Conditionneurs de signaux pour la sucrerie néerlandaise Suiker Unie [Référence]

Client | Suiker Unie

Projet | Transmission des signaux sûre et efficace entre les appareils de terrain et le système de commande

Lieu | Groningen, Pays-Bas

Achèvement | Octobre 2012

Le client

Entre septembre et janvier, la sucrerie néerlandaise Suiker Unie connaît une intense activité. Pendant la « campagne sucrière », on assiste au déchargement d'un camion de betteraves à sucre toutes les deux minutes à l'usine de Groningen. Dans cette seule usine, Suiker Unie produit 450 000 tonnes de sucre par an. Trois millions de tonnes de betteraves doivent passer par les différentes étapes du procédé de production jusqu'à l'obtention du produit fini : lavage, hachage, ébullition et cristallisation, un circuit qui nécessite un contrôle sûr et efficace du procédé.

Le cahier des charges

Dans ce contexte, l'acquisition et l'interprétation fiables des données mesurées entre les capteurs sur le terrain et le système de commande constituent une condition essentielle. L'une des défaillances les plus répandues dans ces situations est liée aux boucles de terre. Elle survient sur le terrain et côté commande lorsque coexistent plusieurs connexions de terre de potentiels différents. Cela génère un courant de compensation dans le fil de signal et affecte à tel point la communication qu'une surveillance et un contrôle fiables des processus ne sont plus possibles. Suiker Unie a donc demandé que les différents moteurs électriques de ses convoyeurs, séchoirs à tambours et centrifugeuses fassent l'objet d'une surveillance fiable.

La solution

La solution au problème de la boucle de terre est une isolation galvanique côté terrain et côté commande. Elle empêche la superposition du signal entraînée par les tensions et les courants parasites. Compte tenu de la structure ramifiée de l'usine de Suiker Unie, une isolation galvanique représente la meilleure solution pour éviter les boucles de terrain lors de la transmission de signaux analogiques et numériques. Il en va de même pour les longs câbles qui peuvent capter le bruit en mode commun du couplage électromagnétique et l'envoyer aux entrées de signal.

Le portefeuille de Pepperl+Fuchs a répondu aux attentes de Suiker Unie. Les conditionneurs de signaux, comprenant soit un transformateur, soit un optocoupleur, procurent une isolation galvanique. Ce module d'interface interrompt les connexions électriques entre le terrain et la commande, de façon à empêcher la circulation des porteurs de charge d'un côté à l'autre. La transmission des signaux du processus est assurée par un champ magnétique ou par un système de transmetteur/récepteur optique.

Parmi les fonctionnalités les plus importantes d'un conditionneur de signaux figure la conversion de signaux de terrain en signaux normalisés. Celle-ci est nécessaire pour rendre les différentes variables de terrain utilisables par les systèmes de commande. Les conditionneurs de signaux de Pepperl+Fuchs détectent les signaux issus de thermocouples, thermomètres à résistance ou autres appareils et les convertissent en signaux normalisés : 0(2) … 10 V ou 0(4) … 20 mA. La conversion en 0(4) … 20 mA est également possible pour les signaux de fréquence digitales des détecteurs NAMUR ou de contacts mécaniques. Les utilisateurs programment rapidement les fonctions via des commutateurs DIP situés à l'avant des appareils ou via leur ordinateur.

La surveillance de moteurs électriques demandée par Suiker Unie est également assurée par les conditionneurs de signaux, qui comparent la vitesse de rotation réelle à une valeur de déclenchement préselectionnable. La valeur de la vitesse de rotation est fournie sous forme de signal binaire par un détecteur NAMUR ou un contact mécanique. À l'intérieur du contrôleur de vitesse de rotation, la vitesse réelle est comparée à une valeur de déclenchement, qui peut varier entre 1 mHz et 12 kHz. Dès que la vitesse de rotation dépasse cette plage, une alarme se déclenche.

Tout au long des campagnes sucrières, les conditionneurs de signaux de Pepperl+Fuchs contribuent au déroulement fiable et rapide du procédé de production de Suiker Unie permettant de transformer des tonnes de betteraves en un sucre de grande qualité pour le marché international.