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Cartonneries

2ipp2ipp est une société de solutions pour papeteries et cartonneries créée en 2006. Elle est spécialisée dans la recherche et le développement de solutions électroniques et informatiques adaptées aux process dupapier/carton.Nous travaillons dans ce domaine depuis près de 30 ans et nousavons déjà apporté un grand nombre d‘innovations dans les domaines de la mesure, la régulation, le suivi de qualité, laréduction des déchets, l‘augmentation de la productivité.

Nous vous présentons ici notre produit spécialement conçu pour la réduction du tuilage sur onduleuse ainsi que l‘amélioration globale du process.

EllioCURLSystème de Mesure et de Contrôle du Tuilage

Le système comporte 4 phases. Ces 4 phases peuvent être installées en même temps ou indépendamment les unes des autres.

Première phaseMesure du tuilage en ligne

Ajout de 2 capteurs par sortie

Version avec Capteurs Ultra son et détecteur de tas

Version avec Capteurs laser et détection de tas informatique

photo présentée : mesure de tuilage sens travers

et sens marche en 7 points

Schéma de la mesure

Carte processeur pour le calcul

Transfert de la mesure vers le serveur

Station opérateur

• Aucune modification machine • Encombrement réduit• Installation en une journée• Autonomie du système de mesure• Mesure fiable et rapide (précision de l’ordre d’un mm, ~ 200 pts de mesure pour 2m de laize)

Résultats

Evolution temps réel du tuilage sur 1 heure

Mesure du tuilage en cm/m ou %

Mesure du tuilage en mm

Hauteur miniDe la pile en mm

Hauteur maxiDe la pile en mm

Image de la dernière sortie

Mesure de La laize sortie

Heure de laDernière sortie

Estimation de la Forme du tuilage

Recherche desAnciens tuilages

Par date

En plus de la mesure de tuilage le système donne une mesure d’écrasé.La séparation des deux mesures se fait comme ceci.Les valeurs de tuilage et d’écrasé sont exprimées en % (ou cm/m) mais peuvent également être données en mm.

Ecrasés

Tuilage

Séparation Tuilage / écrasés

Tableau des mesures

Deuxième phaseAcquisition des mesures

Récupération des paramètres de la machine-Vitesse-Embarrages-Films de colle-…

Ajout de capteursDe température

!! Jauges d'humidité !!Récupération des données de production : Qualité, OF, Type papier… grâce à des connexions avec Infico, PCTOP, BHS…

Récupération des donnéesAcquisition des données à la

Volée dans les différents Systèmes de mesure :

-Dialogue modbuset profibus

-Insertion dans la ligne decommunication inter-automates,

aucune modification n’estnécessaire.

-Communication OPC…

-Ajout de nos proprescartes d’acquisition

analogique.

Insertion discrète dans vos armoires électriques

Ajout des capteurs de températureL’ajout de mesures de températures en des points stratégiques de la machine, permet de donner des informations sur les températures et les humidités des cartons.Grâce aux nouvelles jauges d'humidité 2ipp il est maintenant possible de mesurer directement l'humidité du papier.

Ces paramètres sont primordiaux dans la résolution des problèmes de tuilage.

Ils permettent également de vérifier :

- Le fonctionnement des embarreurs- La qualité de chauffage de la table- L’alignement des différents cylindres sécheurs - La qualité des papiers utilisés

Il est possible d’ajouter de 2 à 64 capteurs.

Ajout des capteurs de températureLes capteurs de température placés sur les simples faces permettent de surveiller la température des papiers pour un collage optimal.

Un capteur est placé en sortie de magasin, juste avant la double face, pour calculer la perte de chaleur et ainsi régler en cas de besoin la longueur de la nappe à laisser dans le magasin.

Les capteurs placés entre les embarreurs double face et la table, sur chaque nappe simple face et sur la couverture vont permettre soit une régulation directe du tuilage soit une régulation indirecte grâce aux mesures d’humidité des nappes (voir plus loin) en provocant un décalage d’humidité recto/verso.

Les capteurs placés en sorties de la table vont permettre, seuls ou avec l’aide d’une jauge d’humidité globale, de fournir un profil d’humidité dont la précision dépend du nombre de capteurs.

Les capteurs d'humidité sont placés juste avant l'entrée de la table sur les couches externes pour calculer un ratio recto/verso.

La version minimum prévoitl’installation de 6 capteurs,

3 recto et 3 verso.Ce qui permet de donner une

mesure moyenne de l’écartrecto-verso, ainsi qu’une bonne idée de la forme du

profil d’humidité.

L’augmentation du nombre de capteurs permet la réalisation

d’une cartographie de la feuille.Il est alors possible de détecter

des défauts d’humidité pluspetits, comme des bandeshumides, des défauts de séchage recto/verso sur

les bords…Tous ces défauts sont

signalés sur les stations opérateurs et si besoin surdes avertisseurs extérieurs.

Ce type de con�guration peut dans certains cas être remplacé par notre capteur de température mutlipoints( voir en �n de documentation : EllioIRCAM )

Résultats• Toutes les données sont stockées dans le serveur, à l’intérieur d’une base

de données au format SQL• L’historisation est gardée sur plusieurs années.• Toutes ces données servent :

– Au calcul des paramètres de régulation– A la génération d’alarmes qualité– Au suivi de production– A la réalisation de synoptiques– A la réalisation de pages d’historiques– A la création de rapports de fabrications– …

Création de synoptiques et pages d’historiques suivant vos recommandations

Troisième phaseCalcul des paramètres de réglage

• Le système va compiler toutes les informations de tuilage, de réglages machine et de données de production pour fournir en fonction de la fabrication en cours les meilleurs réglages pour obtenir le tuilage souhaité.

• Ces réglages peuvent être utilisés uniquement aux changements de qualité ou en continu tout au long de la fabrication.

• L’opérateur a le choix de faire envoyer automatiquement les réglages vers les automates de l’onduleuse, de déclencher l’envoi manuellement ou de suspendre tous les envois.

• L’opérateur peut, à tout moment, modifier les paramètres de réglages qui ne lui semble pas approprié.

Voici une page d’étude du tuilage qui permet en fonction d’un OF, d’une qualité ou d’un type de papier utilisé sur la totalité des échantillons ou sur une période donnée de calculer différentes statistiques facilitant la prise de décision pour la modification des réglages ou le choix du type de papier à utiliser.

Pourcentage du tuilage inférieur à 3%

Répartition des formes de tuilage

Courbe de Gauss du tuilage

Correspondance des différents réglages.

Rapports

Calculs statistiques• Sur les rapports, tous les calculs

statistiques peuvent être calculés.• En standard sont calculés les 2 sigma,

les 6 sigma, les CP et CPK pour la capabilité de la machine.

• Les valeurs sont accompagnées des courbes de Gauss pour une meilleure représentation.

Points importants• Plus il y a de variables qui entrent dans le calcul, plus le résultat est

précis, il ne faut pas hésiter à en ajouter :• Température et hygrométrie dans le stock bobine• Température et hygrométrie dans le hall machine• Fournisseur des papiers• Ancienneté des papiers• Tensions de feuilles• Température à différents endroits…

• Plus il y a de valeurs pour chacune des variables qui entrent dans le calcul, plus le résultat est précis, pour les qualités que vous réalisez souvent, un mois d’accumulation suffit à obtenir de bons résultats. Pour les qualités plus rares il faut attendre plus longtemps. Il faut en moyenne 1000 échantillons pour que l’indice de confiance passe au-dessus de 80%

• A l’installation du système les données de réglages sont saisies par l’encadrement pour que les préréglages fonctionnent tout de suite.

• Au fur et à mesure de l’accumulation d’expérience ces données sont affinées en temps réel.

• A tout moment il est possible de reprendre un réglage, le système repart de ce point pour ces calculs.

Quatrième phaseRégulation des actionneurs

• Il est possible de s’arrêter à la phase 3 et de se contenter de fournir aux opérateurs les meilleurs réglages à utiliser.

• La phase 4 permet dans un premier temps d’envoyer automatiquement aux actionneurs (embarrage, section table..) les consignes calculées dans la phase 3. Puis dans un deuxième temps de réguler directement le tuilage

Trois méthodes sont possibles

Envoi des consignes à l’automate qui gère habituellement les actionneurs

Ajout de nos propres régulateurs à la place des anciens

Actionneurs intelligents

RésuméMesure du

tuilage en ligne

Acquisition des données machine,des données de

productionet des températures

Serveur

Base de données au format SQL

Moteur de calculdes réglages et statistiques

Il y a deux régulations possibles, une régulation de température ou une régulation d’humidité.

Dans un premier temps, pour la partie humide les mesures de température sur chaque papier et après chaque

encollage permettent de déterminer la plage d’action pour la correction du tuilage sans pour autant défavoriser le collage Le système détermine en fonction de la qualité papier une

consigne de température pour chacun des points de mesure. Une zone de réglage de température maxi et mini, pour un collage idéal, est entrée pour chaque qualité. Le

système régule les embarrages pour obtenir la température voulue.

1 – CollagePour chaque qualité une plage de température des papiers au point de

collage est maintenu sur les simples faces. Cette température idéale est régulée par les embarreurs de pré-conditionnements. Neuf

capteurs de températures sont installés sur chaque simple face.

2 – TuilageLa mesure de tuilage en continu donne une consigne d’écart d’humidité

sur les nappes avant l’entrée dans la table. Cet écart d’humidité est régulé par la température des nappes elle-même régulée par les

embarreurs du double face.Une jauge d’humidité infrarouge à réflexion est installée sur chaque

nappe de la double face, ainsi que sur la couverture.Trois capteurs de température sont installés sur chaque nappe de la

double face, ainsi que sur la couverture.

3 – Humidité globaleDes capteurs d’hygrométrie relative sont installés dans le hall de stockage, le hall machine et sur le cheminement du produit fini. Les

mesures d’ humidités permettent de déterminer une consigne d’humidité globale du carton sorti de la table. Cette humidité sortie table est régulée dans un premier temps par les températures table, puis si besoin par les embarreurs de la double face (mouvements

synchronisés pour ne pas décaler les écarts recto/verso)Des capteurs d’hygrométrie sont placés sur le cheminement du carton

après la mitrailleuse pour estimer la perte d’humidité sous forme de vapeur du carton.

Une jauge d’humidité totale (microwave) est installée en point fixe à la sortie de la table et des capteurs de température (entre 12 et 64) sont

installés sur le recto et le verso pour donner un profil.

La régulation du tuilage se fait dans un ordre bien précis en suivant les priorités suivantes :

Actions sur les embarreurs de la double face.Si maximum atteint :

Action sur la température table (dans les limites fixées pour l’humidité globale)

Si maximum atteint :

Action sur la quantité de carton dans les magasins.Si maximum atteint :

Action sur les températures simple face, tout en respectant les limites pour un collage parfait.

%H2O ou °C

…

AméliorationsIl est possible d’ajouter une mesure du tuilage sur les piles

lors de leur cheminement vers le stock, pour ainsi avoir une mesure de tuilage après repos.

Il est possible d’ajouter des paramètres tels que l’imprimabilité ou la qualité du collage. Les calculs

pourront se faire sur ces paramètres comme sur le tuilage.

Il est possible d'ajouter une jauge Couleur pour vérifieren continu la teinte du carton.

ConclusionLe tuilage occasionne une perte de production, mais surtout une perte de temps. Grâce à ce système, il est maintenant possible de réduire ces pertes à leur strict minimum.

Conscientes des bénéfices qu'elles peuvent tirer de cette nouvelle technologie, la Sical du groupe Rossman, DSSMITH Atlantique, Cartonnerie Lacaux... n’ont pas hésité à investir dans ce nouveau système.

EllioIRCAMLa caméra Thermique 2ipp a initialement été développée pour les onduleuses mais elle trouve également sa place sur les machines à papier et carton.La caméra infrarouge qui la constitue est dotée d'un capteur 32x24 soit 768 pts demesures simultanées. Ce capteur remplace avantageusement les anciens capteurs detempérature mono point 2ipp.Cette jauge de température est entièrement coulée dans l'epoxy, ce qui rend cette jauge entièrement étanche, lui permettant de s'adapter à tous les environnements. La durée de vie de cette protection dépasse de loin le millénaire.L'enveloppe est en PLA, matériau écologique. Le verre est en Germanium de 0.5mm d'épaisseur, il résiste à tous les solvants et ne laisse passer que les longueurs d'ondes infrarouges (2-15um).Le champs de vision est de 110x75 deg pour 32x24 pts

La plage de mesures est comprise entre -40 et +300 Deg Celsius .La jauge dispose d'une connexion Wifi et d'une connexion Bluetooth. Elle possède son propre serveur Web pour diffuser les images et les historiques.Elle communique avec des automates grâce à ModBUS mais tous types de protocolespeuvent êtres ajoutés.Grâce à un algorithme développé par 2ipp en 2010, ce capteur est capable sous certaines conditions de donner un profil d'humidité. Par exemple, pour une laize de 4m, on place 4 capteurs ce qui donne un profil d'humidité de 128 pts.Une version portable avec batterie peut être customisée, avec visualisation sur smartphone ou tablette.

Caméra Thermique

Diam = 40mmLongueur = 95mmPoids = 150 g

EllioH2O 1.03La nouvelle jauge d'humidité 2ipp est performante, petite, extrêmement solide et trés économique.Elle est le fruit de plusieurs années de recherches, le principe de fonctionnementest foncièrement différent des jauges infra-rouges classiques. En effet, il n'y a pas de lampe à incandescence qu'il faut changer régulièrement, il n'y a pas non plus de moteur ou de fork qui sont des pièces d'usure.Le fait qu'il n'y ait pas de pièces en mouvement nous a permis de couler entièrement la jauge dans l'epoxy, ce qui rend cette jauge entièrement étanche, lui permettant de s'adapter à tous les environnements. La durée de vie de cette protection dépasse deloin le millénaire.L'enveloppe est en PLA, matériau écologique. Le verre est en Borosilicate de 3mm d'épaisseur, il résiste à tous les solvants et reste éternellement clair quelque soit les températures. Une cage de Faraday entoure la jauge pour la protéger efficacement des perturbations électromagnétiques.

La plage de mesure est quasiment de 2% à 90% d'humidité.La jauge dispose de 2 sorties 4-20mA sélectionnables. D'une connexion Wifi et d'uneconnexion Bluetooth. En option, elle peut posséder un connecteur RJ45 Gigabit.Elle possède son propre serveur Web pour diffuser les images et les historiques.Elle communique avec des automates grâce à ModBUS mais tous types de protocolespeuvent êtres ajoutés.Enfin, il existe une version miniature de cette jauge pour des applications particulières.

Jauge d‘humidité

Diam = 90mmLongueur = 180mmPoids = 1.180 Kg

EllioCOL 2.02La nouvelle jauge Couleur 2ipp est performante, petite, extrêmement solide et trés économique.Les exigences en matière de qualité pour les cartons évoluent tous les jours. La couleur et notamment le b devient un critère important. Cette jauge est idéale pourgarantir la stabilité colorimétrique de vos papiers.

La jauge est entièrement coulée dans l'epoxy, ce qui rend cette jauge entièrement étanche, lui permettant de s'adapter à tous les environnements. La durée de vie de cette protection dépasse de loin le millénaire.L'enveloppe est en PLA, matériau écologique. Le verre est en Borosilicate de 3mm d'épaisseur, il résiste à tous les solvants et reste éternellement clair quelque soit les températures. Une cage de Faraday entoure la jauge pour la protéger efficacement des perturbations électromagnétiques.

La plage de mesure n'inclue que le spectre visible et n'utilise pas les UV, la blancheurmaximum que cette jauge peut mesurer est donc de 100.La jauge dispose de 2 sorties 4-20mA sélectionnables. D'une connexion Wifi et d'uneconnexion Bluetooth. En option, elle peut posséder une connection RJ45 Gigabit.Elle possède son propre serveur Web pour diffuser les images et les historiques.Elle communique avec des automates grâce à ModBUS mais tous types de protocolespeuvent êtres ajoutés.Une interface graphique comme l'image ci-dessous peut-être ajoutée.

Jauge Couleur

Diam = 90mmLongueur = 181mmPoids = 1.190 Kg

Les solutions de Services

Sous-traitance informatique

Nous réalisons tous types de travaux informatiques,principalement sur les systèmes Measurex et Honeywell,

mais également sur les autres systèmes QCS et DCS,ainsi que sur les systèmes à automates.

Formations

Nous proposons de la formation conventionnée sur les systèmesMeasurex et Honeywell,

et sur un grand nombre de langages de programmationcomme le C, C++, PASCAL, VISUAL BASIC, LABVIEW...

ainsi que sur les langages de programmations dits "Internet" comme HTML, PHP, JAVA, JSCRIPT, VBSCRIPT ou PERL. Nous proposons également

des formations sur les communications OPC,les réseaux Ethernet ou les méthodes de sauvegarde.

Expertises

Nous pouvons réaliser des expertises réseaux,avec analyse complète et rapports de trafic, débouchant sur des conseils

pour améliorer vos réseaux.Nous réalisons des études pour établir un plan

de sauvegarde de tous vos systèmes.Nous réalisons des expertises sur les systèmes QCS et DCS,

sur les communications inter-systèmes.

Programmes spécifiques

Nous réalisons tous types de logiciels qui ne feraient pas partie de nos produits de base,

comme des passerelles de communication entre deux systèmes, ou des logiciels de prédiction de consommation de gaz...

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