Changi Airport, Singapore: EtherCAT sincronizza il movimento di

Changi Airport, Singapore: EtherCAT sincronizza il movimento di 1.216 servo assi
“Kinetic Rain” nell’aeroporto di Changi a Singapore: perfetta simbiosi tra arte e tecnologia
È probabilmente la più grande scultura cinetica mai costruita ed è situata nell’aeroporto di Singapore.
I passeggeri e i visitatori che entrano nell’aeroporto di Changi a Singapore si fermano estasiati ad ammirare
una scultura cinetica, "Kinetic Rain", un'interazione armoniosa di più di mille goccioline.
Simbolo delle molte persone che transitano in aeroporto e garanzia che giorno dopo giorno passeggeri e
visitatori possano conservare sorprendenti ricordi dell’aeroporto e del viaggio.
Questa installazione cinetica ha preso vita grazie alla collaborazione di diverse realtà creative e produttive:
il concept artistico è di Berlin Art + Com, mentre la realizzazione tecnica del progetto complessivo e la
programmazione sono state realizzate da Mkt Ag di Olching (nei pressi di Monaco di Baviera), azienda
specializzata in installazioni cinetiche, che, per la programmazione e la realizzazione del sistema di controllo
e la sua implementazione, ha potuto contare sul sostegno di Beckhoff.
Durante lo spettacolo, le goccioline formano diverse immagini con riferimento al tema del volo e vengono
movimentate da ben 1.216 servoassi sincroni grazie a EtherCAT, TwinCAT e servoazionamenti compatti in
formato Bus Terminal.
Passeggeri e visitatori dell'aeroporto che arrivano al terminal uno dell'aeroporto di Changi a Singapore, nel
percorrere la strada verso il check-in, vengono sorpresi da una scultura cinetica, "Kinetic Rain”.
Su una superficie totale di più di 75 metri quadrati, l’installazione si compone di ben 1.216 brillanti e
spumeggianti goccioline di alluminio ramato, sospese al soffitto con sottili fili d'acciaio, ognuno mosso da
un piccolo servomotore. Durante uno spettacolo di 15 minuti, le goccioline formano diverse immagini
richiamando ben visivamente il tema del volo. Gli esperti di installazioni cinetiche di MKT AG hanno curato
la realizzazione tecnica di "Kinetic Rain", compreso il software, superando così con successo la sfida di
sincronizzare il movimento di 1.216 servomotori grazie all’utilizzo della tecnologia Beckhoff, all’impiego dei
suoi microdrive EtherCAT e agli strumenti offerti dal RunTime TwinCAT.
Il movimento sincrono di 1.216 assi è uno dei punti salienti di questo progetto: requisiti elevati dovevano
incontrare dinamica, precisione e velocità delle sequenze di movimento. Le goccioline si muovono con una
velocità di 1.5 m/s ed un'accelerazione di 1,4 m/s ². Il movimento deve essere dinamico, ma allo stesso
tempo deve scorrere nel modo più fluido possibile, assolutamente privo di improvvise accelerazioni.
MKT ha trovato la soluzione a questa sfida: EtherCAT e le performance della piattaforma di controllo PC
based di Beckhoff.
Un IPC C6525, responsabile del controllo, comunica tramite TwinCAT ADS con uno speciale computer di
MKT, GUI, e allo stesso tempo, controlla i 1.216 assi tramite il software di automazione TwinCAT NC PTP,
assicurandone la sincronia e la percezione di un movimento fluente da parte dell’occhio umano, come fosse
un film 3D. La comunicazione avviene in real-time tramite EtherCAT fino ai drive. Grazie al suo design molto
compatto, il PC industriale C6525 è ideale per installazione in ambienti particolarmente ridotti; inoltre, non
contenendo alcun componente rotante, ma con supporto di archiviazione SSD e la tecnologia di
raffreddamento passivo (fanless), risulta essere alquanto robusto e silenzioso.
Poiché la comunicazione avviene in tempo reale su bus EtherCAT, l’IPC non serve soltanto per la
visualizzazione, ma genera i punti di posizionamento per ogni goccia ad intervalli di tempo di 200 ms,
ovvero ben cinque figure al secondo. Il movimento dei singoli assi è estremamente preciso e si trova nel
range di 1 mm per una lunghezza complessiva di 7,6 m. L'offset massimo tra due goccioline è 0,25 mm.
Ogni goccia è controllata tramite un terminale EtherCAT EL7201 e un servomotore AM3121.
I servoterminali della serie EL7201 per il sistema I/O EtherCAT permettono di includere nella morsettiera
HD standard un servoamplificatore completo per motori fino a 200 W. L’integrazione nel sistema I/O
EtherCAT semplifica notevolmente il cablaggio e la messa in funzione, riducendo al contempo i relativi costi
e gli ingombri. In combinazione con il servoterminale EL7201, i servomotori sincroni della serie AM3100
offrono una soluzione estremamente compatta e altamente dinamica, aprendo le possibilità a una
moltitudine di applicazioni, dove sono necessari design compatto e posizionamento ad alta precisione.
Sistema di architettura utilizzato
Importante per MKT, nella scelta di Beckhoff come partner, è stato anche il posizionamento globale della
società, oltre alla vasta gamma di prodotti scalabili e personalizzabili. Beckhoff è stata in grado, non solo di
accompagnare e sostenere il progetto con esperti dalla sede centrale dell'azienda a Verl in Germania, ma di
assicurare al cliente finale anche il servizio di supporto in loco dalla filiale Beckhoff a Singapore.
L’aeroporto di Changi, fondato nel 2009, ha registrato il passaggio di oltre 46 milioni di persone e in ambito
di modernizzazione ha deciso di investire nella scultura cinetica “Kinetic Rain” e, con l’allusione alla pioggia
tropicale, rende omaggio alla città di Singapore.
L’aeroporto di Changi, fondato nel 2009 con l’allusione alla pioggia tropicale, rende omaggio alla città di Singapore.