Ceratec Electrotechnics intègre les commandes décentralisées et

Ceratec Electrotechnics
intègre les commandes décentralisées
et les entraînements standard Sinamics
de Siemens
chez le fabricant de briques Vandersanden
Les usines de fabrication de briques
Vandersanden S.A. sont connues comme
le plus gros producteur belge de briques
de façade faites main. Vandersanden
dispose d’un feeling professionnel exceptionnel pour la cuisson des briques
qu’il réalise via un parc de machines
moderne et bien équipé. Pour le site de
Kleine-Spouwen (Limbourg), il fallait
trouver une solution pour le stockage des
briques de façade emballées sur des
palettes. Le terrain à la sortie de l’unité
de production était trop petit et aucune
extension n’était possible. Les palettes
devaient être transportées par quatre à
l’aide de chariots élévateurs vers un
terrain disponible plus grand de l’autre
côté de l’usine. Etant donné que des camions parcouraient dans les deux sens
le même trajet pour le transport vers les
clients, cela donnait lieu à une situation dangereuse pour la circulation. A
l’initiative de Rudi Beusen, chef du département production, assisté par Guido
Weerts, ingénieur de production, une
solution a été recherchée en collaboration avec Ceratec.
Figure 1: Convoyeur fermé sur la passerelle avec deux entraînements Sinamics G120D
Ceratec: un partenaire pour
les solutions logistiques
Ceratec, dont le siège principal se trouve
à Ploegsteert, est spécialisé dans les
solutions clé sur porte dans le domaine
de l’automatisation, de la manutention et
de la logistique, de l’électrotechnique et
de l’industrie de la céramique en gros.
Grâce à l’expérience acquise avec des
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Figure 2: Plate-forme de rotation à la fin ou au début du convoyeur entraînée
par un Sinamics G120D
projets dans le secteur entre autres de la
cuisson des briques ou de l’industrie
céramique en général, Ceratec était le
partenaire idéal pour ce projet global.
La solution consiste à déplacer les
palettes d’un côté de l’usine à l’autre via
une “navette” (shuttle) sur une passerelle
placée sur le faîte du hall de production.
Les palettes sont d’abord hissées vers le
haut à l’aide d’un monte-charge et
l’ingénieur ELECTRICIEN, août 2009
groupées en un ensemble de quatre
pour être ensuite transportées par une
“navette” fermée sur la passerelle. A
plusieurs endroits sont également prévues des plates-formes de rotation pour
le positionnement des palettes. Le convoyeur fermé sur la passerelle est important pour la sécurité. En effet, les
briques ne peuvent absolument pas
tomber parce qu’en dessous se trouve le
processus de production. A la fin de la
passerelle, il y a à nouveau un montecharge pour le transport individuel des
palettes vers le bas. Celles-ci sont
ensuite livrées par quatre à une station
finale. De là, elles peuvent être prises
par un chariot élévateur pour être
emmenées vers le terrain de stockage.
L’installation a été réalisée sans interrompre la production dans l’usine. Selon
Jacques Stubbe, ingénieur projet de
Ceratec, il s’agissait d’un défi supplémentaire dans les domaines de la
créativité et de la sécurité.
Figure 3: Convoyeur avec entraînement Sinamics G120D avec PM250D
Décentralisé, modulaire et
totalement intégré
L’idée de départ de ce projet était de
travailler surtout de manière modulaire
tant pour la construction mécanique que
pour le logiciel de commande.
Chacun des moteurs est entraîné par un
Sinamics G120D de Siemens et la
commande est réalisée par un CPU
Simatic ET 200S également de Siemens.
Les différentes stations sont connectées
entre elles via un réseau PROFINET. La
communication du convoyeur sur la
passerelle est réalisée via une liaison
infrarouge. A plusieurs endroits sont
installées des stations de commande
locales avec écrans tactiles TP 177 de
Siemens pour le diagnostic des divers
modules.
Sinamics G120D et le CPU
Simatic ET 200S de Siemens
pour les entraînements et les
commandes
C’est le département Ceratec Electrotechnics qui s’est occupé de l’autol’ingénieur ELECTRICIEN, août 2009
Figure 4: Dans l’armoire se trouvent les switchs Scalance X200, le CPU ET 200S + les E/S
matisation, avec Nico Declercq comme
chef de projet. Pour l’entraînement, on
a résolument opté pour le Sinamics
G120D de Siemens. Il s’agit d’une unité
décentralisée en degré de protection
IP65. Le Sinamics G120D est caractérisé par sa conception très plate, une
emprise au sol uniforme et une grande
transparence pour des puissances allant
de 0,75 kW jusqu’à 7,5 kW avec renvoi
de l’énergie de freinage vers le réseau.
En plus, le variateur de fréquence décentralisé dispose pour cette classe de
puissance de fonctions de protection
intégrées exceptionnelles. Le convertisseur convient particulièrement aux
applications dans les techniques de
transport comme ici.
Pour la commande et le contrôle, des
CPU Simatic ET 200S sont installés sur
chaque convoyeur, monte-charge, plate-
forme de rotation ou shuttle. Ce sont les
modules interfaces E/S avec CPU
intégré. Ces modules assurent en plus du
contrôle, la communication vers les entraînements et les autres commandes.
Pour la communication via PROFINET,
on utilise les switchs Scalance X200
très performants de Siemens. La programmation est basée sur une fonction
standard (FB). Une extension pour d’éventuels convoyeurs supplémentaires
peut donc être réalisée très simplement
par “copier-coller” et en adaptant l’adresse de la station et quelques paramètres.
Grâce au principe de cette fonction, on
peut commander chaque entraînement,
lire les E/S de chaque partie et envoyer
des infos vers les écrans tactiles. Voici
un bel exemple de Totally Integrated
Automation avec PROFINET.
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Attention pour le diagnostic
et la sécurité
Pour le diagnostic, des écrans tactiles
TP 177 de Siemens sont prévus à
plusieurs endroits. Ils sont programmés
avec l’outil WinCC flexible.
Figure 6: Les project managers de Ceratec, satisfaits sur la
passerelle à côté d’un convoyeur entraîné par un Sinamics
G120D. A gauche, Jacques stubbe et à droite Nico De Clercq, en
conversation avec Paul Felique au centre.
l’information la plus importante nécessaire pour
la supervision et le diagnostic.
Toute l’installation est
aussi parfaitement sécurisée et forcément conforme à la directive machines. Pour l’accès à la
zone sécurisée, on peut
introduire une demande
en poussant sur un bouton, l’installation est
alors directement arrêtée à la fin d’un cycle.
Figure 5: Station de commande locale
avec écran tactile Simatic TP 177 de Siemens
Résultat final et force du
projet
Avec cette installation, Ceratec a fourni
une installation technique modulaire
sur base de produits Siemens renouvelés.
La modularité commence avec la construction mécanique et se termine avec
l’élément de base fonctionnel intégré
du CPU. Selon Kris De Boeck, sales
engineer drives de Siemens, il s’agissait d’un premier grand projet avec les
Sinamics G120D et pour Ceratec, un
projet dont la livraison a été, grâce à
cette nouvelle technologie, un réel succès.
ir. Paul Felique
Via ces écrans tactiles, les techniciens
obtiennent des informations sur l’état
des diverses stations. On peut ainsi rapidement intervenir lors de perturbations
éventuelles. Les images des processus
sur ces écrans tactiles sont restées très
simples à dessein et donnent uniquement
www.vandersanden.be
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www.ceratec.be
www.siemens.be/industrie
l’ingénieur ELECTRICIEN, août 2009