靈活的自動化技術 助力 PAC NYC 打造百變舞臺
文:/倍福中國自動化有限公司 2025年第六期
摘 要: 紐約佩雷爾曼表演藝術中心(PAC NYC)為觀眾提供真正極具特色的沉浸式劇場體驗,先進的舞臺技術使其三個表演場能夠靈活配置成不同的展現(xiàn)形式。倍福的模塊化自動化技術為墻體、地板及背景幕布按需重組提供了必要的靈活性與可靠性,保障每場演出都能精準實現(xiàn)場景轉換。
PAC NYC 矗立于曼哈頓世貿中心一號樓腳下,與 911國家紀念博物館隔街相望。盡管該中心提供的節(jié)目編排與紐約市其他主要劇院并無二致,但這個聚集空間的使命卻獨樹一幟,有著鮮明的社區(qū)屬性?!癙AC NYC 是一個療愈心靈的場所?!盤AC NYC 數(shù)字內容總監(jiān) Miranda Palumbo 說道,“置身世貿中心園區(qū),我們有責任引領人們禮贊生命。”
該中心設有三個表演區(qū)域,可靈活組合或分隔成 60 多種布景。后臺技術還支持動態(tài)布景變換以及讓演員在空中飛舞?!拔覀兛梢酝瑫r制作三部不同的作品,也可以只做一部?!盤alumbo 解釋道。
為了實現(xiàn)這場表演藝術所需的工程技術, PAC NYC委托 The Chicago Flyhouse 公司及其編程合作伙伴ELPLANT,共同打造一套安全可靠且靈活的舞臺自動化系統(tǒng)。Flyhouse 為全球各地的場館量身打造吊桿系統(tǒng)、升降系統(tǒng)及空中飛人設備,其服務范圍廣泛,涵蓋了醫(yī)院、高中校園、劇院以及競技場等多種不同類型的場所。
1 獨特項目所需的先進舞臺技術
“佩雷爾曼中心是一個獨特而令人興奮的項目。”Flyhouse公司創(chuàng)始人兼高級項目經(jīng)理 Mark Witteveen 表示,“在紐約市,尤其是曼哈頓金融區(qū),很少有機會建造新劇院。此外,設計團隊和顧問們還希望打造一個極具靈活性的空間?!?br>因此,F(xiàn)lyhouse 公司采用了分布式“母子機”控制方案。中央服務器(Master of Machines,簡稱 MoM)與分布式模塊(子機,Kids)進行通信。PAC NYC 的 30 多個子模塊都配備了倍福 CX9020 嵌入式控制器和 EtherCAT I/
O,用于控制 Flyhouse 公司的 ZipLift 升降機等設備。這些模塊可以輕松移動、連接到其他升降機,或在維護時進行更換。

然而,部署在劇院各層的大量子模塊及其關聯(lián)的運動軸對場館的網(wǎng)絡承載能力提出了更高要求。Flyhouse 技術還需對接其他廠商的解決方案,例如,驅動巨型墻體升降或實現(xiàn)地面在平面與或階梯式布局間轉換的系統(tǒng)。因此,


安全區(qū)域必須隨著空間的變化動態(tài)調整,確保人員及設備安全。
“一個運行異常的組件便可能讓多年辛苦積累的聲譽毀于一旦,因此選擇正確的合作伙伴至關重要。”Witteveen強調道,“盡管劇場設備的使用周期相對較短,但我們對其可靠性的要求卻絲毫不減,必須達到工業(yè)級自動化水準?!?br>倍福公司針對相關需求提供了理想的解決方案。其中,EtherCAT 和基于 PC 的控制技術為系統(tǒng)無縫運行與高度適應性提供了堅實的技術支撐。
2 工業(yè)自動化:安全性與靈活性相結合
Flyhouse 公司與倍福美國分公司及 ELPLANT 攜手設計新一代控制模塊。獲得 ISO 9001 資質認證的塞爾維亞系統(tǒng)集成商 ELPLANT,在工業(yè)自動化與娛樂設備應用領域貢獻了專業(yè)技術。
“就這個項目而言,倍福無疑是理想之選,因為鮮少有系統(tǒng)能夠提供如此模塊化、可靈活配置的架構?!盓LPLANT首席執(zhí)行官 Aleksandar Arsi? 表示。
“該系統(tǒng)采用了 TwinCAT PLC、NC PTP 運動控制、 TwinSAFE 安全系統(tǒng)、廣泛的 EtherCAT 通信、TwinCAT PLC 可視化界面TwinCAT HMI、數(shù)據(jù)庫通信,以及通過 ADS對接第三方應用(如 C# WPF,Windows Presentation Foundation)操作控制臺等解決方案。”
選擇模塊化設計方案的另 一 個關鍵推動因素是EtherCAT 工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng),Aleksandar Arsi? 解釋道: “這種實時通信技術使我們能夠精準配置拓撲結構,確保每個嵌入式控制器或其它 EtherCAT 設備都作為獨立的同步單元運行?!倍鄶?shù)設備還配備了 EtherCAT P,實現(xiàn)單電纜傳輸數(shù)據(jù)和供電。這種配置使技術人員能夠在不中斷其它設備運行的情況下,移除或添加子模塊。除了卓越的速度和強大的診斷功能外,EtherCAT 還支持拓撲結構自由布局,提供熱插拔連接與設備自動尋址功能,顯著簡化了組件更換和即插即用安裝流程。
Flyhouse 公司還通過 TwinSAFE 端子模塊實現(xiàn)了功能安全。該方案通過標準 EtherCAT 網(wǎng)絡和 Safety over EtherCAT (FSoE) 傳輸安全信息,替代傳統(tǒng)的獨立硬接線系統(tǒng)。除顯著減少布線工作,降低成本外,TwinSAFE 還簡化了可配置劇場方案的落地實施。
Flyhouse 公司在各劇場空間都部署了 Ease? 控制臺,通過操縱桿及搭載 TwinCAT HMI 的多點觸控可視化界面簡化了軸的操作。據(jù) Mark Witteveen 介紹,出于安全考量,控制臺無法控制操作員視線范圍外的運動軸。因此,當 升

降墻體 合并空間時 ,控制臺需 要控制合并 后大空間內的所有運動軸。同理,急停按鈕必須能夠即時制動 合并 空 間內的所有運動,這意味著“母子機”架構必須能夠實時動態(tài)重構。“這個看似簡單的構想實施起來卻異常復雜。”Witteveen 坦言,“但借助 EtherCAT 的靈活性和 TwinCAT 的軟件能力,我們得以完美地完成這項任務?!?/p>
3 藝術與工程的奇妙共鳴
PAC NYC 的每一處細節(jié)都經(jīng)過精心設計。建筑地基采用隔音技術,確保地鐵列車及其它地下活動不會影響觀眾的聽覺效果。外墻由超薄大理石磚和玻璃磚鋪設而成,白天,光線可以照射進來,待到夜幕降臨,整座劇院便如紐約城中的一座燈塔,熠熠生輝。大堂內設有一家明星主廚經(jīng)營的餐廳和一座舞臺,每周大部分日子里,音樂家和其他藝術家們都會在此進行免費演出。
舞臺自動化系統(tǒng)同樣秉承了匠心獨運的設計理念。模塊化系統(tǒng)將持續(xù)支持升級迭代,依托具備可擴展性的前瞻性自動化平臺,整個升級過程無需對基礎設施進行大規(guī)模更換。相反,技術人員只需在軟件層面進行相應更改,或更換設備即可實現(xiàn)升級。這種方法不僅能夠降低成本,還可避免因組件停產導致的演出中斷風險。對于 Mark Witteveen 而言,確保演出順利進行始終是他最重要的目標。“當燈光漸暗,舞臺亮起,觀眾們的注意力只會聚集于藝術表演本身,根本不會關注演出是否運用了自動化技術。”他如此說道,“他們只是全身心地沉浸其中,完全被這魔法所吸引。這份震撼體驗讓所有付出都值得?!?br>
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