BUILDING AUTOMATION Phoenix Contact dans les coulisses de l Opéra Garnier Solutions d automatisation et de communication sans fil pour la gestion des équipements scéniques Inauguré en 1875, l opéra Garnier propose des représentations quotidiennes composés en alternance de balais et chants lyriques et emploie plus de 1500 personnes. La réussite d un spectacle d opéra dépend non seulement des danseurs et chanteurs présents sur scène et de l orchestre qui les accompagne, mais il repose aussi sur la mise en scène qui joue un rôle essentiel. De toute cette partie, non visible par les spectateurs, va dépendre l émotion transmise lors du spectacle. C est alors le rôle du génie scénique de l Opéra de Paris de veiller à la bonne gestion du matériel technique mis en place. M. Pascal Detrez travaille en collaboration avec les bureaux d étude et les opérateurs, il est chargé du choix, de la programmation et de la maintenance des équipements scéniques tels que les ponts lumière, les cintres sur lesquels sont suspendus les décors, la fosse d orchestre, afin de garantir la satisfaction du public et la réputation de l opéra. Le challenge est d autant plus important au vu de l architecture du bâtiment qui s étend sur une superficie de 11237m² sur une hauteur totale de 73.60 mètres dont une scène de 60 mètres de hauteur, 45 m de cintres et 15 m de dessous. Dans de nombreux opéras et théâtres renommés, il est nécessaire de remplacer peu à peu la technique de scène existante par des systèmes modernes. L installation par Phœnix Contact de solutions de contrôles commandes dans l opéra Garnier à Paris illustre bien comment des édifices chargés d histoire peuvent s allier à du grand art et à une technique d automatisation moderne Depuis 2003, Phœnix Contact équipe les coulisses de l Opéra Garnier avec ses automates et solutions de communication sans fil permettant une gestion précise et fiable de l architecture gérant les éclairages, changements de décor, ouverture et fermetures de rideaux et inclinaison de la scène. Ces équipements sont pilotés par des automates depuis des armoires électriques implantées discrètement dans les sous-sols et hauteurs de l opéra et sont contrôlables à distance via un accès sécurisé.
Gestion des Décors et de la scène Les dessous de l opéra Au 3eme sous-sol, nous retrouvons la machinerie mécanique de l époque qui employait plus de 40 personnes à elle seule pour actionner à la force des bras les différents décors. Aujourd hui, au même niveau, nous y trouvons 5 armoires qui gèrent la hauteur et la position des tampons (sorte d ascenseurs). Le choix de l opéra Garnier s est porté sur les solutions d automatismes de Phœnix Contact qui offrent un large éventail de composants, de systèmes fiables et de qualité élevée, prenant en charge de nombreux protocoles et systèmes de bus de terrain. Composées d ILC 300, d entrées/sorties et de relais de sécurité PSR, ces armoires gèrent chacune le fonctionnement d un tampon mais peuvent être «associées» pour assurer une synchronisation. L ensemble moteur-réducteur permet les mouvements et déplacements des plates-formes d élévations de la machinerie inferieur. Pour contrôler chacun de ces axes, on retrouve le couple automate / variateur. Les entrées/sorties sont exploitées principalement pour les fonctions dites de sécurités. Au 1er dessous, cachés sous la scène, d autres blocs d automatisme pilotent la hauteur de la fosse d orchestre. Un PC de contrôle Valueline relié à une base de données SQL permet le paramétrage des différents plateaux. Le contrôle est assuré par un ILC 1xx.
Gestion des ponts lumières et des rideaux Au-dessus de la scène La gestion des rideaux et des ponts lumières se trouve dans les ailes du bâtiment, en hauteur au 5eme service. Dans l aile droite à 35 mètres au-dessus de la scène de l Opéra Garnier, un ensemble d automates pilote la vitesse et le sens d ouverture du rideau d avant-scène. La sécurisation et l accès aux automates est réalisée par un FL Mguard ainsi qu un switch MCS pour la gestion de Vlan. Le superviseur Visu+de Phoenix contact est ainsi relié à l ensemble du réseau automates permettant un contrôle complet des applications ainsi qu une surveillance IP des équipements. Dans l aile gauche, 4 armoires contrôlent les ponts et lumières.un automate principale IL350PN Profinet pilote l ensemble des systèmes.les fonctions de sécurités sont réalisés de deux manières, l une s appuyant sur la technologie innovante de phœnix contact le Safety-bridge et l autre par l intermédiaire de relais de sécurité de type PSR. Profinet+safety bridge+ PSR Le paramétrage des équipements est l une des principales préoccupations des opérateurs de l opéra Garnier. Les spectacles proposés changent quotidiennement et nécessitent chacun un paramétrage particulier, les équipements à paramétrer se trouvent dans les hauteurs et sous-sols des bâtiments, pour un rendu ne visible qu au niveau de la scène. La commande des éclairages exige précision et rapidité dans le positionnement des projecteurs. Pour satisfaire ces exigences, les équipes du génie scénique de l Opéra Garnier ont opté pour les produits Phœnix Contact qui offrent une solution simple et innovante en termes de paramétrage et d utilisation.
La supervision Centralisation des données et gestion à distance La distance entre les équipements installés a exigé la centralisation de tous ces automatismes pour faciliter leur gestion. La solution : les raccorder en réseau depuis un poste unique situé au 2 eme sous-sol. Communication fiable via Ethernet,Profinet et Interbus. La topologie de l ensemble de l application s avère fort complexe. Au total, plus de 50 équipements de contrôles commandes de Phœnix Contact sont installées dans l Opéra Garnier. Il s agit aussi bien d automates de la classe de performance 100 de Phœnix Contact que de contrôleurs Inline ILC 350PN, conçus pour des tâches d automatisation exigeantes. Par ailleurs, de nombreux Panel-PC et écrans tactiles de Phœnix Contact sont installés dans l application et répartis à travers l Opéra. Ils permettent de contrôler les décors, les dessous et l éclairage à l aide du système SCADA Visu+ (ill. 6). La mise en réseau du niveau de contrôle commande s effectue par l utilisation du support Ethernet et des protocoles tels que Profinet,Modbus/TCP. Le langage SQL (Structured Query Language) est utilisé pour la saisie et envoi des différents paramètres et recettes nécessaires à chaque spectacle et arrangements.le tout enregistré sur des serveurs distants. Réalisation simple de la programmation et de la visualisation Les techniciens de l Opéra Garnier ont programmé l ensemble de l application, soit aussi bien les commandes locales que la base de données sur PC. L utilisation des librairies et bibliothèques de bases de données ont permis une connexion de l ensemble contrôle commande /superviseur /serveur. Cela fut également le cas pour la création de la visualisation au moyen du logiciel SCADA Visu+ de Phœnix Contact (ill. 7). «Nos techniciens se sont vite initiés à l outil PC Worx», constate Pascal Detrez, génie scénique à l Opéra Garnier. «En effet, il est pour nous primordial que la programmation se déroule dans le Palais car, entre les innombrables répétitions et représentations, nous ne disposons que d un très court laps de temps pour l entretien, la mise à jour et la réparation de la solution d automatisation. Des employés internes bien formés permettent de réduire considérablement le temps de réaction.»
Armoire principal gérant en Interbus associé à Visu+ les 1 er et 3 eme sous-sols. L architecture globale se compose de 3 armoires dont une principale équipée d un automate ILC170 ETH, de 2 alimentations Quint, de 20 relais PLC, d un switch SFBN et d entrées sorties Phœnix Contact. Cet équipement installé en 2002 permet la supervision, la programmation et la mémorisation des automatismes de chaque spectacle. Depuis ce poste superviseur, les techniciens ont accès au paramétrage des équipements nécessaires aux ajustements pour chacun des spectacles : effets de mise en scène, mémorisation des configurations. L ordre de marche ou d arrêt d un mouvement se fait toujours depuis un pupitre. Visu+ PC Control avec serveur intégré permet aux opérateurs de suivre en temps réel les mouvements, gérer les alarmes et les consignes et programmer en ligne les automates. Cela permet plus de réactivité en cas de problème grâce à un meilleur diagnostic. La programmation des automates devient aussi plus facile, elle est gérable à distance depuis le superviseur central. Communication Wi-Fi La configuration de l opéra est faite de telle sorte que l électronique de commande est placée près des moteurs et loin de la scène. Les opérateurs doivent donc se déplacer dans les hauteurs ou dans les sous-sols pour paramétrer les automates. La mise en place d une communication sans fil dans le bâtiment s impose pour relier les trois parties et de fait de donner une plus grande accessibilité aux parties opératives. La complexité d une installation filaire a donc laissé place un réseau Ethernet reliant entre eux les différents sous-sols. Un système de communication fiable était nécessaire étant donné la configuration du bâtiment chargée en infrastructures diverses pouvant causer des perturbations lors d intégrations de liaisons de sans fil. Après des essais concluants, le feu vert a été donné à Phœnix Contact pour installer sa technologie Wi-Fi et ses bornes Wlan. Le point d accès maître placé en hauteur pour le poste de supervision, les deux bornes clients disposés sur les deux autres segments de réseaux permettent les connexions sur les automates et autres équipements IP. Grace au Wi-Fi, les automates Phœnix Contact se programment à distance depuis un poste central et ils se paramètrent depuis un PC portable. Ils permettent un confort d utilisation et un avantage pour les opérateurs à ne plus se déplacer pour le paramétrage des automates. Cela permet une plus grande souplesse, un meilleur confort de gestion, les interventions deviennent plus rapides et les diagnostics plus précis. Les avantages de la solution Phoenix Contact : Les produits Phœnix Contact installés à l opéra Garnier permettent d automatiser tous les éléments de la gestion scénique et de la sécuriser. Contrôlable à distance, elle procure à l opéra une grande souplesse d utilisation et fiabilité. Depuis plus de 15 ans, Phœnix Contact offre des solutions de contrôle commande et des API puissants. Depuis 2006, la gamme de Phœnix Contact s est étendue, avec son contrôleur haute performance, l ILC1XX de la classe de performance 100. Celles-ci sont également fidèles à la philosophie de l automatisation IT et prennent en charge quasiment tous les protocoles IT
implémentés dans l automate ou pouvant être importés via une bibliothèque. De ILC 131 ETH à ILC 191 ETH, tous les contrôleurs comportent un serveur Web et FTP, un agent SNMP, un périphérique Profinet ainsi que le protocole Modbus/TCP afin de se connecter aux composants de bus de terrain les plus courants. Par ailleurs, il est possible d établir une connexion aux bases de données SQL via des bibliothèques spécifiques, ainsi que d établir des connexions distants grâce à l utilisation des bibliothèques ReSy+ via le protocole IEC 69870-5-104. Encore plus de fonctions et d interfaces sont intégrées dans les nouveaux automates ILC 191 ME/AN et ILC 191 ME/INC présentées pour la première fois lors de la Foire d Hanovre de 2013. Ainsi, la fonction train d impulsion et l interface RS485/422 permettent de mettre en œuvre d autres applications d autoatismes. Programmation en ligne des automates depuis un poste de supervision Meilleure réactivité sur les incidents d exploitation Plus de souplesse sur les opérations de paramétrage Aide à la maintenance préventive et au dépannage L architecture Phœnix Contact à l opéra Garnier
Légendes : Illustration 1 : Autrefois, les câbles étaient manipulés manuellement à l aide de bobines. Illustration 2 et illustration 3 : Aujourd hui, les grandes bobines pour les câbles sont remplacées par des entraînements électriques équipés de cordes en acier. Illustration 4 : L unité de commande permet de positionner avec exactitude les plateformes de l orchestre. Illustration 5 : Une des principales armoires Illustration 6 : Au cours de la représentation, les techniciens contrôlent les décors et l éclairage via des Panel-PC. Illustration 7 : L outil PC Worx et le logiciel de visualisation Visu+ facilitent la création de l application.