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L'intégration des systèmes de contrôle moteur, d'automatisation et d'énergie crée des opérations efficaces dans l'usine

Dans la plupart des opérations industrielles, les moteurs électriques jouent un rôle essentiel dans l'entraînement des bandes transporteuses, des pompes, des compresseurs, des agitateurs, des ventilateurs et d'autres actifs d'infrastructure critiques. À mesure que le nombre de moteurs dans les usines de traitement augmente, la gestion et la surveillance de ces actifs sont essentielles pour éviter les erreurs de processus de base telles que le bon mélange des ingrédients. Les moteurs représentent également environ 70 pour cent de l'énergie totale consommée dans une usine de traitement. Une stratégie qui relie le contrôle des moteurs, l'automatisation et la gestion de l'énergie peut donc aider les usines à réduire simultanément les coûts tout en augmentant la production.

Une panne de moteur peut être coûteuse car elle peut entraîner des arrêts de l'usine, des dommages à l'équipement et des risques pour les personnes ou l'environnement. Une connexion et une communication robustes entre le moteur et le système d'automatisation jouent un rôle important dans la réduction des cas de défaillance du moteur. De plus, les coûts énergétiques globaux sont réduits lorsque les données énergétiques des moteurs sont surveillées afin que la fonction puisse être mieux alignée sur la charge de travail.

La plupart des entreprises ne parviennent pas à poursuivre la stratégie d'intégration des systèmes de contrôle moteur, d'automatisation et d'énergie en raison des complexités techniques perçues. Cependant, des intégrateurs de systèmes chevronnés possédant des connaissances dans ces trois domaines peuvent aider les exploitants d'usine à combiner et à optimiser ces systèmes, contribuant ainsi à générer une production rentable.

contrôle des opérations de l'usine

Comment améliorer le fonctionnement et la disponibilité du moteur

L'amélioration du fonctionnement et de la disponibilité du moteur peut être obtenue grâce à plusieurs approches qui peuvent être utilisées en tandem avec le système d'automatisation pour optimiser les performances. Voici quelques composants qui peuvent jouer un rôle dans l'amélioration de la fiabilité, de l'efficacité et de la disponibilité du moteur:

Contrôleurs de moteur et relais intelligents – Les relais sont des dispositifs électromécaniques qui peuvent fournir des fonctions de base telles que la mise en marche et l'arrêt du moteur. Les contrôleurs de moteur intelligents peuvent fournir un moyen automatique de démarrage et d'arrêt du moteur, de rotation avant ou arrière, de régulation de la vitesse, de limitation du couple et de protection contre les surcharges et les défauts électriques.

Entraînements à fréquence variable (VFD) et démarreurs progressifs – Ces appareils entrent dans la catégorie des départs-moteurs intelligents. Étant donné que les moteurs peuvent fournir un large éventail de données de performances, les VFD peuvent interpréter ces données et aider à la prévention des pannes, à la maintenance prédictive et à la gestion de l'énergie.

Centres de contrôle moteur (MCC) – Les MCC permettent aux exploitants d'usine de contrôler certains ou tous les moteurs électriques à partir d'un emplacement central. Une telle approche augmente la fiabilité, réduit les coûts de câblage et réduit le risque d'erreur humaine. Dans une usine avec 100 moteurs, par exemple, plus de 500 E / S liées à l'automate avec le câblage associé seront nécessaires. Ce câblage peut être éliminé en connectant un MCC intelligent à un système d'automatisation via un bus de communication. Le bus lui-même permet la communication d'avertissements, d'alarmes et de paramètres moteur au système d'automatisation.

Figure 1: Démarreur de moteur intelligent Tesys U (Source: SuperTech)

Figure 2: Panneau MCC intelligent (Source: SuperTech)

Conseils pour optimiser les performances de contrôle du moteur

Lorsque nous, Supertech, intégrateur de systèmes d'automatisation et partenaire certifié de l'Alliance Schneider Electric pour les systèmes de contrôle, Hybrid DCS, Intelligent MCC et EcoXpert, nous nous engageons dans des systèmes d'automatisation industrielle et des projets d'intégration de solutions énergétiques, nous sommes souvent invités à conseiller la meilleure approche pour la conception. et la mise en œuvre de solutions de contrôle moteur. Vous trouverez ci-dessous quelques conseils et astuces importants pour tirer pleinement parti des investissements liés au MCC:

Assurez-vous que les MCC intelligents sont configurés pour une communication appropriée

Un MCC intelligent est bien plus qu'une simple boîte métallique avec de l'électronique à l'intérieur. À l'ère de la solution numérique, où les données jouent un rôle essentiel dans l'optimisation des opérations, la valeur des appareils intelligents à l'intérieur du panneau est ce qui compte vraiment. Les composants sont intelligents et nécessitent donc une configuration. De nombreux fabricants de panneaux ne possèdent pas ces compétences et ils produisent souvent des panneaux qui peuvent faire fonctionner les moteurs en mode local mais ne peuvent pas communiquer avec les systèmes d'automatisation. Une telle situation (configuration de communication inadéquate) peut entraîner des retards coûteux lors de la mise en service de l'usine. Les utilisateurs doivent s'assurer que l'intégrateur de systèmes qui conçoit et configure le MCC possède l'expertise, les antécédents et la certification du fabricant pour effectuer les travaux nécessaires.

Choisissez le composant de bus qui répond le mieux à vos besoins en usine

Trois niveaux de bus sont disponibles pour la communication avec le système d'automatisation – Modbus (RS-485), Profibus ou Canopen et Ethernet.

  • Le Modbus est moins cher mais n'est pas recommandé pour les applications de contrôle moteur en raison de sa vitesse lente. Il est acceptable pour la surveillance mais pas pour la surveillance et le contrôle.
  • Profibus ou Canopen peuvent fonctionner, mais sachez que la vitesse de ces réseaux diminue lorsque le nombre d'appareils connectés et la longueur du bus augmentent. Ils sont également sujets aux perturbations électromagnétiques à moins que des précautions ne soient prises lors de la pose des câbles de communication et de la mise à la terre.
  • Ethernet est légèrement plus cher mais offre les meilleures performances en termes de vitesse, capacité de transfert de données, flexibilité, fiabilité, facilité d'installation et résistance au bruit. Les périphériques Ethernet disposent également de serveurs Web et d'outils de configuration intégrés qui facilitent l'installation, la mise en service et les diagnostics.

Saisissez l'opportunité d'intégrer l'automatisation et la gestion de l'énergie

La commande intelligente du moteur fournit des données de consommation d'énergie pour chaque moteur. Des compteurs multifonctions et des disjoncteurs intelligents sont utilisés pour surveiller la qualité et la quantité d'énergie électrique. Les données de tous ces appareils peuvent être capturées par des systèmes de surveillance de l'énergie tels que Power Monitoring Expert (PME) de Schneider Electric et Power SCADA Operations (PSO). Ces systèmes fournissent des rapports d'informations de gestion et des tableaux de bord, qui contribuent à réduire considérablement les coûts énergétiques.

Pour plus d'informations Solutions de contrôle et d'automatisation des moteurs

Pour en savoir plus sur la façon dont ces solutions peuvent se combiner avec les solutions de surveillance de l'énergie et de contrôle moteur:

L'objectif de Schneider Electric Exchange est de favoriser et de favoriser le développement de nouvelles idées via une communauté d'experts de l'industrie manufacturière qui partagent et utilisent de nouveaux concepts et solutions. L'écosystème Schneider Electric Exchange combine la puissance du marché avec celle d'une communauté en ligne active. Exchange permet de se tenir au courant des nouveaux acteurs dans un espace industriel donné et d'accélérer l'innovation en matière de mise en œuvre de l'IoT et des solutions connectées.

Donateur

Tanaji Bhosale, Sr. Manager – Projects, apporte plus de 25 ans d'expérience et une connaissance approfondie de la conception électrique et de l'ingénierie détaillée. Il est un expert en gestion de projet et en centres de contrôle de moteurs intelligents avancés / Smart Panels et possède une expertise dans la surveillance et le contrôle de l'énergie de distribution électrique.

En tant que chef de projet, Tanaji est impliqué dans tout, de la discussion et de la planification des propositions à l'approvisionnement et des exécutions FAT et SAT au support après-vente. Sa liste de clients satisfaits comprend: IDMC Ltd, Watson Pharma Ltd, Lubrizol Ltd, Kansai Nerolac Paints Ltd, K.V Arochem, V.N. Creative Ltd et CEAT Ltd.

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