaisuutensa.

”Ohjelmistoon on ohjelmoitu erilaisia turvarajoja, kuten turvatut paikat, alueet ja nopeudet. Turva-PLC on kuin vahtikoira, joka vahtii yhdessä servojen kanssa, että kaikki toiminnat ja liikkeet tehdään turvallisissa rajoissa”, Sihvo kuvailee.

Bosch Rexroth on toimittanut Kiasmaan automaatiojärjestelmän kaikki osa-alueet, eli ohjausjärjestelmäteknologian, sovellusohjelmoinnin ja prosessiosaamisen.

”Kiasman ohjausjärjestelmä on rakennettu Bosch Rexrothin valikoimaan kuuluvista, teollisuudessa yleisesti käytetyistä komponenteista. Näyttämötekniikan ohjelmistoa on räätälöity täällä meillä Suomessa asiakkaan toiveita mukaillen ”, Sihvo summaa.

Kiinnostuitko projektista tai haluatko lisätietoa automaatioratkaisuistamme? Ota rohkeasti yhteyttä: