23 janv. 2020

Production sure et efficace en rationalisant la commande securité

Pilz livre une nouvelle commande securite plus efficace des lignes de chips.

Le producteur alimentaire Poco Loco à Roulers fabrique notamment des chips tortilla pour des clients ‘label privé’ dans toute l’Europe. Sur leurs lignes de production, l’assemblage des machines a été amélioré avec PNOZmulti 2 de Pilz comme commande de sécurité centrale.

La ligne de chips doit devenir un exemple de securité

Maarten Dedeurwaerder, ingénieur projet chez Poco Loco, nous raconte le contexte de l’installation: “Au sein du Paulig Group, dont fait partie Poco Loco, a été défini en 2017 un projet qui étudie et améliore la sécurité de toutes les lignes et processus de production. Au sein de Poco Loco, ceci se traduit surtout par l’optimisation de l’assemblage des lignes de production existantes. L’une des mesures d’amélioration qui semblaient indiquées, était de prévoir une nouvelle commande de sécurité commune. Celle-ci a été implémentée fin 2018, avec d’autres modifications fonctionnelles, sur une première ligne de production au cours d’un rétrofit complet de cette ligne.” 

Assemblage de plusieurs machines

Francky Maveau, de electrical supervisor van het bedrijf, gidst ons door het productieproces van de chips: “Het productieproces start met de aanvoer en dosering van ingrediënten zoals water en meel die vervolgens gemixt worden tot maïsdeeg. Dit mengsel gaat door een extruder om het een goede textuur te geven. Daarna wordt het mengsel door de sheeter gehaald, dat zijn twee enorme rollen die zeer dicht tegen elkaar draaien, waardoor het deeg uitgestreken wordt en de juiste dikte krijgt. Tegelijkertijd worden in deze stap van het productieproces ook de chips uitgesneden. Dan volgt een droogproces vooraleer de chips gebakken worden in de hete olie van een fryer. Na een tussentijdse kwaliteitscontrole volgt de kruiding volgens de wensen van de klant en dan gaan ze de verpakking in.”

Rationaliser les arrêts d’urgence

Francky Maveau, le superviseur électrique de l’entreprise, nous guide à travers le processus de production des chips: “Le processus de production débute par l’arrivée et le dosage des ingrédients tels que l’eau et la farine qui sont ensuite mélangés en une pâte de maïs. Ce mélange traverse une extrudeuse pour donner une bonne texture. Puis, le mélange est extrait du sheeter, ce sont deux énormes rouleaux qui tournent très près l’un de l’autre, ce qui étale la pâte et lui donne la bonne épaisseur. En même temps, les chips sont découpés dans cette étape du processus de production. Puis, suit un processus de séchage avant de cuire les chips dans l’huile bouillante d’une friteuse. Après un contrôle de qualité intermédiaire, suit l’assaisonnement selon les souhaits du client et puis, ils sont emballés.”

Le processus de production comporte donc de nombreuses étapes avec diverses machines assemblées. Et cela entraînait parfois des difficultés, raconte le programmeur PLC, Jeroom Verstraete: “Cette ligne de production est placée par plusieurs constructeurs de machines, et la structure de la commande était parfois fragmentée, ce qui fait que la commande de ligne complète combinait différents PLC et relais d’arrêt d’urgence.”

Comme ces machines travaillaient comme des entités séparées, l’entreprise souffrait de ces commandes décentralisées compliquées, et des effets secondaires se produisaient également. Chaque installation partielle avait son propre circuit d’arrêt d’urgence, si bien que les arrêts d’urgence débranchaient des zones de sécurité en partie indépendantes. Ce dernier point est une difficulté classique dans l’assemblage des machines. Francky Maveau cite encore unautre inconvénient important: “Pour le service technique, c’était à chaque fois l’alerte générale pendant la recherche des défauts. En raison de la structure de la commande de sécurité qui place les arrêts d’urgence en série, il est souvent difficile de déterminer en cas de défectuosités où se situe exactement le problème. Nous devions souvent ouvrir pas mal de boîtes de dérivation et d’arrêts d’urgence, contrôler littéralement chaque câble. Cela entraînait souvent de longs arrêts. Nous ne voulions pas uniquement une ligne plus sûre, mais également un fonctionnement plus efficace.”

Le choix du pnozmulti 2 comme controleur de securite configurable separement est egalement interessant en raison de la simplicite de l'outil de configuration.

Maarten Dedeurwaerder, ingénieur projet chez Poco Loco
Lors de la modernisation de la ligne de production de chips, un système de commande de sécurité global avec PNOZmulti 2 a été utilisé.

Commande coordinatrice avec pnozmulti 2

Jeroom Verstraete esquisse l’approche audacieuse de Poco Loco: “Nous voulions regrouper la commande en un seul PLC central, avec remote I/O pour les machines séparées. L’intégration des arrêts d’urgence dans un seul système coordinateur était un souhait évident. Et sur la liste des desiderata figurait aussi la visualisation de l’installation afin d‘avoir d’emblée un aperçu clair sur la ligne.”

A ce moment-là, le système de commande configurable PNOZmulti 2 de Pilz s’est révélé être la meilleure solution. Kwinten Cantraine de Pilz explique: “Outre les quinze arrêts d’urgence sur la ligne, de nombreux contacts de porte font aussi partie de l’installation. La ligne a été scindée en zones, une déconnexion dans une zone n’a pas d’impact sur une autre zone. La friteuse, par exemple, ne s’arrêtera pas si un problème survient au début de la ligne.”

Maarten Dedeurwaerder enchaîne: “A l’origine, on avait choisi 3 zones de déconnexion. Aujourd’hui, nous sommes passés à 9 zones sur la base des expériences pratiques. Le grand avantage du PNOZmulti 2 est que vous pouvez configurer très facilement la configuration d’arrêt d’urgence sur la base d’une matrice de sécurité. Après la validation de tous les dispositifs sécuritaires, le programme de sécurité a reçu un code CRC. Si des modifications sont apportées par la suite, ce code change. Ainsi, une modification après l’essai d’un programme de sécurité peut vite être affichée dans le cadre de la responsabilité.”

Simple diagnostic

Pour Francky Maveau, la nouvelle méthode de travail offre aussi une plus-value considérable: Si un problème survient, les techniciens reçoivent aussitôt un aperçu visuel des arrêts d’urgence et des autres composants sécuritaires sur le HMO. La recherche d’erreurs est ainsi nettement plus rapide.” Kwinten Cantraine complète: “Ceci est dû au logiciel du PNOZmulti 2. Chaque composant sécuritaire dispose d’une adresse DIAG unique. Cela permet de communiquer des informations via des bits virtuels au moyen d’un système de bus de terrain (ici, Profinet) avec le PLC de Siemens, où elles sont converties dans la visualisation. Mais des états peuvent aussi être affichés à l’écran du PNOZmulti 2. Jusqu’à 20 notifications différentes peuvent être aussitôt communiquées au technicien, indépendamment du PLC. Sur cette base, vous pouvez poser un diagnostic sans devoir brancher un laptop.”

Les drives aussi plus sécurisants

La sécurité est suivi de près sur tous les plans chez Poco Loco. Koert Greidanus, programmeur PLC: “Nous sommes aussi passés à des drives avec régulateurs de fréquence qui sont pourvus d’une fonction STO (Safe Torque Off). Alors qu’avant, une zone de sécurité était débranchée de façon sécurisante, ceci était souvent réalisé en débranchant la puissance électrique vers les drives via des contacteurs de puissance, sans la possibilité d’effectuer encore un diagnostic par la suite. Si un arrêt d’urgence est désormais activé, l’accouplement via le PNOZmulti 2 veille à ce que le drive soit stoppé de façon contrôlée via la fonction STO.”

Intuitif et flexible

Maarten Dedeurwaerder poursuit: “Le choix du PNOZmulti 2 comme contrôleur de sécurité configurable séparé indépendant de la commande de machine ordinaire est également intéressant pour nous sous un autre angle, à savoir l’outil de configuration simple. Cet outil de configuration fait en sorte qu’en plus de nos ingénieurs PLC, d’autres collaborateurs techniques peuvent composer ou modifier un programme PNOZ, s’ils sont habilités. D’autre part, ce même outil peut être utilisé par nos techniciens en défectuosités pour procéder à un diagnostic simple pendant la résolution d’un défaut. Différents niveaux d’utilisateur dans le logiciel empêchent de modifier le programme de sécurité pendant une intervention d’entretien. Afin de pouvoir utiliser l’outil de façon correcte, notre service technique complet est formé pendant une demijournée dans la composition et le fonctionnement du PNOZmulti.” Kwinten Cantraine: ”Les techniciens peuvent facilement lancer le dynamic program display. Ils peuvent y suivre entièrement le programme de sécurité. Une ligne verte les guide sans détours dans l’analyse. C’est une méthode de travail intuitive très visuelle qui est très accessible.”

PNOZmulti 2

Cette nouvelle génération de systèmes de commande configurables comprend une technologie plus neuve que la précédente. Ainsi, PNOZmulti 2 offre des fonctionnalités améliorées, est plus performant et plus rapide. Le PNOZmulti 2 est aussi plus compact, tandis qu’il dispose quand même de 20 entrées, 4 sorties et un écran. On gagne donc de la place dans l’armoire électrique et on ne doit pas sacrifier la fonctionnalité. Le PNOZmulti 2 soutient aussi une ingénierie rapide et simple pour des applications spécifiques grâce à divers modules logiciels que l’on peut trouver dans le PNOZmulti Configurator, par exemple pour la commande des brûleurs, le contrôle de la vitesse ou la mesure de la pression, de la température et du niveau.”

PNOZmulti 2

Multifonctionnel, librement configurable et conçu sur mesure : les appareils de base PNOZmulti 2 sont utilisés dans pratiquement tous les secteurs de la construction d’installations et de machines.

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