Convoyeur équipé d’un système SmartWire-DT pour l’acheminement du clinker

A l’usine de Lägerdorf d’Holcim (Allemagne) AG, le système de convoyage du clinker de ciment fait appel à SmartWire-DT, la technologie innovante de connexion et de communication d’Eaton.

Holcim (Allemagne) AG est une filiale du groupe international de matériaux de construction Holcim Ltd. Le plus gros fournisseur de matériaux de construction d’Allemagne du Nord a démarré son activité voici 150 ans comme producteur de ciment. Aujourd’hui, les principales activités du groupe concernent les secteurs performants et indépendants du ciment, du gravier et des agrégats ainsi que du béton pré-mélangé. Un vaste ensemble de solutions et services de matériaux de construction complètent la gamme proposée.

Le clinker constitue la matière première servant à la fabrication du ciment. La chaux est tout d’abord extraite de la propre carrière de chaux d’Holcim et mélangée à de l’argile et du sable. Le mélange ainsi obtenu est ensuite aggloméré dans un four. Il en résulte ce produit de base qu’est le clinker. Le clinker de ciment granulaire possède un diamètre de trois à cinq centimètres. Au cours du processus suivant, le clinker est écrasé dans un broyeur à boulets, opération qui donne naissance au produit final, le ciment. SmartWire-DT est utilisé sur le convoyeur pour acheminer le clinker en provenance du four vers les silos de stockage et le distribuer dans les silos au moyen de rampes.

L’enregistrement des états de fonctionnement et la création d’un suivi transparent des opérations de production constituent des exigences toujours plus élevées. Ce système vise à détecter les défauts et les temps d’arrêt, permettant d’effectuer les interventions nécessaires et de mettre en place les mesures appropriées. Pour ce faire, Eaton offre une solution parfaite, comprenant un disjoncteur-moteur électronique PKE, un disjoncteur NZM et le système de connexion et de communication SmartWire-DT.

Le PKE protège les moteurs jusqu’à un courant nominal de 32 A. Composé d’un module de base et d’un bloc déclencheur, il s’adapte en toute souplesse à la plage de courant à surveiller. Les larges plages de réglage du courant des blocs déclencheurs permettent de remplacer plusieurs relais à bilames. Le disjoncteur NZM s’utilise pour la protection des moteurs et systèmes de niveau supérieur jusqu’à 1600 A. Tout comme le PKE, un NZM avec déclencheur électronique peut remplacer plusieurs disjoncteurs classiques grâce à ses larges plages de réglage. En liaison avec SmartWire-DT, les deux appareils ne nécessitent que quelques opérations simples pour s’intégrer dans le système de commande. Vous avez ainsi la possibilité de transférer les données concernant l’état du moteur et des parties du système vers un automate de niveau supérieur. Sur le site de Lägerdorf, les disjoncteurs NZM2 et les démarreurs-moteurs (démarreurs inverseurs et démarreurs directs DOL) ont fait leurs preuves en combinaison avec un disjoncteur-moteur électronique PKE.

SmartWire-DT repose sur des protocoles de bus de terrain standards tels que Profibus DP ou CANopen, assurant ainsi une intégration simple au sein des systèmes de programmation PLC standard (CoDeSys et STEP7 par exemple) et des systèmes SCADA. D’une pression sur un bouton, une adresse de passerelle est automatiquement assignée à chaque esclave sur SmartWire-DT et ce, dans l’ordre de connexion des esclaves. Chaque esclave, individuellement, n’est activé qu’une fois l’adresse appelée. Le logiciel SmartWire-DT (SWD-Assist) accompagne l’opérateur lors de la planification. Il offre une assistance pour la sélection adéquate des différentes fonctions, suggère des accessoires et procède à des vérifications de plausibilité. Pour les configurations de réseau (configurations Profibus par exemple), le logiciel peut être également utilisé pour la création de fichiers de description de périphériques (fichiers GSD), lesquels s’importent ensuite aisément dans le système de programmation adéquat.

SmartWire-DT réduit au minimum les contraintes de montage et câblage. Le câble du module SmartWire-DT, vert sur toute sa longueur, offre une particularité étonnante dans le tableau électrique. Il garantit la liaison de communication entre les composantes requises. SmartWire-DT élimine en outre tout besoin de câblage de l’ensemble du système de commande : le seul et unique câble du SmartWire-DT assure normalement l’alimentation requise. On n’utilise pas non plus de modules entrées/sorties conventionnels car le niveau entrée/sortie sur le SmartWire-DT est directement intégré dans l’appareil, ce qui réduit les possibilités de défaillance.

Ainsi, SmartWire-DT permet une facilité de commande et de lecture des données. Avec les PKE et NZM, il s’agit à la fois de données binaires simples telles que la position des commutateurs et de messages plus complets, avec par exemple les causes de déclenchement mais aussi les données analogiques, types courants et charge thermique des moteurs. La transmission différenciée des données garantit aux utilisateurs de nouvelles possibilités de surveillance et contrôle des processus. Ces possibilités vont d’une transparence accrue dans les processus de fabrication (surveillance) à la détection précoce des états ou défaillances critiques, en passant par la gestion de la maintenance préventive.

Conclusion
Selon Gerd Sievers, en charge de l’ingénierie et de la planification du système à l’usine de Lägerdorf, l’affaire se résume de la façon suivante : « Nous étions à la recherche d’un démarreur-moteur intelligent pour commander le convoyeur acheminant notre production de clinker. Nous avons trouvé ce que nous cherchions chez Eaton. Le système SmartWire-DT actuellement intégré dans nos tableaux électriques nous offre un niveau élevé de fiabilité et garantit la qualité du produit. Ce qui était encore plus important à nos yeux, c’était la possibilité avec SmartWire-DT de concevoir nos processus avec davantage d’efficacité, de transparence et de clarté. Au besoin, il est également possible de remplacer des composants en cours d’opération. Nous avons pu mettre entièrement en œuvre notre concept de tableau électrique avec SmartWire-DT. La foule de fonctions fournies dépassait notre cahier des charges prévisionnel, incluant par exemple la protection immanente contre les manipulations, le diagnostic extrêmement précis ou les valeurs prédéterminables du système SCADA ; SmartWire-DT nous apporte une forte valeur ajoutée ».

La société Holcim
Holcim (Allemagne) AG est une filiale du groupe international de matériaux de construction Holcim Ltd. Le plus gros fournisseur de matériaux de construction d’Allemagne du nord a démarré son activité voici 150 ans comme producteur de ciment. Aujourd’hui, les principales activités du groupe d’entreprises concernent les secteurs vigoureux et indépendants du ciment, du gravier et des agrégats ainsi que du béton pré-mélangé. Un vaste ensemble de solutions et services de matériaux de construction complètent la gamme proposée.
www.holcim.de/de

SmartWire_DT.jpeg: Démarreurs-moteurs intelligents avec PKE : le SmartWire-DT transfère les messages de diagnostic et d’état ainsi que les alertes de charge sur le débit réel du système de contrôle de processus tout en offrant une protection immanente contre les manipulations.

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