Aktuální vydání

celé číslo

06

2022

Vodohospodářství, energetika a využití obnovitelných zdrojů energie

IIoT, vestavné a průmyslové počítače a edge computing

celé číslo

Restaurátorský stůl

Automa 10/2001

Ing. Oto Sládek, Proteco, s. r. o.

Restaurátorský stůl

V roce 1999 firma Proteco, s. r. o., ve spolupráci s firmou PZP Komplet, a. s., aplikovala systém řízení multifunkčního restaurátorského stolu v Národní galerii Praha. Hned úvodem je nutné předeslat, že se jednalo o jednu z nejzajímavějších aplikací řídicího systému za dobu existence firmy. Vyrobený restaurátorský stůl je unikátním technickým dílem, které si zaslouží bližší popis. Jeho jedinečnost spočívá kromě technického řešení v aplikaci automatizačních prostředků, což je zvlášť potěšující.

Obr. 1.

Zařízení je určeno pro přípravu obrazů (vytvářených na různých druzích pláten) při restaurování. Restaurátorský stůl nejprve řízením podtlaku přisaje plátno na perforovanou desku stolu. Poté je povrch obrazu ovlivňován ohřevem a chlazením, řízeným podtlakem a vlhkostí (tj. vlhčením a odvlhčováním). Všechny uvedené operace jsou řízeny kontinuálně podle předem nastavených receptur. Receptury určují průběh jednotlivých technologických kroků, tzn. požadované průběhy jednotlivých řízených fyzikálních veličin. Veškeré průběhy jsou ukládány do databází pro případnou zpětnou kontrolu a pro zobrazování v grafech. Vzhledem k tomu, že namultifunkčním restaurátorském stole jsou restaurována díla nevyčíslitelné hodnoty, je velký důraz kladen na bezpečnost, odolnost proti poruchám a nouzové postupy. Ty umožňují předcházet stavům, které by vedly při potenciálních poruchách k nevratným změnám ve fyzikální struktuře malby, a řešit je, pokud k nim přece jen dojde.

Několik slov k technickému řešení. Hardwarovou základnu systému řízení poskytnul Tecomat TC606 s rozšiřovacím modulem TC622. Zvolen byl především pro svoji spolehlivost a dostatečný výkon. Program byl vytvořen ve strukturovaném jazyce JLR v prostředí EPOS for Windows. Psaní aplikace usnadnilo používání strukturovaných prvků jazyka a unifikovaných bloků pro některé operace.

Regulace procesů v restaurátorském stole se ukázala jako obtížná i z obecně systémového pohledu. Přítomnost nelineárních a anizochronních jevů v chování zařízení způsobila netriviálnost při řešení kvalitních regulačních pochodů. Krátce popíšeme hlavní regulované veličiny.

Teplota
Teplota povrchu stolu je snímána v šesti místech a je řízena ve třech sekcích. Obecně se jedná o subsystém s pomalou, latentní, ale zvládnutelnou dynamikou. Udržení stejnoměrného teplotního pole po celém povrchu stolu bylo také regulačně zajímavé. Dále jsou měřeny teploty na pěti dalších místech a je vypočítáváno několik dalších. Z nich jsou tři teploty regulovány.

Obr. 2.

Podtlak
Řízení podtlaku je obecně nejkomplikovanější vzhledem k vnitřní aerodynamice stroje, která se mění v průběhu regulace. Jako klíčové se projevilo zvládnutí přisátí obrazu k povrchu stolu a zvládnutí přechodů mezi jednotlivými režimy za konstantního podtlaku. Vzhledem k nelineárnímu chování se regulace podtlaku ukázala jako nejdůležitější část regulace.

Přes tato rizika se podařilo kombinací „klasických“ PID a speciálních regulátorů, které byly navrženy podle identifikované struktury řízeného procesu, docílit přiměřeně kvalitních průběhů regulovaných veličin.

Restaurátorský stůl je kompletně řízen z dispečerského operátorského pracoviště s instalovaným systémem SCADA HMI Reliance 2.0. Uživateli je umožněna plná kontrola řízeného procesu se vším komfortem, který je pro tuto třídu vizualizačních systémů běžný.

Co říci závěrem. S jedenapůlletým odstupem, kdy se prokázala vysoká míra spolehlivosti a splnění požadovaných parametrů, můžeme konstatovat, že zvolené řešení na bázi hardwarových a softwarových prostředků dodávaných TECO, a. s., se plně osvědčilo. Z hlediska naší aplikační firmy pak účel, umístění a unikátní technické řešení dovolují zařadit tuto akci mezi prestižní reference.