Mise à niveau de sécurité avancée pour laminoir d’acier inoxydable

Avril 10, 2014 ---Le nouvel automate programmable de sécurité ABB apporte à la plateforme de Sandvik Materials Technology une protection des zones de sécurité d’un gros laminoir à froid dans son usine de Sandviken (Suède). Ce laminoir constitue le principal élément d’une ligne de production de feuillards de précision.

Le laminoir à froid de Sandvik a déjà été mis à niveau plusieurs fois, les modifications récentes sont l’ajout de servomoteurs et d’un nouveau système de commande utilisant l’automate programmable standard ABB AC500, ainsi que des pupitres opérateur à écran tactile.

la dernière mise à niveau ajoute des modules de sécurité de l’automate programmable ABB AC500-S au système de commande de la machine pour améliorer la sécurité de ce laminoir de 20 m de long, avec une architecture en réseau utilisant le protocole PROFIsafe sur PROFINET qui permet le contrôle indépendant de 6 zones de sécurité. L’organisation des zones permet aux éléments de la machine de rester opérationnels lorsqu’un opérateur accède en toute sécurité à une autre zone où la sécurité est réalisée par coupure de l’alimentation.

Une cinquantaine de voies d’entrée/sortie de l’automate de sécurité sont utilisées pour la connexion  de contacteurs de protection, de barrières immatérielles, et des arrêts d’urgence. Les entrées/sorties surveillent également les pressostats afin de détecter que l’alimentation hydraulique est coupée de façon à effectuer la maintenance ; elles contrôlent également les alimentations des variateurs. Le contrôle de sécurité de la vitesse représente un autre aspect de la sécurité de ce nouvel automate programmable afin d’éviter que les mains ou les doigts ne soient pas attrapés entre les tôles et les rouleaux du laminoir.

Sandvik a choisi l’automate programmable de sécurité ABB AC500-S pour cette application du fait de son expérience réussie avec l’architecture de l’automate programmable standard AC500 sur cette machine et sur d’autres projets de système de commande de ses machines. L’automate de sécurité AC500-S a également offert à Sandvik la possibilité d’utiliser des nombres en virgule flottante pour simplifier dans ce projet la programmation de sécurité des tâches telles que la vitesse de calcul.

Le fait que la version standard de l’automate programmable ABB était déjà utilisée sur le laminoir a notablement simplifié l’ajout de la fonction de sécurité, en effet, le matériel de sécurité utilise la même interface opérateur que les automates standard AC500 : cela permet de placer dans un même système, des fonctions de sécurité et de non sécurité. Cette compatibilité inclut les dimensions identiques pour l’unité centrale et les modules d’entrée/sortie, ainsi qu’un câblage et des fixations identiques.

Le nouveau module d’unité centrale de sécurité biprocesseur et les voies d’entrée/sortie de sécurité sont intégrés à la configuration de l’automate programmable AC500 existant sur la machine qui pilote au total 6 moteurs et variateurs CA et CC. Les moteurs CC entraînent les rouleaux et la tôle d’acier. Les moteurs CA règlent la position des rouleaux pour obtenir la pression voulue pendant la mise en forme du feuillard. L’automate programmable standard est connecté également à 4 pupitres opérateur ABB Série CP600.

La programmation de la solution de sécurité a été simplifiée du fait que l’outil de développement intégré, Automation Builder, prend en charge la programmation de l’automate de sécurité dans l’environnement de développement CODESYS et avec la bibliothèque PLCopen Safety. ABB a également fourni son propre outil d’analyse du code de sécurité SCA qui vérifie les règles de programmation de sécurité.

La connaissance de l’environnement de programmation et la sophistication de ces outils ont aidé les développeurs Sandvik à assimiler les concepts de programmation de l’automate de sécurité. Cela leur a permis d’améliorer très rapidement l’architecture de sécurité de la machine et de respecter les délais serrés établis par la société pour cette mise à niveau afin de remettre rapidement en service le laminoir.

Ce projet a également eu lieu avant qu’ABB lance officiellement l’automate programmable de sécurité AC500-S. Avant son lancement commercial, ce nouvel automate a été largement testé sur le terrain dans de nombreuses applications pilotes. Sandvik, fait partie des clients pilotes d’ABB, et a développé ce système de contrôle de sécurité avant le lancement officiel du produit et de ces outils, cela a été possible grâce à l’excellent support fourni par l’équipé de développement d’ABB. Depuis cette application, Sandvik a utilisé cet automate de sécurité dans trois autres projets de mise à niveau de ces machines.

« Nous sommes très satisfaits de cette solution facile à mettre en œuvre qui ajoute une protection sophistiquée grâce à l’automate programmable de sécurité ABB directement intégré à l’automate existant sur la machine », déclare Torbjörn Pettersson, spécialiste du développement technique chez Sandvik Materials Technology.

« Le fait qu’ABB puisse fournir l’ensemble des composants de commande nécessaires pour ce projet (variantes de sécurité et standard de l’automate programmable, pupitres opérateur, variateurs, contacteurs et matériel de sécurité) a simplifié et accéléré cette mise à niveau », précise Jonas Rehnberg d’ABB Suède. « La modularité de cette nouvelle solution de sécurité permet également qu’il est maintenant très facile de mettre à niveau ou de modifier ultérieurement les fonctions de sécurité pour améliorer encore la sécurité du laminoir ou d’intégrer des principes supplémentaires dans la production. »

Le modèle AC500-S complète la gamme réputée d’automates programmables ABB AC500 avec une architecture biprocesseur conforme aux niveaux de sécurité fonctionnelle SIL3 PL e (IEC 61508:2010 et IEC 62061 / ISO 13849-1). L’automate de sécurité intégré AC500-S peut fonctionner même si l’automate standard est arrêté pour des raisons de maintenance. Cela permet au personnel de se déplacer facilement sur la machine pendant les interventions de maintenance du fait que l’automate de sécurité continue de surveiller l’état des capteurs de sécurité et d’exécuter ses fonctions de sécurité.

En savoir plus : www.abb.com/plc