Eaton pomohl zachránit a obnovit historické varhany

Datum 18.04.2023

Foto: Eaton

Společnost Eaton, která se zabývá inteligentním řízením energie, přispěla k záchraně a obnově historických varhan v kostele sv. Vojtěcha. Varhany, které patří mezi největší varhany Ostravsko–opavské diecéze, disponují 54 rejstříky s počtem 5485 píšťal. Původně byly vyrobeny v letech 1720–1722 v opavské dílně Václava Thiela a Kristiny Ryšákové. Po několika úpravách a modernizacích doznaly v roce 1949 své současné podoby, která je dílem firmy Rieger-Kloss. Ovládání varhan bylo vlivem opotřebení a koroze v žalostném stavu a bylo potřeba přistoupit k jeho kompletní rekonstrukci.

Projekt řízení a ovládání píšťalových varhan

Nechceme čtenáře zahlcovat komplikovanými detaily nejsložitějšího z druhů hudebních nástrojů, které je třeba popisovat na základě laikům nesrozumitelného odborného názvosloví. Ale pro představu a možnost srovnání s běžnějšími automatizačními projekty uvedeme alespoň základní dispozice:

Vstupní strana (hrací stůl):

Zahrnuje klávesy tří manuálů (klaviatur) a pedálu, lineární ovládání crescenda, klávesnici a displej pro manuální volby a předvolby rejstříků včetně indikátorů zapnutých poloh, celkem 339 digitálních vstupů, jeden vstup analogový, 184 digitálních výstupů a další přístroje, ovládané po Ethernetu.

Výstupní strana (nástroj):

Tato část zahrnuje distribuované výstupy v různých umístěních a částech nástroje. 486 výstupů řídí vzduchové ventily píšťal, pomocí elektromagnetických servopohonů přepíná vzduchové cesty rejstříků a další.

Třešničkou na dortu jsou pak různé možné sady uživatelsky předpřipravených nastavení, jejich ukládání, zobrazování a vyvolávání z paměti.

Ivo Škapa

Ve výchozím stavu byl nástroj z roku 1775 podroben mnoha přestavbám a rekonstrukcím a jeho části byly postupně modernizovány. Poslední velká rekonstrukce, částečně vynucená i zborcením klenby kostela v závěru druhé světové války, se odehrála v roce 1949. Finální podoba zahrnovala 54 znějících rejstříků a 5485 píšťal, vestavěných v prostoru 11x4x7 metrů. Ovládání již bylo z větší části elektrické, ovšem na úrovni tehdejší technologie a omezené materiálové základny poválečného období. Tedy povětšinou elektromagnetická relé a servopohony a mnohdy improvizované mnoho kontaktové spínače a spínací matice. I přes stříbření kontaktů a další opatření však byl tento způsob řízení vlivem opotřebení a koroze již v žalostném stavu a nezbylo než přistoupit ke kompletní rekonstrukci. 

Po provedení nezbytných oprav a vyčištění mechanických součástí, které měly být ponechány, bylo nutné přistoupit k náhradě již nepoužitelného systému řízení a ovládání. Tým pod vedením inženýra Petra Bernata, Ph.D., se rozhodl pro systémy XC300/XN300 společnosti Eaton pro jejich dostupnost a vysokou kompaktnost, protože hustota I/O v poměru k zastavěnému prostoru byla klíčová. Přitom výkon PLC i rychlost výměny dat mezi vzdálenými jednotkami I/O po spolehlivé sběrnici CAN byly dostačující pro přísná kritéria zpoždění reakce nástroje na stisk klávesy.

Specifické bylo i naprogramování systému. Tento projekt nevyžadoval komplikované výpočty v plovoucí desetinné čárce ani víceosé polohování, ale zato se musel poprat s obrovskou vícerozměrnou maticí, která spojuje klávesu či pedál nástroje s požadovanou kombinací píšťal podle vybraného rejstříku nebo jejich kombinace. Třešničkou na dortu jsou pak různé možné sady uživatelsky předpřipravených nastavení, jejich ukládání, zobrazování a vyvolávání z paměti. To vše se pochopitelně odehrává v reálném čase, kdy varhaník nesmí rozpoznat zpoždění mezi stiskem klávesy a tvořeným zvukem.

Mimo jiné také musely být splněny další nároky, kladené požadavky na bezpečnost včetně požární a elektromagnetickou kompatibilitu. Celá řídicí sestava je podpořena několika spínanými zdroji a dalšími doplňujícími komponenty.

Závěrem:

I když je tato aplikace obvyklá v segmentu automatizace, o to více jsme hrdi na to, že jsme dopomohli k úspěšné realizaci záchrany a obnovy nástroje s nezanedbatelnou kulturní a historickou hodnotou. Hlavní dík ovšem patří realizátoru projektu, inženýru Petru Bernatovi, Ph.D. a jeho týmu, bez jejichž know-how a zručnosti bychom se ani my nemohli tímto unikátním projektem pochlubit. Za zmínku pak rozhodně stojí, že úspěšné zakončení přestavby bylo korunováno tou nejnáročnější provozní zkouškou. Za tří manuálový hrací stůl jedněch z největších varhan Ostravsko-opavské diecéze zasedli účastníci Mezinárodní varhanní soutěže Petra Ebena.

Jan Palkovský

Dny teplárenství 700 x 200 px

Napsat komentář