• 关键词： 全集成自动化 西门子
• 摘要：借助西门子全集成自动化（TIA）解决方案，深圳华强文化科技集团（华强文化）正将方特主题公园打造成创新、安全的国际一流主题公园，并率先探索出一条游乐园行业的数字化之路。

九曲回廊的亭台楼阁，古色古香的层楼叠榭，还有掩映于苍松翠柏间的文化名景—这就是安徽芜湖方特的第4座主题公园：“东方神画”。

无论是在“女娲补天”的传说中体验开天辟地的惊险刺激，还是在“牛郎织女”的神话中领略爱情的永恒，或是在“猴王”的表演中体会成长的艰辛，这无一不是恢弘的中国传统文化与现代科技的完美结合，让人流连忘返。

欢乐的背后是高精尖的科技在作保障。作为“神经中枢”的电气自动化系统是将游乐项目从创意变为现实的关键，也是安全稳定运行的保证。

借助西门子全集成自动化（TIA）解决方案，深圳华强文化科技集团（华强文化）正将方特主题公园打造成创新、安全的国际一流主题公园，并率先探索出一条游乐园行业的数字化之路。

图：在安徽芜湖，拥有4座主题公园的华强文化正推动着这座城市从工业向文化创意产业的转型。

“东方奥兰多”

中国的游乐园行业竞争愈发激烈。不仅万达、华谊兄弟、光线传媒等国内巨头在持续发力，美国迪士尼、环球影城等“洋公园”也来势汹汹。而方特主题公园脱颖而出，已在全国各地建成16家主题公园，在建和已经签约的还有10余家。2014年8月，伊朗伊斯法罕的“方特欢乐世界”顺利开业，开创了中国主题公园走出国门的先河。

华强文化副总裁刘辉说：“我们在全国遍地开花，依靠的是强大的创新能力和‘文化+科技’的发展模式。”

从最初的影视设备供应商，经过十多年的耕耘，华强文化已成为目前国内唯一一家涵盖主题公园的创意设计、研发、设备制造和项目运营的全产业链的企业。

图：安徽芜湖方特主题公园：“东方神画”

当插上了科技的翅膀，文化创意不再仅是纸上谈兵，而科技也不再是冷冰冰的机械手。华强文化擅长的正是结合各地的特色历史文化，打造个性化的游乐项目，比如在蒲松龄的故乡山东泰安开发聊斋项目，在青岛讲述崂山道士的故事。

而在芜湖，在西门子等国际品牌的支持下，方特主题公园不但创造出令人惊叹的科技之美，更成为城市产业转型的驱动力。

2008年，芜湖的第一座主题公园：“方特欢乐世界”在一片荒滩野地中拔地而起。现在，这里已拥有4座方特系列的大型主题公园，年游客总量近1000万人次，其中超过50%来自江苏、浙江、上海等外省市。

方特之于芜湖，就像外滩之于上海，西湖之于杭州。“要欢乐，去方特”的宣传口号早已在当地深入人心。在华强文化的带动下，芜湖的文化旅游、数字动漫、影视传媒等产业也迸发出新的生命力。华强文化的文创实力可见一斑，风靡全国的动画片《熊出没》正是出自其之手。

“过去以海螺水泥、奇瑞汽车闻名的‘工业芜湖’，如今正以‘文化芜湖’的崭新形象吸引着八方来客。继奇瑞之后，方特也已成为芜湖又一张亮丽的城市名片。”芜湖华强文化科技产业有限公司总经理陈祖尧说。

科技力量，身临其境

自1955年世界首个迪士尼乐园在美国加州开幕以来，全球主题公园的发展已历经4代。

第1代依托传统的自然资源；第2代以微缩景观为主；第3代则借助控制设备打造室外动感游乐设施。而以迪士尼和方特为代表的第4代已站在国际潮流前沿。它们结合声、光、电、舞台特效、智能控制、数码影像等手段，为游客带来听觉、视觉、触觉，甚至嗅觉和味觉的互动体验，并突出文化主题，以情感打动人心。

“实现这样的立体感官效果需要依靠智能而强大的自动化系统，这离不开与西门子的全方位合作。”华强文化科技研究院副总工程师姚孝鹏说道。

西门子与华强文化结缘自2006年。当时西门子的Simatic S7-300 PLC（可编程逻辑控制器）应用于重庆方特科幻公园的“飞越极限”项目。

据姚孝鹏介绍，不断演进的主题公园对电气自动化系统的要求越来越高，包括从传统的液压传动走向电气传动，从运行数据的纸质手工记录到电子自动记录，从单纯对员工的安全培训到加强安全自动化技术，从基于PLC的控制到基于PC的控制和更加智能的运行管理和控制一体化，以及从单机本地操作到基于以太网的多设备集成和远程监控与调试。

“在西门子的先进技术帮助下，我们能不断引领行业发展趋势，始终保持竞争力。”华强文化副董事长戎志刚表示。          

鹊桥相会

“东方神画”的“牛郎织女”项目是西门子TIA理念在方特的应用典范。

图：“牛郎织女”项目中的大型座舱平台

TIA是西门子在1996年首先提出的概念，目的是让工业自动化从局部走向整合，通过统一的数据管理、通讯、组态和编程环境，让自动化设备与系统无缝连接，既缩短工程时间、提高生产效率，也降低设备运行和维修成本。

“牛郎织女”以升降式球幕影院的形式呈现。随着立体电影中的剧情发展，游客们乘坐大型座舱平台，时而旋转，时而升降，体验牛郎织女凄美动人的爱情故事。这个国内最大的单台座舱升降平台最多可容纳152名观众，最高能升至地面以上9米，相当于3层楼高。

集运动控制与安全功能于一体的西门子Simatic S7-300TF PLC对座舱升降平台进行集中控制。升降和旋转则采用Sinamics S120驱动器，借助安全集成技术，通过PROFIsafe安全总线与安全PLC相连接，确保升降过程中的安全限速、安全停车，及安全急停等。PLC向上通过总线与上位机控制系统及黑匣子记录系统进行有效通讯。同时，凭借强大的数据管理功能，Simatic WinCC将平台的大量运行数据进行归档。

故事的演绎需要无缝衔接的环境特效相配合，包括灯光、声响、灯笼、卷帘，以及喷烟喷雾等。特效控制系统采用西门子最新的Simatic S7-1500 PLC，用TIA博途工程软件平台进行编程组态。PLC通过基于工业以太网的现场总线标准Profinet连接4台驱动器及多路烟雾、灯光系统等。

“基于Profinet全工业以太网架构的TIA解决方案在稳定性、数据传输速度、布线组网、I/O诊断能力，及组态便利性等方面给我们留下了深刻印象。”姚孝鹏表示。

图：方特主题公园工作人员察看“牛郎织女”项目中的西门子控制设备

“TIA博途的全符号式编程、统一的变量定义和功能强大的智能编辑器，大大节省了我们的开发时间和工作量。并且结合西门子新一代S7-1500控制器，TIA博途无需任何编程即可快速实现通道级的I/O诊断，在人机界面甚至任何智能设备上都能实时推送故障信息，这样可以快速定位错误并排除故障，将意外停机时间降至最少。”他补充道。

在芜湖方特，TIA的应用还不止于此。在音乐剧“猴王”中，真人歌舞、杂技表演和现代舞台特效完美结合，讲述了一个年轻公猴历经坎坷，夺回猴王宝座的故事。Simatic S7-400 PLC用于总控系统调度，包括威亚特技和单点吊机等。Simatic S7-300T PLC和Sinamics S120驱动器则用于舞台升降和旋转的运动控制，以及运动速度的调节。2014年，“猴王”获得了国际游乐园及游艺设施协会颁发的“铜环奖?最佳现场演出奖”。

图：音乐剧“猴王”

在“女娲补天”项目中，游客们乘坐轨道小车，在声、光、电，以及环幕4D电影营造的光怪陆离中，体验女娲取石补天、拯救苍生的经典传奇。西门子SCALANCE W、漏波电缆等无线通讯产品确保小车的实时通讯和精准控制。

“我们始终在不断尝试最前沿的自动化技术。西门子TIA解决方案具有网络化、易用性和开放性的优势，是我们不断创新的重要助力。”姚孝鹏说。

数字化未来

在大数据时代，IT技术正深刻影响着各行各业的发展方向。主题乐园行业也不例外。

为了实现更高效、更智能的工程和管理，方特主题公园在数字化道路上先人一步。比如在轨道车类项目中，通过黑匣子进行实时远程数据采集，越来越多地采用基于PC和C++编程语言的开放式控制技术，从而实现大规模数据存储和处理，满足管理决策需求。还有计划在载人机械臂项目中，通过软件模拟机械臂的动作轨迹，并将现场运行数据反馈回软件，用于模型优化。这无不体现了方特的数字化理念。

“西门子全面的数字化解决方案能为方特提供新的动力。PLM（产品生命周期管理）软件可虚拟设计和仿真，Profinet具有惊人的数据传输和处理能力，而集普通逻辑控制与安全功能于一身的Simatic S7-1500F控制器可以满足游乐园行业更复杂的控制需求以及更苛刻的安全需求。最新的S7-1500开放式控制器则有更强的数据存储能力和系统开放性，可满足客户更多个性化和数字化的需求。”西门子TIA 产品经理刘力康表示。

利用创新而安全的自动化和数字化技术，方特主题公园向世界展现着华夏文明的史诗画卷。它与西门子的携手也将碰撞出更多不一样的火花。