Le système de contrôle minimise les temps d'arrêt

L'intégrateur de systèmes Technidrive, en collaboration avec le fabricant de moteurs et de variateurs Weg , a conçu une installation d'automatisation industrielle et de contrôle de mouvement pour moderniser l'infrastructure de manutention du fournisseur de granulats TH Moore. Cette mise en œuvre répond aux défis de sécurité et de dégradation mécanique courants dans les applications de carrières intensives en modernisant les mécanismes de contrôle d'une benne sur rails à forte charge.

Résolution de l'usure mécanique dans les opérations intermittentes de carrière
TH Moore fournit des matériaux de carrière, des granulats de haute qualité et des produits bitumineux. Sur l'un de ses sites, l'entreprise utilisait un ancien système d'entraînement de benne fonctionnant sur des rails pour transporter de lourdes charges de matériaux entre un malaxeur et plusieurs trémies de stockage. Le système fonctionnait par intermittence, n'étant opérationnel que deux à trois mois par an, ce qui compliquait le processus d'identification et de réparation des pannes électriques.

Le principal problème mécanique était une dégradation sévère des freins sur le moteur de la benne. Sans un variateur de vitesse pour réguler le mouvement, le système s'enclenchait et se désengageait brusquement. Lorsqu'un opérateur lançait une commande, la benne accélérait brutalement sur les rails. En atteignant un fin de course mécanique, le système coupait immédiatement l'alimentation du moteur et actionnait brutalement les freins, provoquant des contraintes mécaniques et une usure importantes sur l'ensemble de la chaîne de transmission.

Mise en œuvre de la technologie de variateur de vitesse et du retour d'encodeur
Pour résoudre les problèmes de contrôle et d'usure excessive, Technidrive a collaboré avec Weg afin d'intégrer un moteur frein en fonte à 4 pôles de 22 kW équipé d'un encodeur à 1024 impulsions. Ce moteur spécifique a été sélectionné pour sa durabilité et son efficacité dans les environnements difficiles des carrières. Ce matériel a été associé à un variateur de vitesse Weg CFW700 doté d'une commande de freinage à couple élevé intégrée.

La nouvelle architecture a éliminé la dépendance aux fins de course physiques pour les arrêts brutaux. À la place, elle utilise une fonction de ralentissement automatique programmée dans l'automate logique intégré du variateur de vitesse. Le système cartographie des positions virtuelles le long de l'infrastructure ferroviaire, permettant au moteur d'accélérer en douceur et de décélérer avant d'atteindre sa destination programmée. Étant donné que le variateur de vitesse Weg gère la décélération, le frein mécanique agit uniquement comme un mécanisme de maintien une fois la benne immobile. Ce changement de fonctionnement a pratiquement éliminé l'usure des freins et a considérablement réduit la maintenance de routine du moteur.

Transition des automates programmables obsolètes vers une surveillance IHM moderne
L'architecture de contrôle d'origine reposait sur des automates programmables industriels (API) obsolètes et sur une série de fins de course mécaniques agissant comme des verrouillages de sécurité. Trouver des pièces de rechange pour ce matériel vieillissant s'avérait de plus en plus difficile lors des pannes.

Technidrive a conçu une nouvelle architecture d'API capable de lire en continu le retour de l'encodeur à 1024 impulsions, fournissant des données précises sur le positionnement de la benne. Les opérateurs interagissent avec le système via une interface homme-machine (IHM) de 10 pouces, remplaçant ainsi les complexes panneaux à boutons-poussoirs. Cette interface numérique permet au personnel de surveiller l'emplacement exact de la benne en temps réel. De plus, le système prend en charge la surveillance à distance via des appareils mobiles, facilitant un diagnostic des pannes plus rapide sans obliger les techniciens à accéder directement au panneau de contrôle principal.

Améliorations quantifiables de la sécurité et redondance
Les mécanismes de sécurité constituaient un élément critique du déploiement. Le système comprend des capacités complètes de commande manuelle (dérogation) et un mécanisme secondaire de protection anti-roue libre. Si l'encodeur glisse sur l'arbre du moteur et ne parvient pas à détecter le mouvement, un système de verrouillage secondaire s'active pour empêcher la benne de dépasser les rails ou de descendre en roue libre.

En passant à cette architecture centralisée contrôlée par variateur de vitesse, l'installation a réduit les points de défaillance potentiels du système de huit à un. Mark Poots, directeur de la carrière de l'entreprise associée GibsonBros, a indiqué que l'installation subissait auparavant de fréquentes pannes électriques. Il a noté que la modernisation par Technidrive du système de contrôle qui était obsolète a permis de minimiser avec succès les temps d'arrêt opérationnels tout en s'assurant que les pièces de rechange sont désormais facilement accessibles en cas de défaillance d'un composant.

Publié avec l’assistance de l’IA par Aishwarya Mambet, rédactrice pour Induportals.

www.technidrive.com