Introduction

Ce projet impliquait la mise en œuvre d'un système d'automatisation complet pour une usine de papier utilisant les automates Siemens S7-1200 comme unités de contrôle principales. Le système a été conçu pour contrôler avec précision le processus de fabrication du papier, garantissant ainsi une qualité et une efficacité optimales du produit.

Architecture du système

Le système d'automatisation se composait de trois composants principaux :

• Automates Siemens S7-1200 : ces automates ont servi de cerveau de l'opération, gérant toute la logique de contrôle et le traitement des données.
• PC industriels Advantech : équipés du logiciel WINCC SCADA, ces PC fournissaient une interface conviviale pour surveiller et contrôler le processus.
• Serveur DELL : le serveur était utilisé pour le stockage, la sauvegarde et la mise en réseau des données.

Défis liés au contrôle des processus

L'un des défis les plus importants de ce projet consistait à parvenir à un contrôle précis de la tension du papier. Les fluctuations de tension peuvent entraîner des ruptures de papier ou une mauvaise qualité. Pour relever ce défi, une boucle de contrôle PID a été mise en œuvre pour réguler la vitesse du processus de fabrication du papier.

Contrôle PID pour la gestion de la tension

En utilisant une boucle de contrôle PID, le système pourrait ajuster automatiquement la vitesse des entraînements à fréquence variable (VFD) pour maintenir une tension de papier constante. Cela garantissait que le papier n'était ni trop étiré ni trop affaissé.

Considérations supplémentaires

Pour améliorer encore la précision du système de contrôle, les mesures suivantes ont été prises :

• Communication PROFINET : les automates et les VFD ont été connectés à l'aide de PROFINET, un protocole Ethernet industriel hautes performances, pour garantir une communication rapide et fiable.
• Contrôle de la tension pour chaque section : le contrôle individuel de la tension pour chaque section du processus de fabrication du papier a permis un réglage précis de l'ensemble du système.
• HMI de la série SMART : bien que l'IHM de la série SMART ne puisse pas communiquer directement avec l'automate S7-1200, un routeur tiers a été utilisé pour combler le fossé de communication.

Conclusion

La mise en œuvre réussie de ce projet d'automatisation démontre la puissance et la flexibilité des automates Siemens S7-1200 pour relever les défis complexes de l'automatisation industrielle. En prenant soigneusement en compte des facteurs tels que le contrôle PID, les protocoles de communication et la sélection de l'IHM, nous avons pu fournir une solution répondant aux exigences spécifiques du client et dépassant ses attentes.

Des informations uniques

• Contrôle PID : L'utilisation du contrôle PID pour la gestion de la tension est une pratique courante dans l'industrie papetière, mais le réglage spécifique des paramètres PID peut avoir un impact significatif sur les performances du système.
• PROFINET : le choix de PROFINET comme protocole de communication était crucial pour garantir une communication rapide et déterministe entre les automates et les VFD.
• Sélection de l'IHM : le choix de l'IHM et l'utilisation d'un routeur tiers pour permettre la communication soulignent l'importance de prendre en compte les besoins spécifiques de l'application lors de la sélection des composants d'automatisation.

Considérations supplémentaires pour les projets futurs

• Maintenance prédictive : la mise en œuvre de stratégies de maintenance prédictive peut contribuer à réduire les temps d'arrêt et à améliorer la fiabilité globale du système.
• Cybersécurité : à mesure que les systèmes de contrôle industriels deviennent de plus en plus connectés, il est essentiel de mettre en œuvre des mesures de cybersécurité robustes pour se protéger contre les cyberattaques.
• Intégration dans le cloud : l'intégration du système d'automatisation à des plates-formes basées sur le cloud peut permettre des applications de surveillance à distance, d'analyse de données et d'apprentissage automatique.