process news - automation.siemens.com · résultats du pst avec le position- ... hydraulique...

Asset Management

Maintenirles valeurs

processLe magazine de l’industrie des procédés

13ème Edition 3/2008

news

S o m m a i r e

p Titre

Asset Management 4 Examen complet

Infracor, Allemagne

7 Monitoring pour pompesKSB, Allemagne

8 Exploitation optimiséeRWE, Allemagne

12 Traçabilité continueRFID

p Technologie

Technique de conduite de procédé 14 Meilleure visibilité

Technique de commande à distance

16 APC tout simpleAdvanced Process Control

p Industrie

Eau 18 Débit continu

Usine de dessalement Veolia/SIDEM

Chimie 20 Anneau libre

Evonik Industries, Belgique

Siem

ens

AG

Siem

ens

AG

CLS

Beh

rin

g

Le nouveau banc d’essai pour pompes d’Infracor à Marl améliore la maintenance des pompes et permet le développement de nouveaux concepts pour l’apprentissage et la formation

Page 4

Simatic PCS 7 TeleControl permet l’intégration fl exible des stations extérieures dans une solution d’automatisation

Page 14

Migration du niveau de commande et de surveillance de deux systèmes de conduite de procédé existants vers Simatic PCS 7 chez CSL Behring

4

p r o c e s s n e w s | 3 - 2 0 0 8

2 process news | 3-2008

Industrie alimentaire 22 Fraîcheur intelligente

Granarolo, Italie

Industrie pharmaceutique 24 Upgrade qualifi é

CSL Behring GmbH, Allemagne

26 Moins d’énergie pour plus d’effi cacitéEffi cacité énergétique

Solaire 28 Perspectives ensoleillées Conergy AG, Allemagne

Eau 30 Eau potable issue de la mer

Aguas de la Cuenca del Seura S.A. Espagne

Infrastructure 32 Sinamics à pleine vapeur

Valorec Services, Suisse

34 En bref

35 Dialogue

process news | 3-2008 3

E d i t o r i a l

Chère lectrice, cher lecteur,

Dans chaque production, il y a d’innombrables assets : réservoirs, outils, vannes, mais aussi des unités complexes comme des réacteurs complets, des machines – avec chaque fois des exigences spécifi ques d’entretien et de maintenance. Des solutions intégrées pour l’Asset Management sont indispensables pour une production économique et sûre. C’est pourquoi, nous avons mis l’accent, dans cette édition de Process News, sur le thème Asset Management.Nous avons élargi les fonctions d’Asset management, de façon à intégrer tous les composants importants de l’installation dans le procédé de surveillance et de conduite. Ceci est une étape décisive, par laquelle nos solutions contribuent à la pérennité de la com-pétitivité de nos clients, par une réduction signifi cative des Life Cycle Cost.Les assets mécaniques, tels que les pompes, jouent un rôle tout à fait essentiel dans l’industrie des procédés. Nous avons développé des modules spéciaux pour l’asset management des pompes, qui s’insèrent en continu dans notre système de conduite de procédé Simatic PCS 7. Avec ces modules, l’état actuel d’une pompe peut être mesuré – une condition essentielle pour une maintenance prédictive. Un exemple, montrant comment les exploitants d’in stallations profi tent de cette fonctionnalité, est donné par une application chez Infracor, que vous trouverez en page 4.Mais l’Asset Management joue aussi un rôle important dans le cas d’exploitation d’installations réparties. Il en est ainsi pour RWE, avec un stockage de gaz qui est intégré dans le système de conduite prioritaire de la centrale de la société, via la fonctionnalité d’Asset Management de PCS 7 – voir page 8.Nous espérons que nous vous avons apporté d’intéressantes et précieuses idées, avec les articles de cette édition de process news.

Miguel Fernandez

Competence Center Chemie

Siemens Industry


Tou

tes

les

ph

oto

s :

Siem

ens

AG

Usure par cavitation d’un rotor de pompe : pour éviter de tels dommages,

le personnel de maintenance peut être formé sur un nouveau banc d’essai

pour pompes

T i t r e A s s e t M a n a g e m e n t


duction, de réduire les coûts de maintenance et de réduire les redondances. Partant de cette stratégie, Infracor a décidé de construire un nouveau banc d’essai pour pompes. Celui-ci a été développé et réa-lisé en étroite collaboration avec Siemens. Le banc d’essai pour pompes est automatisé avec le système de conduite de procédé compact Simatic PCS 7 Box, comprenant les dernières fonctionnalités d’Asset Management pour pompes.

A s s e t M a n a g e m e n t a v e c P a r t i a l S t r o k e T e s t

Le Partial Stroke Test (PST) est essentiellement utilisé au cours du contrôle de la sécurité de l’installation, pour démontrer et maintenir la capacité de fonction-nement des vannes de sécurité. Mais le PST est également adapté au contrôle automatique et systématique de vannes norma-les, sans perturbation de l’exploi-tation des installations. Les résultats du PST avec le position-

neur intelligent Sipart PS2 ou en tant qu’Add-on-Product pour le système de sécurité Simatic S7-400FH, permettent une évaluation de l’état réel des vannes et peuvent être intégrés dans l’Asset Management de PCS 7. Ce qui permet aussi d’inté-grer les vannes dans l’examen de la disponibilité de l’ensemble de l’installation, ainsi que dans la planifi cation des mesures de maintenance.

Asset Management pour pompes avec PCS 7

Le cœur de l’automatisation de procédé du banc d’es-sai pour pompes est l’Asset Management intégré à

Infracor, Allemagnep

Examen complet

Le parc chimique de Marl est le troisième plus important parc industriel d’Allemagne. Sur une surface d’environ 6,5 kilomètres carrés se sont

installées 30 sociétés, entre autres des entreprises renommées comme Evonik, Sasol, Vestolit, Ineos et Lanxess.

Le parc chimique de Marl est géré par l’exploitant du site et prestataire de services industriels complets Infracor GmbH. L’entreprise offre des services sur mesure pour l’industrie chimique et l’industrie de procédé connexe à la chimie. Ils s’étendent de la fourniture de services ponctuels, en passant par l’en-tretien de procédés de production complets, jusqu’à l’exploitation de sites chimiques complexes. Les services étendus pour infrastructure et pour la maintenance sont concentrés sur quatre domaines : l’alimentation et la dépollution, la technique, la logis-tique et la gestion de site.

Services pour une meilleure performance

Au programme étendu des services qu’Infracor offre à ses clients du parc chimique de Marl, appartiennent aussi des mesures liées à la maintenance, la révision et l’entretien des installations. Pour pouvoir assister ses clients de façon optimale et à tout instant, Infra-cor travaille à une amélioration continue de ses services. Voilà pourquoi le service pompes de Marl a été reconnu comme un service pouvant encore amé-liorer son potentiel : à Marl, Infracor prend en charge l’entretien d’environ 20.000 pompes, environ 6000 d’entre elles sont révisées chaque année. Une autre étape du développement est le banc d’essai pour pompes, entièrement automatique.

Plus de services pour les pompes

A partir des exigences des clients, Infracor a analysé les problèmes et les tendances du marché. L’objectif est d’améliorer de façon continue par des solutions innovantes, la disponibilité des installations de pro-

Avec un nouveau banc d’essai pour pompes, qui utilise les

fonctions d’Asset Management de Simatic PCS 7, Infracor

optimise et étend son programme d’offre de services pour

pompes dans le parc chimique de Marl.


infocontact

www.infracor.de/[email protected]

Siem

ens

AG


Simatic PCS 7, avec les modules de fonction « Pump-Mon » et « AssetMon ».

Le module « PumpMon » permet de traiter les don-nées existantes du procédé, qui caractérisent l’état d’exploitation d’une pompe, pour en déduire des in-formations sur son « état de santé » et son rendement hydraulique effectif. Avec le module « AssetMon », les informations importantes pour l’Asset Management peuvent être évaluées et transmises à partir des don-nées du process et de celles obtenues par calcul.

Ainsi, on peut maintenant, au delà des examens de pompes effectués jusqu’à ce jour, qui ne permettaient que de mesurer les caractéristiques mécaniques clas-siques, démontrer en plus la qualité des pompes. Avec le module PumpMon, on peut mesurer et documenter de façon détaillée le rendement hydraulique et en conséquence l’état effectif d’une pompe. « Voici exacte-ment l’avantage du projet pour notre technique. Les justifi cations de qualité des pompes sont un autre module de notre offre de services intégrés », affi rme Andreas Bonhoff, gérant d’Infracor.

Ainsi, le nouveau banc d’essai permet, par exemple, d’effectuer sur la pompe, un contrôle de conformité des données du constructeur, avant sa première ins-tallation en production. D’autre part, le rendement exact d’une pompe peut être documenté après sa ré-paration, ce qui garantit la qualité de la réparation et que cette pompe fournira de nouveau le rendement souhaité.

Avantages pour l’apprentissage et la formation

Les collaborateurs profi tent aussi des possibilités du nouveau banc d’essai pour pompe, pour leur forma-tion. Ainsi, par exemple, on peut amener la pompe en état de cavitation par un étranglement manuel d’un circuit d’eau, ce qui permet de montrer au personnel comment reconnaître et éviter cet état d’exploitation non souhaité.

Simultanément, l’installation du système de con-duite de procédé Simatic PCS 7 avec différentes variantes de raccordements pour la périphérie, sert aussi de système pour la formation à la technique générale de conduite de procédé. « Au centre de com-pétence pompes, nous proposons maintenant une préparation encore plus intensive des futurs techni-ciens spécialistes de la maintenance et de la produc-tion. En même temps, l’offre de formation continue s’élargit pour les collaborateurs exploitants – ainsi nos spécialistes bénéfi cient d’un enseignement continu », explique Dr. Hans-Jürgen Metternich, res-ponsable de la formation. p

infocontact

www.siemens.com/[email protected]

A p e r ç u d u b a n c d ’ e s s a i

Pour toutes pompes jusqu’à un débit hydraulique de 100 m³/h 3Banc d’essai réglable en hauteur pour pompes de différentes 3taillesDifférents adaptateurs permettent un bon raccordement 3mécanique de la pompe au circuit hydrauliqueSimatic PCS 7 Box avec Simatic PDM (pour paramétrage et 3diagnostic des instruments du procédé)Démonstration de la polyvalence de la technique de conduite 3pour des besoins de formation à l’aide de trois variantes de raccordement au niveau procédé :

uProfi bus DP u Profi bus PA (relié au faisceau DP avec DP/PA-Link) u Raccordements antidéfl agrants avec ET 200iSP (via Profi bus DP)

Entraînement pompe par un Moteur Siemens-Loher de 500V / 363A (45 kW), régulation avec Simovert Micromaster 440Sitrans P pour la mesure de la pression d’entrée et de sortie 3avant et après la pompeMesure du débit hydraulique à la sortie de la pompe avec 3Sitrans F MAG 6000 et capteur de mesure MAG 5100 WPositionneur Sipart PS 2 pour commande de la vanne de 3régulation pour le maintien du point de travailTechnique de pesage avec cellules de pesage Siwarex et 3convertisseur de mesure de la famille Siwarex U pour la citerne d’eau


KSB, Allemagnep

Monitoring pour pompes

Avec un chiffre d’affaires de plus de 1,7 mil-liards d’Euros, le groupe KSB compte parmi les fabricants leaders de pompes, de robinet-

terie et de systèmes annexes. En tant que plus impor-tant fabricant allemand de pompes, KSB est fortement motivé, à rechercher dans l’intérêt des clients com-muns, des potentiels de synergie avec Siemens, lea-der des fournisseurs d’automatisation.

Les pompes, éléments de l’Asset Management

Les pompes appartiennent aux plus importants équipements d’une installation de procédé. En géné-ral, elles sont exposées à de fortes contraintes et à une usure souvent diffi cilement prévisible. Lorsqu’une pompe tombe en panne, cela entraîne souvent l’arrêt de l’ensemble de l’installation de production – avec un dommage qui est plusieurs fois supérieur à la valeur de la pompe. C’est pourquoi, l’intégration des pompes dans les fonctionnalités de surveillance et d’alerte du système de conduite du procédé est fortement souhaitable. Aujourd’hui, les systèmes de pompes modernes possèdent souvent déjà une com-mande ou une régulation intégrée – mais l’intégra-tion dans un système de conduite de procédé néces-site souvent d’importants travaux de programmation individuelle.

C’est pourquoi, KSB et les experts du Competence Center Chemical Industry de Siemens ont développé une solution Plug-and-Play pour l’intégration des

pompes KSB dans le système de conduite de procédé Simatic PCS 7, pour simplifi er davantage encore l’Asset Management et pour minimiser les coûts d’ingénierie pour l’intégration des entraînements de pompes KSB « PumpDrive » dans le système de conduite.

Intégration simplifi ée des informations importantes

La solution utilise le raccordement Standard Profi bus de PumpDrive et un module PCS 7 correspondant. C’est ainsi que les pompes KSB peuvent être comman-dées, visualisées et surveillées simplement via Simatic PCS 7. Des messages de diagnostic de pompe, comme par exemple les dysfonctionnements des en-traînements ou un colmatage de l’alimentation, sont transmis à PCS 7 où ils sont traités et peuvent être af-fi chés par un Look&Feel uniforme, en tant qu’alarmes éditées et archivées. D’autre part, les valeurs de pro-cédé comme débit ou consommation de courant sont affi chées sur les écrans standards du système de conduite de procédé et leurs tendances sont visuali-sées ou archivées. Ces valeurs sont également dispo-nibles pour un traitement complémentaire dans le système prioritaire. p

KSB et Siemens ont développé ensemble une solution Plug-and-Play pour

l’intégration des pompes KSB dans le système de conduite de procédé

Simatic PCS 7.

infocontact

www.siemens.com/chemicalsthomas.mueller-heinzerling@[email protected]


RWE, Allemagnep

Exploitation optimiséeUne technique de conduite modernisée avec le système de conduite

de procédé Simatic PCS 7, comprenant l’Asset Management, assure la

disponibilité d’un stockage de gaz en cavités souterraines.



La société RWE Westphalen-Weser-Ems AG, dont le siège est à Dortmund, une société régionale de RWE Energy, est avec sa société sœur RWE

Rhein-Ruhr, le plus important fournisseur intégré allemand de gaz et d’électricité ; elle est aussi, en tant qu’entreprise de service d’énergie, un investisseur important et un exploitant régional d’infrastructure énergétique. Les missions de l’entreprise consistent entre autres, en la planifi cation et l’exploitation de stockage de gaz naturel en cavités souterraines. Un site des stockages de gaz naturel en cavités de la

RWE

société RWE Westphalen-Weser-Ems comprenant ac-tuellement dix cavités et un volume géométrique d’environ 3,4 millions de mètres cubes se trouve à Epe près de Gronau.

Du début 2006 jusqu’au début 2008, RWE Westpha-len-Weser-Ems AG a investi dans le renouvellement important et l’extension de l’automatisation de l’ins-tallation. Simatic PCS 7 Version 6.1 a pris la relève de l’ancien système d’automatisation et les armoires électriques basse tension ont été remplacées par des armoires Sivacon fabriquées à Leipzig. Le projet a été

S t o c k a g e d e g a z e n c a v i t é s o u t e r r a i n e E p e

Installations de surfaceInstallations de traitement du gaz (séchage, préchauffage, mesure) 3Bâtiment (bâtiment fonctionnel, local des compresseurs, chaufferie) 3Sites d’exploitation des cavités équipements de mesure, de commande 3et de régulation, technique de sécurité, installations d’inhibition)

Caractéristiques techniques de l’installation de surfaceStockage :

Installation de compresseurs : 3 compresseurs à piston (double étage), 3Débit total de stockage 160.000 m3/h, avec 3 moteurs synchrones à régulation de vitesse de 3,7 MW chacun

Extraction :Tubage d’extraction I + II + IV : 140.000 m3/h

Tubage d’extraction III : 240.000 m 3 3/h

Préchauffage du gaz naturel :Pool de préchauffage : 3 x 4,5 MW, 1 x 8,9 MW 3

Installation de séchage du gaz naturel :3 colonnes d’absorption avec chacune une installation de régénération 3pour le glycol : 2 installations de 140.000 m3/h, 1 installation de 240.000 m3/h1 séchage par tube à cyclone = 140.000 m 3 3/h (tubage IV)

Installations souterrainesCavités :

Site de forage (forages verticaux / déviés, tours de forage, centrales à ciment) 3Utilités de forage (tubage de production, équipements d’étanchement et 3de relevage, USAV)

Sites de stockage :Salines Werra (chaux permienne 1) 3Profondeur environ 1.400 m 3

Paramètres de cavité :10 cavités 3Volume géométrique 3 millions de m 3 3

Volume gaz de travail 480 millions de m 3 3

Volume de gaz tampon 80 millions de m³ 3

Pression du réservoirMaximum 230 bar, minimum 55 bar 3

Structure géologique du réservoir de gaz dans le bassin salin du Rhin inférieur, exemple de Xanten


RWE

réalisé avec succès par la société Elpro GmbH de Berlin, certifi ée spécialiste Simatic PCS 7. « Nous avons atta-ché beaucoup d’importance à des stratégies connues et éprouvées, ainsi qu’aux méthodes de représen-tation, justement pour assurer l’acceptation du per-sonnel d’exploitation du nouveau système », souligne Wilhelm Dreyer d’Elpro GmbH. « C’est également dans cet esprit que les essais de fonctionnalité effectués en usine avec la contribution des opérateurs en cours de formation se sont avérés indispensables ».

Tâche complexe

L’exploitation du stockage de gaz souterrain à Epe est entièrement automatisée. L’automatisation répond aux normes connues de la technique des centrales électriques, elle est subdivisée hiérarchiquement en niveaux de commande individuelle, en niveau de groupes de fonctions et en niveau de conduite. De nombreuses sections d’installation pour le stockage et l’extraction du gaz naturel ont du être intégrées dans le concept global, parmi lesquelles également des systèmes en provenance d’autres fabricants, comme par exemple le brûleur pour la combustion des gaz produits lors du procédé de régénération de glycol ; ces sections d’installation peuvent être reliées sans problème à Simatic PCS 7.

Les entrées des stations appartiennent aussi à ces sections d’installations avec piège à condensat à l’en-trée pour les systèmes de transport RWE Ouest et RWE Est, raccordés à des pressions nominales différentes. Deux compresseurs à quatre pistons et à double étage avec entraînement électrique et refroidisseurs de gaz en aval servent au remplissage des cavités jusqu’à la

pression maximale admissible ou à la recompression du gaz. Les dix cavités de gaz sont reliées d’un côté aux compresseurs et de l’autre côté aux tubages d’ex-traction, par des canalisations haute pression et au Manifold d’une station de distribution.

80 modes de fonctionnement entièrement automatiques

Le nouveau système d’automatisation permet en tout environ 80 modes de fonctionnement entièrement automatiques. La coordination de tous les groupes de fonctions des sections d’installation est assurée par le niveau conduite. Il régule – depuis un dispatching séparé pour les systèmes de transport RWE Ouest et RWE Est – les débits de gaz et les pressions limites et il coordonne les moyens d’exploitation mis à la dispo-sition de l’installation, pour chacun des modes d’ex-ploitation, stockage et soutirage. En cas de dysfonc-tionnements ou de pannes des sections d’installation, le niveau de conduite assure les paramètres de con-signe par des stratégies de détournements de fl ux et des commutations de secours.

Commande à distance depuis Dortmund

Depuis le réinvestissement, trois paires de serveurs gèrent chacune 50.000 messages, deux autres paires de serveurs pour extensions ont été commandées en mars 2008. Pour pouvoir commander à distance la ré-partition des charges du stockage de gaz en cavités depuis Dortmund (Remote Dispatching), l’installation d’Epe met, de plus, à la disposition de Dortmund des signaux, via des serveurs OPC redondants. Ceux-ci

S o l u t i o n P a r t n e r A u t o m a t i o nE l p r o G m b H

La société Elpro GmbH est un fournisseur spécialisé, leader en solutions de techniques de conduite et d’électrotechnique dans des branches particulières de l’industrie et du domaine du transport. Sur la base d’une compétence approfondie en techniques d’automatisation, de connaissances spécifi ques de branches et de savoir-faire en matière de procédés, orienté systématiquement client, Elpro propose les études, la fourniture et le montage d’installations clés en main.

Siège de l’entreprise :Marzahner Straße 34, 13053 BerlinCollaborateurs : 210Contact :Wilhelm DreyerTél. +49 30/9861 2273Fax +49 30/9861 2615E-mail : [email protected]

Les systèmes des têtes de cavité de stockage sont intégrés à la nouvelle technique de conduite



infocontact


sont directement couplés aux systèmes d’automati-sation de Simatic PCS 7. Au poste de contrôle d’Epe, il y a trois postes opérateur, équipés chacun de deux moniteurs.

L’opérateur peut sélectionner les modes d’exploita-tion « Automatique à distance » (Dispatching Dort-mund) et « Local ». En mode d’exploitation local tous les groupes de fonctions peuvent être pilotés en mode automatique ou manuel, indépendamment du niveau de conduite. En général pour des besoins de mainte-nance, l’autorisation de conduite sur site des sections d’installation est transférée sur des panels opérateurs locaux de type Simatic MP 370 ou sur des points de commande in situ.

Pour assurer une disponibilité élevée de l’installa-tion, les sections d’installation technologiquement indépendantes les unes des autres, sont automatisées en des unités séparées et toutes les boucles importan-tes depuis les capteurs jusqu’aux actionneurs sont de conception redondante. Les signaux « Arrêt d’urgence » envoyés aux stations pour « purge » c’est-à-dire pour fonctionnement sans pression de l’installation, sont soumis au système deux sur trois, autant pour des raisons de disponibilité que de sécurité.

Station d’ingénierie en tant que station de maintenance

En plus de la conduite de l’exploitation, une mission es-sentielle de RWE Westphalen-Weser-Ems AG est l’Asset Management rapproché de l’installation. Elpro GmbH a réalisé cette fonctionnalité, en utilisant les fonction-nalités d’Asset Management de Simatic PCS 7. En consé-quence, RWE Westphalen-Weser-Ems AG a maintenant un accès direct à l’installation, jusqu’au niveau appa-reillage de terrain. Une des deux stations d’ingénierie d’Epe est utilisée comme station de maintenance pour la gestion des composants de l’installation. Toutes les fonctions de diagnostic existantes dans le système de

conduite du procédé et dans ses composants sont mises à la disposition de la Station de Maintenance où elles sont visualisées. Le dispatching central de Dortmund reçoit des signaux concentrés sélectionnés pour l’éva-luation du stockage. Pour l’étude, Elpro GmbH a utilisé le Simatic Process Device Manager (PDM). Partout où cela a été techniquement réalisable, les capteurs et les actionneurs ont été raccordés via Profi bus (Profi bus DP et Profi bus PA) pour obtenir en plus du seul traitement du signal et des entrées/sorties, des informations sur les services DPV1 acycliques et pour les exploiter dans le de cadre l’Asset Management éloigné des installa-tions.

Solution sur mesure

Avec l’Asset Management, RWE Westphalen-Weser-Ems AG est capable d’évaluer l’état de l’installation et de ses composants, comme par exemple les appareils de terrain et de prendre rapidement les mesures adaptées pour éviter ou éliminer les problèmes. L’en-treprise de services énergétiques considère comme un avantage l’utilisation par Siemens du langage d’appareil, EDDL (Electronic Device Description Lan-guage) indépendant des systèmes d’exploitation et la compatibilité avec des appareils d’autres fabricants.

RWE Westphalen-Weser-Ems AG peut maintenant réagir plus rapidement aux dysfonctionnements, uti-liser de meilleures possibilités de diagnostic et faire de la maintenance préventive de l’installation. D’autre part, l’entreprise reçoit une assistance générée par le système pour l’exécution des mesures à prendre. L’automatisation a optimisé l’installation pour les exi-gences futures et contribue ainsi à assurer à RWE une avance concurrentielle pour le futur. p

A p e r ç u d e l a t e c h n i q u e

Simatic PCS 7 V 6.1 avec Asset 3Management intégréServeur Simatic Net OPC 3Simatic PDM Process Device Manager 3Profi bus DP et Profi bus PA 3Positionneurs Simatic, variateurs de 3fréquence Sinamics, Simocode, électrovannes et chauffages Périphérie décentralisée Simatic ET 200 3Composants Scalance X Industrial 3EthernetOperator Panels Simatic MP 370 3Distribution électrique Sivacon 3Alimentation électrique Sitop 3

Elpro GmbH a réalisé l’Asset Management rapproché de l’installation avec les fonctionnalités d’Asset Management intégrées dans Simatic PCS 7


Avec la globalisation, la part des coûts de pro-duction sur la totalité de la valeur ajoutée devient de plus en plus réduite, tandis que

les coûts de logistique augmentent de façon continue. L’année dernière, le commerce international a aug-menté quatre fois plus vite que le produit social brut global, calcul de la World Trade Organization (WTO). Cependant, le principal problème de l’optimisation des processus de logistique est souvent le manque de transparence : en raison du nombre important des entreprises intervenantes et de l’absence de standards de données il n’est pratiquement plus possible d’échanger des informations entre les participants.

Radio Frequency Identifi cation (RFID) est considé-rée comme la technologie clé, pour apporter plus de « clarté dans cette obscurité ». RFID rend possible la saisie automatique et continue des mouvements de marchandise. Le point essentiel se situe au niveau des circuits de transport avec des conteneurs à claire-voie réutilisables, des fûts ou des caisses en plastique avec lesquels on obtient de forts potentiels de rationalisa-tion par l’utilisation de RFID. Comme ces conteneurs de transport effectuent plusieurs fois le circuit du producteur vers le client fi nal et inversement, les coûts des transpondeurs RFID sont relativement moins importants – un retour d’investissement peut

RFIDp

Traçabilité continueRFID est sur la meilleure voie, pour devenir une technologie clé

de l’Asset Management dans le domaine de la logistique.



infocontact

www.siemens.com/rfi [email protected]

être obtenu plus rapidement. C’est pourquoi on peut alors utiliser des supports de données de qualité supérieure, qui sont mieux protégés contre les infl uences environnementales et les contraintes mécaniques.

Asset Tracking, Tracking & Tracing, Supply Chain Management

Avec l’équipement des conteneurs avec RFID, on peut immédiatement réaliser trois applications : Asset Tracking pour l’optimisation du parc de conteneurs de transport, Tracking & Tracing pour la traçabilité continue des produits et des matières premières, ainsi que Supply Chain Management pour la circula-tion automatique des marchandises.

En ce qui concerne l’Asset Management, il s’agit d’immobiliser le moins de capital possible, en adap-tant de façon optimale le parc de conteneurs aux cir-cuits de transport. Il faut pour cela des transpondeurs robustes, qui accompagnent les conteneurs pendant tout leur cycle de vie.

Les données mémorisées sur la puce RFID sont lues par des lecteurs mobiles ou stationnaires, qui sont reliés au système MES/LES de l’entreprise par un dis-positif appelé RFID-Edgeware. Si on utilise l’EPCglo-bal-Standard, on peut même réaliser des procédés de logistique inter-entreprise.

Les puces RFID peuvent non seulement être lues, mais être aussi librement programmées. Ceci offre la possibilité d’identifi er aussi le contenu du conteneur de transport et d’assurer sa traçabilité continue. Une technique qui est intéressante par exemple pour les denrées alimentaires, les produits chimiques et phar-maceutiques, pour lesquels la réglementation exige une documentation continue de toutes les étapes de la fabrication et de la logistique.

Il n’y a plus qu’un petit pas à réaliser pour obtenir une infrastructure RFID inter-entreprise, vers une optimisation de la Supply Chain. Ainsi, par exemple l’industrie automobile qui utilise déjà la RFID depuis plus de 20 ans dans ses usines, est intéressée à appli-quer aussi cette technologie à l’avenir pour la logis-tique de livraison. Il faudra pour cela une normali-sation des données RFID sur la base d’EPCglobal, telle qu’elle est actuellement en cours d’élaboration par l’Union de l’Industrie Automobile.

Certains l’aiment chaud

Les transpondeurs peuvent aussi être utilisés dans des environnements exigeants et sévères, comme le montre un exemple de l’usinage de l’aluminium. Les matériaux livrés sont transformés en alliage d’alumi-nium pour fonderie, ils peuvent être partiellement livrés dans des creusets pour traitement ultérieur. Malgré une coûteuse isolation, les parois extérieures des conteneurs peuvent atteindre des températures allant jusqu’à 130°C et même plus. Pour cette applica-tion, on utilise des transpondeurs spécialement déve-loppés avec technologie UHF-RFID selon EPCglobal :

avec une construction comportant plusieurs couches d’isolation entre lesquelles circule l’air ambiant, le transpondeur Simatic RF620T est maintenant égale-ment adapté à cette application.

Les creusets peuvent ainsi être mieux utilisés grâce à une meilleure transparence. Jusqu’à ce jour, les creusets devaient être nettoyés par réchauffage, pour éviter des impuretés. On peut maintenant renoncer à un nettoyage, si on doit faire un remplissage avec un alliage de qualité identique. De plus, on peut savoir avec précision où se trouve chaque creuset, ce qui permet une meilleure programmation de la produc-tion. Le profi l du creuset sert également de justifi ca-tif généré automatiquement, pour la qualité du pro-duit et de la livraison au service expédition.

Une chance pour une meilleure rentabilité

La technologie RFID offre de prometteuses opportu-nités de perfectionner la logistique industrielle. Même si la standardisation présente encore quelques obstacles, les projets déjà réalisés attestent que la technique fait ses preuves dans la pratique – particu-lièrement en ce qui concerne la rentabilité. p

U n e b o î t e à o u t i l s f o r t b i e n o r g a n i s é e

A Berlin, Siemens Power Generation fabrique des turbines pour les centrales. Pour l’usinage, les aubes de ces turbines sont fi xées dans des dispositifs spéciaux qui doivent garantir un très grand respect des tolérances et, de ce fait, exigent un contrôle et des mesures régulières.

Avec plus de 3500 outils différents, le défi est de taille si l’on veut que chaque dispositif utilisé présente la stabilité dimensionnelle exigée. Siemens relève désormais ce défi à l’aide des transpon-deurs RFID placés directement sur chaque dispositif ainsi que des lecteurs situés sur tous les accès au secteur de fabrication. Ceci permet de saisir automatiquement chaque opération d’un dispo-sitif et de repérer, par l’intermédiaire du système de planning de l’outil, quand le contrôle de routine doit avoir lieu.

Tou

tes

les

ph

oto

s :

W.

Gey

er


Car

sten

Mey

er,

Foto

lia

Siem

ens

AG

Jim

Par

kin

, Fo

tolia

Technique de commande à distance p

Meilleure visibilité

De nombreuses applications nécessitent le raccordement de stations extérieures répar-ties – appelées Remote Terminal Units (RTU) –

à un système d’automatisation central. Les exemples typiques sont les stations de pompes et de vannes sur des oléoducs ou des gazoducs ou des stations collec-trices ou de pompage pour la gestion de l’eau. Ces RTU ont pour la plupart un faible degré d’automatisation et sont en général disséminés sur des surfaces très étendues.

Pour que les RTU puissent être surveillées et com-mandées depuis la salle de contrôle centrale de l’ins-tallation, ils sont reliés au système de conduite central par des systèmes de commande à distance. Ces systè-mes utilisent souvent des réseaux publics – télépho-nie mobile – ou des réseaux de téléphonie fi xe, pour transmettre des données. Comme en général seules de faibles quantités de données sont transmises à partir des RTU vers la centrale, la bande passante re-lativement étroite est suffi sante pour de telles trans-missions. Cependant, en comparaison avec la commu-nication industrielle, surgissent souvent des problè-

Simatic PCS 7 TeleControl permet une intégration

fl exible de stations extérieures réparties dans une

solution d’automatisation continue.

mes de communication. Pour le système de commande à distance cela signifi e : il doit être en mesure, de stoc-ker provisoirement des informations, lorsqu’il n’existe dans l’immédiat pas de liaison avec la salle de contrôle centrale et de prioriser les données correspondantes, pour que des informations importantes – par exemple des dysfonctionnements de l’exploitation – soient transmises le plus rapidement possible.

Comme les données sont transmises avec un certain retard, une identifi cation claire par horodatage doit être possible. Et fi nalement, il est souhaitable, que le volume de données, qui dans l’ensemble doit être transmis, soit faible – par exemple, en ne transmettant les valeurs de mesure et les données des instruments de procédé, que si elles ont changé.

Des stations disséminées intégrées en continu

Avec Simatic PCS 7 TeleControl il existe maintenant un système de commande à distance sur la base de composants éprouvés du programme d’automatisa-

T e c h n o l o g i e T e c h n i q u e d e c o n d u i t e d e p r o c é d é


infocontact


Avec Simatic PCS 7 TeleControl, différents types de RTU peuvent être intégrés selon l’automati-sation existante de la station extérieure :

Sur la base de Siplus RIC (Remote Interface 3Control) avec interface Modbus/IEC, plage de température étendue, faible consommation de courant, jusqu’à environ 30 signaux E/S

Sur la base de Simatic PCS 7-300/S7-300F 3avec Sinaut TIM (TeleControl Interface Module), interface Modbus/IEC, également en exécution à sécurité intrinsèque, confi guration extrêmement fl exible, jusqu’à 100 E/S

Sur la base de Simatic S7-400/S7-400F, 3avec Sinaut TIM, interface Modbus/IEC, également en exécution à sécurité intrinsèque, nombre d’E/S plus élevé

Siem

ens

AG

tion Simatic, qui intègre en tous points aussi bien les interfaces utilisateurs et l’étude de système, que les matériels d’automatisation dans le système de conduite de procédé Simatic PCS 7.

La plate-forme intégrée réduit les sources d’erreurs et facilite l’étude, la mise en service et l’exploitation.

Simatic PCS 7 TeleControl supporte une large pa-lette de standards de communication : ligne spéciali-sée, connexion par commutation ou système radio, mais aussi de plus en plus des techniques basées sur TPC/IP, comme DSL ou GPRS, ainsi que les protocoles Sinaut ST7 et Modbus . D’autres standards de proto-cole comme IEC 870 ou DNP V3 sont en préparation.

Le protocole de commande à distance Sinaut ST7 met à disposition des fonctions pour l’horodatage et la synchronisation des RTU. Les modules TeleControl de Simatic PCS 7 TeleControl bufférisent les données dans le RTU, ainsi, même en cas de panne de la com-

munication, aucune donnée ne sera perdue. Les sys-tèmes RTU existants et les RTU d’autres fabricants peuvent être intégrés dans Simatic PCS 7 TeleControl, via Modbus.

Partout, où une sécurité particulièrement élevée du procédé est nécessaire – que se soit pour des raisons de sécurité de l’installation ou que les stations exté-rieures soient diffi ciles à atteindre – Simatic PCS 7 TeleControl permet des solutions redondantes à tous les niveaux du système. On assure ainsi un fonction-nement absolument fi able de la station extérieure.

Plus sûr, plus fi able et plus économique

Avec Simatic TeleControl, l’utilisateur profi te d’un système de commande à distance qui peut être indi-viduellement adapté aux exigences de son installation et qui peut travailler sans rupture de système avec le niveau de conduite prioritaire.

Grâce au niveau de commande et de surveillance continu, le personnel a en permanence une vue glo-bale sur toute l’installation et il peut rapidement réagir de façon ciblée à des dysfonctionnements et à des messages – la visualisation homogène réduit considérablement le risque d’erreur de commande. D’autre part, les dépenses de formation des collabo-rateurs baissent, car aussi bien pour la technique de commande à distance, que pour la technique de conduite de procédé proprement dite, on n’utilise qu’un seul système. Finalement, les coûts d’installa-tion, de mise en service et de maintenance sont forte-ment réduits. p

P o i n t s f o r t s d u S i m a t i c P C S 7 T e l e c o n t r o l :

Degré d’intégration plus élevé de l’installation 33 Même plate-forme matériel3 Horodatage local dans le RTURéduction du risque d’erreur de manipulation 33 Interface utilisateur uniforme

(visualisation et opération similaires)Besoins en ingénierie et entretien réduits 33 Plate-forme logicielle uniforme3 Confi guration matériel minimaleSouplesse dans le choix du moyen de 3communication (radio, WLAN, LAN, téléphone …)


R u b r i k U n t e r r u b r i k

Particulièrement pour des procédés complexes, le mot clé Advanced Process Control (APC) s’im-pose pour une conduite de procédé qui peut

réduire considérablement la consommation d’énergie et de matières premières, permettre des exigences élevées de qualité et une production plus fl exible.

Les concepts de régulation en usage aujourd’hui se basent presqu’exclusivement sur des régulateurs PID. Ils peuvent être aisément implémentés et inté-grés sans problème dans le système de conduite et sont donc largement répandus. Cependant, des in-convénients apparaissent, parce que de tels régula-teurs ne peuvent tenir de façon optimale les points de travail pour certains procédés. Dans la pratique, il faudra toujours commuter en mode d’exploitation manuel, pour corriger la régulation du procédé ma-nuellement.

Fonctionnalité APC intégrée dans le système de conduite

Entre temps, un perfectionnement des régulateurs, de meilleurs systèmes de confi guration et une amé-lioration de la performance des systèmes de conduite de procédé modernes permettent une description mathématique des interactions complexes des para-mètres des procédés, qui peut être utilisée pour une exploitation automatique et fl exible des installations. A ces méthodes améliorées de conduite de procédé appartiennent avant tout des procédés de régulation,

qui dépassent largement les régulateurs PID stan-dards et les commandes séquentielles, c’est-à-dire Fuzzy-Control, des réseaux neuronaux ou les régula-tions multi-grandeurs prédictives basées sur modè-les. De nombreux fournisseurs spécialisés offrent des outils APC pour des tâches spécifi ques qui sont prin-cipalement accouplés au système de conduite via une interface OPC (OLE for Process Control) en tant que système de régulation. Avec son système de conduite Simatic PCS 7, Siemens suit une démarche plus large. D’une part, des outils APC standards peuvent natu-rellement être reliés via OPC. D’autre part, il y a la démarche intégration. De nombreuses méthodes de régulation avancée sont déjà incluses dans Simatic PCS 7 et ceci aussi bien sous forme de modules, que de modèles opérationnels de différents types de points de mesure. De plus, l’utilisateur a à sa dispo-sition les produits Add-On pour des exigences spé-ciales qui ont été développés avec des partenaires renommés et intégrés de façon continue dans PCS 7, par exemple un Operator Training Simulator, Fuzzy Control ou des méthodes Soft Sensor.

L’avantage déterminant pour l’utilisateur est qu’il peut sélectionner le type de point de mesure appro-prié à sa tâche de régulation et y introduire les para-mètres correspondants. D’autre part, grâce à l’ouver-ture, la structure organisée et la documentation des types de points de mesure standardisés existants, une adaptation aux exigences individuelles est possible sans problème.

Advanced Process Control p

APC tout simplePendant longtemps Advanced Process Control (APC) avait la réputation d’être cher,

compliqué et seulement destiné aux spécialistes. Les fonctionalités APC de Simatic

PCS 7 V7.0 permettent maintenant une réalisation économique des applications APC.

T e c h n o l o g i e T e c h n i q u e d e c o n d u i t e d e p r o c é d é


Commande complexe en quatre étapes

Un exemple typique est le régulateur prédictif basé sur un modèle. Il traite jusqu’à quatre grandeurs de régulation ou de positionnement et une grandeur perturbatrice dans son module fonctionnel standard. Le bureau d’étude procédera à l’implémentation en seulement quatre étapes : pour effectuer l’implémen-tation, le module du système est simplement trans-féré de la bibliothèque par Drag & Drop dans le Plan CFC, où le module de commande et tous les messa-ges sont automatiquement générés par le système de conduite. Au cours de cet « essai de saut », le ré-gulateur apprend automatiquement à connaître la dynamique de l’installation. On modifi e pour cela par saut d’une unité, la valeur d’une consigne et en raison du temps de réponse du procédé, on en déduit mathématiquement, le comportement du procédé. Un modèle est alors créé à l’aide d’un procédé ma-thématique en fonction de la courbe de réponse. On peut alors, en quelques manipulations, établir la hié-rarchie des grandeurs de régulation et des variables réglantes, avant que soit réalisée la source SCL par un simple appui sur un bouton. La dernière étape consiste à charger le module de modélisation dans l’installation et à le tester. On dispose alors d’un ré-gulateur prédictif modélisé opérationnel, qui peut être commandé par un Faceplate généré automa-tiquement.

Optimisation intelligente du procédé

Avec ces fonctions de régulation perfectionnées de la bibliothèque de modules standards, on peut aussi réaliser des méthodes APC performantes avec Simatic PCS 7 pour de petites et moyennes installa-tions. Ceci ne nécessite pas d’investissements sup-plémentaires et l’étude peut être réalisée sans aide extérieure.

On compte parmi les applications typiques, la régu-lation de réacteurs, de colonnes de distillation et des systèmes couplés et également la commande optimale des séquences de lancement, de charges et de change-ment de produits. Des fonctions de régulation sophis-tiquées minimisent non seulement les amplitudes de variation de grandeurs critiques des procédés et l’uti-lisation des matières premières et de l’énergie. Elles contribuent aussi à une augmentation du rendement et de la qualité des produits et à un net allégement des tâches des opérateurs. p

A P C : i n t é g r é d a n s S i m a t i c P C S 7

De nombreuses méthodes APC sont déjà intégrées dans PCS 7 V7.0 dans la version standard et sont à la disposition de l’utilisateur sans investissement supplémentaire :

Régulation Split-Range (Split Range Control) 3Régulation de rapport (Ratio Control) 3Régulation en cascade (Cascade Loop Control) 3Ouverture de grandeurs perturbatrices (Lead- 3Lag Feed Forward Control)Régulation prioritaire (Override Control) 3Adaptation commandée (Gain Scheduling) 3Tuner PID 3Control Performance Monitoring 3Prédicteur Smith 3Régulation de grandeurs multiples prédictive 3basée sur modèle (Model Prédictive Control)

infocontact


Pub

licis


Veolia/SIDEM, Bahreïnp

Débit continu

Le royaume de Bahreïn, avec sa population d’environ 718.300 habitants a un besoin d’eau énorme. Moins de trois pour cent de la

surface du pays sont utilisables sans irrigation, toutes les autres surfaces doivent être irriguées. Pour couvrir cet important besoin d’eau douce, la capacité d’une installation de dessalement d’eau de mer de Bahreïn a été plus que doublée. Cette ins-tallation est devenu la plus grande installation de dessalement d’eau de mer à effets multiples dans le monde et elle produit environ 400.000 mètres cubes d’eau douce par jour. Le projet d’extension a été entrepris par la société française SIDEM,

Siemens et son Solution Partner Cira-Concept ont livré et implémenté

ensemble une solution d’automatisation pour la plus grande installation

de dessalement d’eau de mer, qui travaille selon le procédé de distillation

à effets multiples.

(Sté Internationale de Dessalement), une filiale de Veolia Water Solutions and Technologies. SIDEM a son siège à Paris et est le leader mondial du mar-ché des MED, avec à ce jour 370 unités installées.

Dix unités supplémentaires

Pour la solution d’automatisation, SIDEM s’est décidé en faveur du système de conduite de procédé Simatic PCS 7 et a chargé Siemens, ainsi que le Siemens Solu-tion Partner et les spécialistes PCS 7 de Cira-Concept, de l’implémentation du système de conduite. L’exten-sion de l’installation a coûté au total environ 275 mil-

I n d u s t r i e E a u

SID

EM


infocontact


lions d’Euros et comprend dix nouvelles unités de dessalement, dans lesquelles l’eau de mer est vapori-sée dans une série de chambres à vide.

La vapeur surchauffée nécessaire pour cela est prélevée de la centrale thermique Al-Hidd par une conduite basse pression. D’autre part, des systèmes d’épuration ainsi que des installations de chloration et des installations d’anhydride carbonique, trois chauffe-eau, une station de pompage pour l’eau de mer et une station de mesure. Globalement, les unités supplémentaires produisent environ 273.000 mètres cubes d’eau par jour.

Multiples avantages

SIDEM s’est décidé en faveur de PCS 7 pour toute une série d’avantages. Un des aspects a été la possibilité d’encadrer tous les signaux numériques par un horo-dateur d’une précision de 5 millisecondes. De plus, le système de conduite peut être couplé à des systèmes externes via des liaisons redondantes de réseaux, par exemple via Profi bus avec le Boiler Management Sys-tem (BMS) ou via un Modbus avec les stations de me-sure de courant, d’eau et de gaz, ainsi que via Secure OPC-DA avec le système de gestion analytique de l’ins-tallation, qui relève les valeurs de consommation et les transmet à la comptabilité.

Un autre aspect important a été le PCS 7 Asset Management, qui met à disposition une visualisation homogène pour le diagnostic et l’élimination des dys-fonctionnements. PCS 7, en particulier les systèmes d’automatisation et SFC, permettent une utilisation multiple et sont compatibles avec les normes d’auto-matisation de SIDEM. « Le fait est qu’en tant qu’inté-grateur de systèmes, Cira-concept avait déjà à son ac-tif des expériences approfondie de du système PCS 7. Nous avions déjà collaboré avec Cira-Concept, ce qui a permis un niveau d’effi cacité élevé pour la réalisa-tion du projet », expliquent Yannick Le Goff, directeur de la division technique d’automatisation chez SIDEM et Manuel Manjon, directeur de projet de la division technique de conduite chez SIDEM.

Savoir-faire approfondi en installations de dessalement

L’intégrateur de systèmes Cira-Concept, dont le siège est à Lyon, s’est spécialisé en technique de conduite,

systèmes de distribution d’énergie et technique d’ins-tallation. Comme l’entreprise avait déjà l’expérience de l’équipement d’installations de dessalement d’eau de mer, elle fut pour ce projet, un partenaire idéal pour Siemens. L’extension de l’installation était tech-niquement très ambitieuse et pour assurer une livrai-son dans les délais demandés, SIDEM s’est décidé en faveur d’un système PCS 7 entièrement redondant. Le système se compose de neuf systèmes d’automatisa-tion PCS 7 avec chacun une CPU AS 417 H, des réseaux optiques redondants et une synchronisation du temps redondante Siclock. De plus, les systèmes externes pour la mesure des consommations de courant, de gaz et d’eau, ainsi que la comptabilité analytique des consommations, sont intégrées.

Cira-Concept et Siemens ont livré l’ensemble du matériel d’automatisation y compris les armoires électriques, quatre kilomètres de câbles de fi bres de verre pour la mise en réseau des systèmes et les sys-tèmes pour la salle de contrôle. De plus, ils ont effec-tués les analyses de réseau et électrotechniques et ont été chargés de la confi guration du système PCS 7 avec Factory Acceptance Test, de la documentation du pro-jet, de la mise en service sur le site et de la formation du personnel d’exploitation et de maintenance.

Mise en service conforme au budget et au délai

Grâce à la bonne collaboration entre les spécialistes PCS 7 de Siemens, les collaborateurs de l’intégrateur de systèmes et les collaborateurs de la division tech-nique de conduite de SIDEM, l’extension de l’installa-tion se déroula sans problème et dans les délais pré-vus. Le démarrage du projet a eu lieu en juin 2006, les premiers composants de la technique de conduite ont été remis en janvier 2007 et la première unité de dessalement a commencé sa production en mai 2007. Début 2008, le projet s’est alors achevé dans le respect des objectifs de temps et de budget. p

« Par leurs compétences, les équipes de SIDEM, Siemens et Cira-Concept, ont assuré la mise en service d’une installation performance et facile à entretenir. Nous avons réalisé le projet dans le respect du budget et des délais. »Denis Bouteille, directeur de projet, Cira-Concept

L e s c h i f f r e s e t l e s f a i t s

Environ 7.000 E/S 310.000 heures de travail pour 3les études et la réalisationDurée totale du projet : 318 moisMise en service et formation 3en seulement 6 mois


Evonik Industries est un groupe actif à l’inter-national dans les branches chimie, énergie et immobilier, qui est issu du « domaine blanc »

de la RAG Aktiengesellschaft. Depuis la création de l’entreprise en septembre 2007, les jusqu’alors fi lia-les, Degussa, Steag et RAG Immobilien se présentent sous la même marque Evonik Industries.

Sur son site d’Anvers, Evonik exploite, entre autres, deux installations de synthèse du peroxyde d’hydro-gène. Le peroxyde d’hydrogène est un produit chi-mique préservant l’environnement, pour différentes réactions d’oxydation, le traitement des eaux usées, la désintoxication de déchets gazeux et pour diverses applications de désinfection. Les deux installations sont alimentées avec de l’hydrogène par pipelines, qui est ensuite transformé en peroxyde d’hydrogène par un procédé en plusieurs étapes. Deux parcs à ré-servoirs pour stockage intermédiaire du peroxyde d’hydrogène de différentes concentrations, ainsi qu’un service expédition, appartiennent aussi au complexe de l’installation.

Passage ciblé au bus de terrain

Sur le site d’Anvers, Evonik transforme par étapes successives, la communication du niveau procédé vers une technique de bus de terrain. Les bus de ter-rain s’imposent de plus en plus, également dans l’in-dustrie chimique, par des économies de temps et de coûts, en raison des coûts d’installation réduits, des moindres coûts en matériels et des possibilités éten-

Evonik Industries, Belgiquep

Anneau libreRécemment, Evonik à Anvers a testé

avec succès, la topologie annulaire

pour Profi bus et Profi bus PA, qui est

disponible avec la nouvelle Version 7

de Simatic PCS 7.

I n d u s t r i e C h i m i e

Evo

nik

Ind

ust

ries


infocontact


dues de diagnostic. De plus, les systèmes de bus de terrain comme Profi bus offrent une performance gé-néralement plus élevée que les alternatives classiques comme, par exemple la communication HART.

Dans l’installation de production de peroxyde d’hydrogène, la disponibilité illimitée du système de conduite de procédé et l’infrastructure de communi-cation contiguë ont la plus haute priorité. C’est pour-quoi, Evonik a modernisé la technique de conduite de procédé avec Simatic PCS 7, en même temps que le changement vers le bus de terrain et a implémenté la nouvelle Version 7 de PCS 7, qui supporte une tech-nologie annulaire, aussi bien pour Profi bus que pour Profi bus PA. Il en résulte un câblage continu redon-dant au niveau bus de terrain, qui contribue de façon déterminante à la disponibilité de l’installation : une rupture de câble à fi bres optiques posé dans le do-maine de l’installation de production n’a plus pour conséquence obligatoire, une panne partielle ou en-tière de la communication du bus de terrain.

Ce concept de redondance est relativement nou-veau et élimine la lacune existante jusqu’à ce jour, de la communication de bus de terrain pour l’automati-sation de procédé. Le bus de terrain est conçu avec une redondance de coupleurs et de médias, pour la-quelle la liaison entre réseau PA, auquel sont raccor-dés tous les appareils de terrain et l’infrastructure Profi bus prioritaire, se fait via coupleurs DP/PA. Ces coupleurs disposent d’une fonction diagnostic es-clave intégrée et supportent ainsi un diagnostic de bus de terrain continu depuis la centrale.

R e d o n d a n c e a v e c P r o f i b u s P A

Avec la nouvelle Version 7 de Simatic PCS 7 et grâce au développement d’un nouveau concept, qui se compose du côté matériel de coupleurs et de répartiteurs de terrain intelligents, on peut construire un réseau Profi bus PA redondant. Des répartiteurs de terrain actifs AFD (Active Field Distributors) intègrent des appareils de terrain Profi bus PA dans un anneau Profi bus PA avec une terminaison de bus via quatre raccordements de câble de dérivation résistant au court-circuit. L’AFD peut être remplacé en cours d’exploitation. Le fonctionnement des appareils Profi bus PA aux autres AFD n’est pas infl uencé. L’anneau Profi bus PA est raccordé à deux coupleurs DP/PA FDC 157-0 d’une transition de réseau DP/PA, qui peut être exploité par un Profi bus simple ou redondant.

Les avantages de l’architecture annulaire :Disponibilité la plus élevée 3Coupleur DP/PA intelligent pour une gestion transparente de la redondance 3Terminaisons de bus actifs pour une terminaison de bus automatique dans les coupleurs DP/PA et AFD pour : 33 Isolement automatique sans à-coup des parties de segments défectueuses en cas de court-circuit ou rupture de câble3 Modifi cation de la confi guration annulaire et de l’instrumentation en cours d’exploitation et ajout ou enlèvement de

segment d’anneauApplications orientées sécurité et tolérantes aux erreurs avec coûts réduits d’appareils et de câblages 3

Siem

ens

AG

D’autre part, Evonik a également testé une nouvelle technique de raccordement au niveau procédé. Dans le passé, Evonik utilisait des distributeurs de terrain PA avec connecteurs enfi chables M12 et devait se bat-tre contre des cours-circuits et des effets d’électrolyse provoqués par la pénétration d’eau à travers les connecteurs, ce qui provoquait de fréquentes pannes d’appareils. Par contre, les passe-câbles à vis des dis-tributeurs de terrain actifs Simatic AFD pour le rac-cordement des lignes principales et des câbles de dérivation se sont avérés adaptés de façon optimale, également pour une utilisation dans un environne-ment sévère : depuis la mise en service il y a 9 mois, il n’y a eu aucune panne par pénétration d’eau.

Projet test réussi

Pour Evonik, cette première utilisation d’un Profi-bus PA annulaire a servi d’une certaine façon aussi simultanément à un essai de terrain dans les condi-tions de production - et les expériences réalisées à ce jour sont entièrement positives. La totalité du système a démontré sa robustesse et a fonctionné sans problème à mentionner. Tout le déroulement du projet, jusqu’à la mise en service s’est avéré éco-nomique en temps et en coûts. p


Granarolo est le quatrième groupe italien de l’industrie alimentaire. L’entreprise est divi-sée en deux domaines d’activité : la branche

production de lait (Granlatte) travaille avec les pro-ducteurs de lait, collecte et traite le lait brut, tandis que la seconde branche (Granarolo Spa) est respon-sable de la commercialisation des produits. Sur les deux sites de l’entreprise à Gioia del Colle et à

Bologne, Granarolo était à la recherche d’un système capable de documenter en interne de façon détaillée, la qualité des produits livrés, en particulier le lait pas-teurisé de qualité exceptionnelle. Chaque charge individuelle devait pouvoir être identifi ée sans ambi-guïté. C’est pourquoi la traçabilité complète du pro-duit, durant la totalité de sa durée de vie devait être assurée – depuis la réception de la matière première,

Granarolo, Italiep

Fraîcheur intelligenteUn groupe alimentaire italien assure avec Simatic IT,

la qualité supérieure de ses produits et répond aux sévères

exigences administratives.

I n d u s t r i e I n d u s t r i e a l i m e n t a i r e


infocontact


Foto

lia,

Tom

Den

ham

en passant par le traitement et tous les semi-produits, jusqu’au produit fi ni.

Siemens et le Solution Partner Atos, ont résolu cette tâche à l’aide d’un Manufacturing Execution System (MES) sur la base de Simatic IT, avec lequel on peut assurer l’historique de chaque charge de produit et qui saisit et évalue tous les Key Performance Indica-tor (KPI) de la production.

Solution intelligente pour plus de transparence

Le package Simatic IT avec les modules Production Suite, Historian et Report Manager, ne répond pas seulement à toutes les exigences de Granarolo, mais aussi à la réglementation administrative. Simatic His-torian établit pour chaque produit fi ni, le cycle de vie complet grâce auquel la traçabilité et l’historique amont et aval de chaque fût est assurée. Ce suivi de vie comprend toutes les matières premières, produits semi-fi nis, ainsi que tous les produits de condition-nement, qui ont été en contact avec le produit, de fa-çon à permettre de détecter de façon sûre toute source de contamination croisée durant tout le procédé de production. La Production Suite défi nit la chaîne sé-quentielle du procédé, que le produit suit en traver-sant l’ensemble de l’équipement, elle surveille et sai-sit également quel produit se trouve actuellement dans chaque unité, tels que les réservoirs ou silos. En-fi n, le Report Manager permet d’intervenir en temps réel sur les différents cycles de vie des différents sys-

tèmes et sites. D’autre part, le cycle de vie tient égale-ment compte de l’identité du collaborateur inscrit dans le système, pour permettre un rapprochement entre le personnel en poste et les enregistrements des produits. Simatic IT a aussi été relié à l’Enterprise Resource Planning System (ERP) et au Warehouse Management System (WMS), de manière à permettre le chargement simple des spécifi cations et des comman-des et les informations retour rapides de performance suite aux Upgradres. Les documents de livraison d’une charge de production sont imprimés, lorsque l’ERP reçoit un message correspondant de Simatic IT. Au total, Simatic IT gère plus de trente types de pro-duits différents, à Gioia del Colle et à Bologne.

Réagir plus vite, mieux surveiller

Granarolo a également couplé les données et les in-formations de KPI et test de qualité du procédé avec les données des charges, pour réaliser une traçabilité systématique tout le long du procédé de production. Des tests de routines sont effectués en cours de pro-duction. D’autre part, cela concerne aussi l’entrée et la sortie des produits et les stocks intermédiaires.

Avec Simatic IT, Granarolo peut réagir plus rapide-ment aux fl uctuations et aux problèmes de qualité des produits, mieux gérer les processus de certifi cation pour la qualité et mieux surveiller et évaluer dans le détail la performance des installations. « L’utilisation de Simatic IT nous avantage dans de nombreux do-maines. Ainsi, nous pouvons maintenant réagir plus rapidement et avec plus de fl exibilité aux demandes des clients et aux résultats des audits de qualité inter-nes », explique Roberto Poli, Manager Information & Communication Technology (ICT) chez Granarolo. De plus, la fl exibilité de Simatic IT offre les conditions idéales à Granarolo, pour analyser tout le procédé de fabrication et pour l’améliorer. p

L a s o l u t i o n d a n s l e d é t a i l

Exigences :Respect des sévères exigences réglementaires 3Entretien de l’image de marque par 3amélioration de la qualité des produitsAmélioration de la performance des 3installationsRéalisation d’une traçabilité pour chaque 3charge de produit en temps réel

Solutions :Simatic IT Production Suite 3Simatic IT Historian 3Simatic IT Report Manager 3

Avantages :Réaction rapide aux variations de qualité des 3produitsActions correctives plus rapides et ciblées 3Meilleure gestion de la certifi cation qualité 3Surveillance détaillée de la performance de 3l’installationRéponse aux demandes clients en temps réel 3Une plate-forme unique pour différentes 3installations

Partenaire :Atos Origin Italia, www.atosorigin.com

« L’utilisation de Simatic IT nous

avantage dans de nombreux domaines.

Ainsi nous pouvons maintenant réagir

plus rapidement et avec plus de

fl exibilité aux demandes des clients

et aux résultats des audits de qualité

internes. »Roberto Poli, ICT Manager chez Granarolo


Tou

tes

les

ph

oto

s :

CLS

Beh

rin

g

CSL Behring est un fabricant leader mondial de dérivés du plasma. Le programme des produits comprend de nombreux produits

qui sont utilisés, par exemple pour soigner des ca-rences de coagulation et immunitaires, pour la gué-rison des plaies et pour les soins intensifs. L’entre-prise créée en 1904 par Emil von Behring, appartient aujourd’hui au fabricant bio-pharmaceutique aus-tralien CSL Limited et emploie environ 6.000 colla-borateurs dans le monde entier. Le site de Marburg est un des nombreux sites de fabrication, centre de collecte de plasma, avec des activités de recherches

et de développement en Europe et aux USA. Pour le secteur de production Facteur IX et Facteur I/XIII à Görzhausen près de Marburg, l’entreprise a du pro-céder à un upgrade dans le domaine du système de conduite de procédé et migrer les niveaux de com-mande et de supervision des deux systèmes de conduite de procédé existants basés sur Unix, sur la base de Simatic PCS V3.1.2 vers PCS 7/505 OS V6.1. Pour cela, les capteurs, les actionneurs et la techni-que de mesure devaient être conservés, tout comme l’ensemble du niveau de commande sur la base de contrôleurs Simatic 505.

CSL Behring GmbH, Allemagnep

Upgrade qualifi é

En seulement six semaines, le niveau commande et supervision de deux systèmes

de conduite de procédé existants a été migré vers Simatic PCS 7 – y compris le Site

Acceptance Test (SAT), qualifi cation des installations et formation des personnels

techniques et opérateurs.

I n d u s t r i e I n d u s t r i e p h a r m a c e u t i q u e


infocontact


Décision évidente

Pour CSL Behring, la poursuite de la longue collabo-ration depuis de nombreuses années avec Siemens, fut une décision évidente. Pour CSL Behring, Siemens avait déjà réalisé une migration similaire pour deux autres systèmes de conduite de procédé et disposait pour ce thème d’un savoir-faire approfondi, ainsi que les connaissances nécessaires pour des modifi cations conformes à GMP, appliquées à une installation de production validée. D’autre part, Siemens pouvait assurer un service rapide sur le site, avec des temps de réaction très courts, grâce à ses compétences locales.

Avec les études, Siemens prit en charge la coordi-nation de tous les ateliers, ainsi que le partenariat avec les entreprises sélectionnées pour le montage et l’ingénierie. Le projet a été réalisé conformément aux directives de gestion de projet PM@Siemens, ainsi qu’aux normes prescrites par le client, qui ont essen-tiellement contribué à la réalisation de l’ensemble du projet dans un délai extrêmement court et d’y inté-grer des prestations supplémentaires, dont la néces-sité n’a été reconnue qu’en cours d’avancement du projet.

L’ancien et le neuf, main dans la main

Le projet devait être réalisé dans une fenêtre de temps extrêmement étroite pour les phases d’études, qui ont nécessité un arrêt de l’installation de production. Le montage et l’installation de tous les composants, le Site Acceptance Test (SAT) et la formation du per-sonnel technique et de conduite ont été réalisés en seulement six semaines, grâce à un planning extrê-mement serré. Le système de conduite de procédé Simatic PCS 3.1.2a basé sur Unix, a été remplacé par PCS 7/505 OS V6.1 dans le cadre de la migration. Ceci a permis d’assurer la communication entre le nou-veau système et les commandes existantes Simatic 505. Via une bibliothèque développée dans le passé, on a implémenté une interface continue avec le Look&Feel de PCS 7. Les calculateurs du système de conduite de procédé sont des calculateurs industriels redondants de type Simatic II.43. Tous les calcu lateurs de procédé sont logés dans une armoire centrale de serveur et sont commandés par un canal prolonga-teur de commande. Les modifi cations sont chargées dans le système via une station centrale d’ingénierie. Les deux serveurs PCS 7 sont redondants. De plus, on a installé deux stations de commande de salle blanche. Le bus terminal complet a été posé et mis en service. En cours de projet, on a également implémenté une horloge maître sur la base de SiClock. Elle reçoit le signal de déclenchement par GPS et transmet l’heure aux deux Domain-Controller redondants, qui sont utilisés comme master d’heure pour un ensemble de quatre systèmes de conduite de procédé. Pour l’archivage à long terme des données, on utilise Simatic IT Historian V6.1 ; pour la gestion des utilisa-

teurs et des autorisations, on utilise les Domain-Con-trollers redondants existants. Ceux-ci sont utilisés pour la gestion centrale des utilisateurs pour les autres systèmes de conduite de procédé du bâtiment de la production. Ceci présente l’avantage, qu’à par-tir d’un endroit, on peut confi gurer et faire l’entretien de l’ensemble de la gestion des utilisateurs. Pour la ligne de production Facteur I/XIII, on a intégré une protocolisation de charges avec PMQuality et pour le PLS Facteur IX, celle-ci a été incluse par le WinCC Report Manager.

Préparation ciblée pour la qualifi cation

La fonction clé pour la réalisation du projet dans ce temps très court, a été une démarche qualifi cation in-tégrée, c’est-à-dire, qu’on a préalablement défi ni un procédé en amont, garanti par une analyse de risque, qui a permis, déjà pendant le Factory Acceptance Test (FAT) et plus tard pendant le SAT, l’utilisation directe pour la qualifi cation des documents tests générés alors. Cette procédure signifi e cependant, que dès le lancement du FAT, on a du effectuer une stricte ges-tion des écarts, avec toutes les conséquences qui en résultent (Tracking, stricte gestion des versions et do-cumentations y compris évaluation de tous les écarts des tests déjà réalisés). Pour cela, on a demandé aux programmeurs, de planifi er l’ensemble du projet en amont, de concevoir la documentation et sa réalisa-tion dans le système de telle façon à générer le moins d’écarts possibles.

Après achèvement de la migration, les collabora-teurs de Siemens ont d’abord accompagné l’équipe de production lors du redémarrage du site, ultérieure-ment, Siemens a mis en place un service d’assistance téléphonique. Par ces mesures, on a assuré de réduire les dysfonctionnements techniques, avec un effet minimal sur la production. Entre temps, le nouveau système est en production sans problème depuis presque une année et CSL Behring profi te des avanta-ges d’une solution de conduite et de supervision moderne. p

« La documentation test a été préparée de façon ciblée, pour qu’elle puisse être utilisée directement, pour réaliser l’indispensable qualifi cation pharmaceutique de l’automatisation, dans le temps le plus court possible. »

Mathias Kuhl, directeur de projet chez CSL Behring

Sasc

ha

Burk

ard

, Fo

tolia


Effi cacité énergétiquep

Moins d’énergie pour plus d’effi cacité

Le chauffage, la ventilation et la

climatisation, prennent la part

du lion des coûts d’énergie et des

émissions dans l’industrie pharma-

ceutique. C’est ici que des mesures

ciblées permettent de faire des

économies durables.

I n d u s t r i e I n d u s t r i e p h a r m a c e u t i q u e

P lus de 80 pour cent de la consommation totale d’énergie de l’industrie pharmaceutique sont utilisés pour les bâtiments, dont 65 pour cent

des besoins d’énergie relèvent du chauffage, de la cli-matisation et de la technique de ventilation. Ceci est avant tout du au fait que la climatisation et le traite-ment de l’air n’assurent pas seulement le confort, mais que dans ces bâtiments, on a besoin d’un taux élevé de renouvellement de l’air pour la protection des personnes et des produits. Parfois, la totalité de l’air ambiant est renouvelée plus de 100 fois par heure, pour réduire la concentration des particules. L’air en mouvement constitue une importante bar-rière, par exemple contre la pénétration des contami-nants dans les locaux ou réduit aussi la pénétration de corps étrangers dans le domaine de la production. D’autre part, la température et l’humidité de l’air ont une infl uence directe sur la qualité des produits.

Un défi dans le sens de Responsible Care – c’est-à-dire la protection durable de la santé et de l’environ-nement – consiste en la recherche de nouvelles voies pour une utilisation plus effi cace de l’énergie sans compromis pour les personnes – et la recherche de la sécurité des produits, pour atteindre le même effet avec un besoin de ressources réduit.

Avec Energy Monitoring et Controlling (EMC), Siemens assiste l’industrie pharmaceutique pour une utilisation plus effi cace de l’énergie.


infocontact


La base de l’optimisation de l’énergie est un état détaillé de la situation actuelle de la consommation. Pour cela, le système EMC mesure les données de l’énergie électrique et thermique, soit automatique-ment, par exemple à l’aide de calorimètres, soit par saisie manuelle. L’évaluation et le traitement auto-matique des données permettent une affectation des coûts aux générateurs de coûts, sur des postes de coûts, le calcul automatique des émissions de CO2, ainsi que la comparaison entre différents bâtiments et utilisateurs.

Réfl exion globale

Spécialement dans l’industrie pharmaceutique, l’uti-lisation effi cace de l’énergie ne doit pas se faire de façon isolée, mais elle nécessite des connaissances étendues des procédés de fabrication et des sévères réglementations administratives. A Zug, en Suisse, Siemens exploite un des plus importants laboratoires d’application en Europe, qui se consacre exclusive-ment aux thèmes, chauffage, ventilation et climatisa-tion. Ici convergent les savoir-faire de différents do-maines technologiques qui se combinent entre eux pour de nouvelles solutions dans les différentes bran-ches. Ainsi, Siemens est en mesure d’assister l’indus-trie pharmaceutique, pour qu’elle réduise durable-ment sa consommation d’énergie et pour assurer en même temps les standards élevés de qualité de la pro-duction, comme l’attestent de nombreux exemples.

Ainsi, par exemple, dans un centre de recherches renommé aux USA, la production de froid a été recon-nue comme point initial de la réduction d’énergie et d’importantes mesures d’optimisation ont été entre-prises. Les séquences de pompage ont été adaptées de façon ciblée, la régulation de température a été modernisée, le séquencement des machines de pro-duction du froid a été amélioré et l’utilisation des dis-positifs de condensation a été modifi ée. L’investisse-ment nécessaire de 390.000 dollars a conduit à des économies annuelles de 186.000 dollars et à une ré-duction des émissions de CO2 de plus de 450 tonnes par an.

Un autre exemple est celui d’un centre de recher-ches en toxicologie en Allemagne. Ici, 36 ventilateurs ont été équipés d’une régulation de vitesse de rota-tion variable et en plus de l’éclairage, l’ensemble de l’automatisation du bâtiment a été modernisée. L’in-vestissement s’est élevé à environ 2,7 millions d’Euros et a apporté, en plus de la réduction des émissions de CO2 de plus de 5.300 tonnes par an, une économie d’énergie s’élevant à 670.000 Euros par an.

Investissements pour un avenir « vert »

Ces exemples montrent que des investissements pour une utilisation effi cace de l’énergie sont rapidement amortis même face aux exigences spéciales de l’in-dustrie pharmaceutique. Ainsi, l’industrie pharma-

Source : Energy Efficiency Improvement and Cost Saving Opportunities for Pharmaceutical Industry. Ernest Orlando,Lawrence Berlely National Laboratory, Sept. 2005

ceutique apporte une importante contribution à une utilisation durable des sources d’énergie et une aide à la réduction des émissions. p

M e s u r e s d ’ a m é l i o r a t i o n d e l ’ e f f i c a c i t é

Il existe plusieurs approches possibles pour optimiser les techniques de chauffage, climatisation et ventilation :

Adaptation des taux de renouvellement de 3l’air aux différents modes de fonctionnementVariation des débits volumétriques grâce à des 3programmes de commutation à asservissement temporelSurveillance des conditions de salle blanche 3par mesure en continu des particulesOptimisation de la production de chaleur de 3froidInterconnexion du réseau entre la production, 3la distribution et les consommateursTransparence de la visualisation, alarme et 3optimisation au moyen de la technique de commande d’immeubles

La société Conergy AG dont le siège est à Hambourg, est la première entreprise leader en Europe de fabrication de panneaux solaires et

une entreprise leader à l’international dans le do-maine d’intégration de systèmes de panneaux so-laires. Conergy à Francfort-sur-Oder, dans l’est de l’Allemagne, a transformé une ancienne fabrique de puces en une usine de fabrication de panneaux solai-res des plus modernes du monde. Le lancement de la fabrication date de l’été 2007 et en 2009 l’usine at-teindra sa pleine capacité de production – l’objectif est 250 mégawatts par an.

Planning très serré

Le défi particulier de l’équipement de l’usine de pan-neaux solaires, a été, au-delà des solutions techniques ambitieuses pour l’intégration des différents systè-mes, le planning de réalisation très serré. Depuis la commande jusqu’à l’achèvement des travaux, il ne restait qu’environ sept mois. De nombreux équipe-

ments devaient être intégrés via certaines interfaces très complexes – une tâche, dont M+W Zander, Siemens et les responsables techniques de chaque équipement se sont acquittés avec brio.

Sur demande de M+W, Siemens a fourni la techni-que d’automatisation pour l’ensemble de l’infrastruc-ture du procédé, dont par exemple les installations de refroidissement du procédé, le traitement de l’air, la mise à disposition de vide pour le procédé et la distri-bution d’eau chaude, ainsi que l’alimentation en pro-duits chimiques. A cette occasion, Siemens a convaincu par ses bonnes connaissances de branche.

D’autre part, la technologie Simatic, basée sur des standards offre de grands avantages. La famille Simatic S7 met à disposition sa large palette de com-posants acceptée par le marché, qui couvre les exi-gences les plus diverses des installations. Grâce à l’unique protocole de transmission (Profi bus pour le niveau du procédé et Industrial Ethernet comme Backbone), les contrôleurs des équipements des dif-férents ateliers, les machines de refroidissement, les


L a f a b r i q u e d e p a n n e a u x s o l a i r e s C o n e r g y

Premier site de production de ce type dans le monde, entièrement 3intégré.Conergy a investi environ 250 millions d’Euros dans la première 3phase d’extension du nouveau site.L’entreprise se garantit ainsi les conditions techniques pour une 3production de masse de haute performance et une avance par rapport à la concurrence.Par synergie entre le centre de recherche et de développement 3rattaché à l’usine et la production, Conergy poursuit ses objectifs ambitieux, par exemple d’augmenter le rendement des panneaux solaires monocristallins de 17 pour cent.La nouvelle disposition des lignes de production dans un hall 3unique raccourcit les distances de transport.Le très haut degré d’automatisation contribue de façon décisive à 3la réduction des taux de cassure des fragiles éléments.Le parc de machines offre de nombreuses possibilités d’autres 3augmentations d’effi cacité, en particulier par une amélioration continue du rendement et la diminution de l’utilisation de silicium.La production fonctionne actuellement avec une épaisseur de 3cellule de 200 microns, qui doit progressivement être réduite à 160 microns.

Conergy AG, Allemagnep

Perspectives ensoleilléesLa nouvelle fabrique de panneaux solaires de Conergy à Francfort-sur-Oder

crée de nouvelles références en matière d’automatisation de procédé dans

la branche solaire et se distingue par une production continue, unique à ce

jour, de plaquettes de silicium et de panneaux solaires fi nis.

I n d u s t r i e S o l a i r e


laire. Un Engineering-Toolset convivial, avec des fonc-tions automatiques étendues contribue en grande partie à une étude performante.

Une bibliothèque homogène de logiciels permet une ingénierie continue et homogène sur la base du système de conduite de procédé PCS 7 Version 7 avec la Semi-Conductor Library. Les symboles homogènes des stations d’opérateurs assurent une interface de commande uniforme, ce qui apporte, entre autres, une forte réduction des coûts de formation des colla-borateurs. Le PCS 7 CAS (Central Archine Center) fait aussi partie des solutions particulières pour la nou-velle fabrication de panneaux solaires à Francfort-sur-Oder. Il permet un archivage homogène à long terme de tous les messages importants des systèmes et des valeurs de mesure, couvrant tous les systèmes.

De bonnes perspectives pour le photovoltaïque

Rétrospectivement, tous les participants sont très satisfaits du déroulement du projet. On procède ac-tuellement aux derniers réglages fi ns de la produc-tion de la fabrique de panneaux solaires. Suite aux prévisions des experts concernant le développement de la technique photovoltaïque, Conergy compte en-core étendre sa production dans les années à venir – ce qui offre aussi de bonnes perspectives pour la poursuite d’une collaboration réussie entre M+W Zander et Siemens. p

infocontact


pompes à vide, des labos de chimie peuvent être inté-grés simplement dans le système d’automatisation.

Le système de conduite de procédé Simatic PCS 7 avec confi guration redondante, joue le rôle de sys-tème de conduite prioritaire qui en plus de l’exploita-tion, prend en charge la gestion des dysfonctionne-ments, ainsi que l’évaluation des données et l’archi-vage. Pour une communication rapide entre les stations d’automatisation et les serveurs OS, on a créé un propre bus de procédé en anneau en fi bre optique, qui est équipé de composants actifs de la série Scalance. La liaison du niveau bus de terrain est réa-lisée avec Profi bus. Divers participants Modbus sont reliés via un Modbus/DP Link. La liaison au système ERP, aux applications Offi ce et au système de signali-sation des dysfonctionnements avec serveur radio et fonction Paging est réalisée à l’aide d’interfaces stan-dards courantes.

La distribution électrique moyenne et basse tension est aussi reliée au système de conduite par Profi bus. Ceci permet, non seulement un Power-Monitoring illimité, mais aussi une vue d’ensemble des installa-tions, depuis chaque poste de commande du système. Principe qui est aussi appliqué à l’alimentation des produits chimiques et au traitement des eaux usées. Dans ce secteur aussi, les séquences peuvent être sur-veillées et commandées depuis le niveau de conduite, mais aussi directement sur site à partir des panneaux de commande locaux.

Solution continue

Le système homogène continu réalisé chez Conergy, pour l’étude, la visualisation du procédé et la com-mande est à ce jour unique dans le domaine du so-

Tou

tes

les

ph

oto

s :

Co

ner

gy

AG


Aguas de la Cuenca del Segura S.A., Espagnep

Eau potable issue de la mer

Le dessalement d’eau de mer contribue à assurer à tous les hommes l’alimentation en eau pota-ble. Dans le cadre du programme A.G.U.A. du

ministère de l’environnement espagnol, qui s’occupe des mesures de gestion de l’eau et de sa meilleure utilisation, l’entreprise d’état Aguas de la Cuenca del Segura S.A., à Valdelentisco a construit la plus grande installation de dessalement d’eau de mer d’Europe. Ses fi ltre-presse peuvent dessaler par le procédé d’os-mose inverse jusqu’à 200.000 mètres cubes d’eau de mer par jour pour l’alimentation en eau potable et pour l’irrigation agricole. L’installation qui sert aussi à la recherche, utilise moins de produits chimiques pour le pré-traitement de l’eau de mer, réduit l’os-mose nécessaire par mètre cube produit et nécessite globalement moins de surface.

Eviter de coûteux temps d’arrêt

Une joint venture des sociétés Ferrovial et Cadagua a construit l’installation clé en main et l’a mise en service en janvier 2008. Le procédé de production a été automatisé avec le système de conduite de pro-cédé Simatic PCS 7, qui – grâce à l’entière redondance de tous les éléments de commande – se distingue par sa disponibilité élevée.

Un Profi bus DP redondant en technique fi bres de verre relie les systèmes à la périphérie, ainsi qu’à quelques appareils de terrain. Les appareils de

terrain numériques sont couplés via le système de com-munication Hart et Profi bus PA. D’autre part, on utilise des variateurs de fréquence pour la commande des pompes, ainsi que des appareils de mesure de pH, Redox et de conductivité, qui communiquent avec le système de conduite via Profi bus DP. Les analyseurs de réseau et des relais de protection pour les cellules moyenne tension sont reliés par Modbus.

C’est ainsi qu’on peut optimiser les installations et les réseaux d’instruments de mesure, car aussi bien les ar-moires avec cartes E/S, que les appareils pour la liaison directe au bus sont installés de façon décentralisée sur le site de l’installation, sur lequel se déroule le procédé proprement dit. De même, les instruments de procédé sont reliés au système de conduite par un câble de bus, qui est réparti sur plusieurs segments physiques.

Comme système de bus, qui relie la commande du procédé aux stations d’ingénierie (ES) et aux stations d’opérateurs (OS), on utilise Industrial Fast Ethernet.

Simatic PCS 7 assure des procédés fi ables et performants pour la

plus grande installation de dessalement d’eau de mer d’Europe.

I n d u s t r i e E a u


infocontact


Siem

ens

AG

Il se base sur des switch redondants, qui permettent non seulement une disponibilité élevée de la commu-nication entre la commande du procédé et les stations de travail, mais qui de plus optimisent les fi ltres.

Un concept bien étudié

Pour assurer une surveillance complète, une architec-ture client-serveur a été installée au poste central de contrôle, qui se compose de deux serveurs OS entiè-rement redondants et de deux clients OS, pour la visualisation et l’exploitation de l’installation. Sur l’un des clients est installé un serveur Web, via lequel on a accès, par Internet, à toutes les données de l’ins-tallation par routeur et à tout PC qui a préalablement été confi guré comme client Web par PCS 7. De plus, on dispose d’une Engeneering-Station pour une confi -guration centralisée de tous les éléments de la com-mande de l’installation. La confi guration de tous les appareils de terrain depuis ES se fait par Routing avec l’aide du logiciel de confi guration Simatic PDM.

Pour chacune des deux lignes de production de l’installation, on utilise deux contrôleurs entièrement redondants de type AS 417-4H. Le pré-traitement phy-sique dans le réservoir collecteur d’eau de mer préle-vée est effectué avant le procédé d’aspiration par les

pompes de transport, pour éviter la pénétration éven-tuelle de corps solides de dimension supérieure à 16 millimètres. L’eau pré-traitée est alors amenée par des pompes immergées aux fi ltres à sable. Elle tra-verse ensuite une série de fi ltres plus fi ns, qui retien-nent les plus petites particules. Un tube de décharge rejette les résidus en mer par un système de diffu-sion. L’eau salée fi ltrée est aspirée vers les bâtiments à osmose inverse par des pompes hautes pression commandées depuis la salle de contrôle.

Un cinquième contrôleur utilisé par les deux lignes de production, régule le post-traitement de l’eau des-salée par osmose inverse, avant que les volumes d’eau produits ne soient répartis dans deux réservoirs pour l’irrigation et la distribution d’eau potable. L’eau des-tinée au réseau d’eau potable est ultérieurement désinfectée dans un dispositif voisin de l’installation – et peut ensuite être consommée sans risque. p

A p e r ç u d e l a t e c h n i q u e

Système de conduite de procédé Simatic PCS 7 3Signaux de câble par cartes E/S décentralisées : 33840 ED, 1680SD, 366EA, dont :3 60 avec instrumentation analogique via protocole HART3 71 analyseurs de réseaux, 34 disjoncteurs moteurs et 9 alimentations électriques sans coupure via Modbus3 24 appareils électromagnétiques de mesure de débit, 4 mesures de pression différentielle, 36 mesures de pression, 8 mesures de niveau et 8 mesures de température, qui sont répartis sur 12 segments Profi bus DP-/PA11 appareils de mesure de pH, 6 Redox, 325 mesures de conductivité, 14 variateurs de fréquence Sinamics G 150 et 30 micromasters MM 440 via Profi bus DP


Tou

tes

les

ph

oto

s :

Siem

ens

AG

I n d u s t r i e I n f r a s t r u c t u r e

Valorec Services, Suissep

Sinamics à pleine vapeurValorec Services AG a récemment modernisé avec Simatic PCS 7, une

importante installation de production de vapeur, une nouvelle commande

et de nouveaux ventilateurs, qui sont commandés par des variateurs de

fréquence modernes et performants Sinamics G150.

Aussi haut qu’une maison multifamille :le four en stand-by sert à éviter les goulets d’étranglement de vapeur


info

contact

www.siemens.com/sinamicswww.siemens.com/[email protected]

Bâle a besoin de beaucoup de vapeur : Novartis, Ciba, Syngenta, SF-Chem et Clariant en utili-sent pour les différents procédés chimiques et

pour chauffer leurs halles et les complexes adminis-tratifs. Pour qu’il y ait toujours suffi samment de va-peur à disposition, Valorec Services à Bâle exploite une centrale à vapeur, qui est directement amenée dans les installations chimiques avoisinantes. En fonctionnement normal, la vapeur est produite par deux installations d’incinération de déchets et de sol-vants (ALV). Une chaudière à fuel sert d’installation stand-by, pour que le débit de vapeur soit suffi sant, également en été, pendant les travaux de mainte-nance effectués sur l’ALV ou en hiver pendant la pé-riode de chauffage.

Les incinérateurs 1 et 2 produisent ensemble 60 tonnes de vapeur à l’heure. L’installation stand-by peut en plus fournir 45 tonnes à l’heure. La chaudière est alimentée avec du fuel extra léger. Selon le débit de vapeur nécessaire, les brûleurs fonctionnent iso-lément ou les deux ensemble. Si les trois installations fonctionnent en même temps, l’installation de pro-duction de vapeur peut passer de la phase de main-tien en température (150°C) à sa capacité opération-nelle totale en une demi-heure environ.

Environnement moderne pour une technique éprouvée

Au cours d’une révision générale de quatre mois, la chaudière a été récemment équipée d’un nouveau brûleur, de nouvelles canalisations, de nouveaux ven-tilateurs et d’une nouvelle commande. La conception générale et l’ensemble de la transformation ont été effectués par la société Getinge Alfa de Rheinfelden.

Pour la commande, Getinge Alfa a utilisé Simatic PCS 7 comme système de conduite de procédé – entre autres parce que l’installation était déjà équipée du système de conduite de procédé Teleperm M. Les deux ALV, mais aussi la chaudière stand-by sont comman-dées à partir d’une salle de contrôle centrale. Les ALV continuent de fonctionner avec Teleperm M. Par contre, la visualisation a déjà été migrée en continu sur WinCC. « Ce qui fut déterminant pour la migration vers PCS 7, était la possibilité de poursuivre l’exploi-tation d’une partie de l’installation en parallèle avec Teleperm », explique Beat Tonazzi, directeur des Ser-vices E&A chez Valorec. « Ceci a constitué un bon test, car nous devons de toute façon réfl échir dans les pro-chaines années, ce que nous allons faire de Teleperm. » Bien que Stephan Keiser de Getinge Alfa ait pour la

première fois réalisé un projet avec PCS 7, il est très satisfait : « Tout c’est bien déroulé », constate-t-il.

Commande centrale de l’installation

L’installation est commandée à partir d’une salle de contrôle centrale. En cas de besoin, on dispose en plus d’un poste local d’opérateur en conteneur. Le système de conduite de procédé Simatic PCS 7 utilise à chaque poste de commande Simatic WinCC pour la visualisation et s’intègre de façon continue dans le concept de commande de l’installation de production de vapeur. Le local de distribution électrique est relié via une liaison Industrial Ethernet. Les trois brûleurs Saacke sont chacun intégrés au système de conduite par un système périphérique décentralisé Simatic ET 200M, pour les démarrages moteurs et les signaux analogiques, comme la température et la pression, ainsi que deux ET 200S. Les capteurs et les action-neurs, par exemple pour les vannes d’allumage du gaz ou les transformateurs d’allumage sont égale-ment reliés via des appareils Simatic ET 200. Pour la régulation combinée d’air frais, d’air de recirculation et de fuel, on utilise chaque fois une gestion de la combustion. Celle-ci prend simultanément en charge les tâches de sécurité du brûleur, comme par exem-ple, la surveillance des temps d’allumage et de pré-ventilation de la chaudière.

Une autre nouveauté a été l’utilisation de variateurs de fréquence Sinamics G150 pour la commande des ventilateurs de l’installation de production de vapeur. Pour une combustion ciblée, on amène de grands dé-bits d’air à l’installation, assurés par un ventilateur d’une puissance de 110 kilowatts. Un autre ventila-teur de 110 kilowatts assure la recirculation d’une partie des gaz brûlés et contribue ainsi à une optimi-sation de la combustion.

Les variateurs de fréquence Sinamics peuvent être simplement raccordés au réseau d’exploitation de 500 Volts. Selon Stephan Keiser, l’étude s’est déroulée sans aucun problème, bien qu’il s’agisse d’un nouveau produit : « simplement brancher au secteur, raccorder Profi bus et le variateur est déjà opérationnel. » p

V a l o r e c S e r v i c e s A G , B â l e

Les activités de la société Valorec peuvent être subdivisées en deux secteurs principaux : l’élimina-tion des déchets municipaux et industriels et la production d’énergie. L’entreprise a été créée en 1998 en tant que fi liale de la société Novartis, elle-même née de la fusion de Ciba-Geigy et de Sandoz. En 2001, elle a été rachetée par la société française Veolia Environnement, un prestataire de service de renommée mondiale dans le domaine de l’environne-ment, et se nomme désormais Valorec Services AG.

Les deux ventilateurs – pour l’air frais et l’air de recirculation – sont commandés par un variateur de fréquence de type Sinamics G150


E n b r e f

fuel21 GmbH produit du bioéthanol avec la technique Siemens

Bioéthanol à partir de betteraves sucrières

Convertisseur de niveau Radar Sitrans LR260

Experts en vrac

Le convertisseur de niveau radar Sitrans LR260 en technique deux fi ls, en ser-vice continu avec traitement Process-Intelligence-Echo et technologie à impul-sions de 25 gigahertz est particulièrement adapté aux mesures de niveau de presque toutes les sortes de vrac, y compris la poudre de ciment, les cendres volantes, le charbon, le plâtre, la farine, les céréales, les agrégats et les plas-tiques. Sitrans LR260 mesure en toute fi abilité jusqu’à 30 mètres de distance, même dans un environnement extrêmement poussiéreux et des températures jusqu’à 200 degrés Celsius. Grâce aux fonctions Easy-Aim intégrées, l’appareil est facile à installer et peut être confi guré sans problème avec le Wizard Quick-Start multilingue.

Le convertisseur de mesure peut être programmé soit avec une console portable de pro-grammation infrarouge à sécu-rité intrinsèque, soit de façon décentralisée avec Simatic PDM via HART ou Profi bus PA. Sitrans LR260 offre aussi des fonctions d’autodiagnostic, qui peuvent être affi chées sur des écrans lo-caux et qui peuvent être trans-mises via des interfaces mA ou un réseau de communication. p

www.siemens.com/level

Nouveau convertisseur de mesure Sitrans LG200

Bien conduit

La nouvelle série de convertisseurs de niveau Sitrans LG200 est un convertis-seur de mesure de niveau HART de technique deux conducteurs avec ali-mentation de tension par boucle élec-trique. Il est adapté à des matériaux ayant un indice diélectrique de 1,4 et plus, pour des températures allant jus-qu’à 427 degrés Celsius et des pres-sions jusqu’à 431 bars et il mesure avec fi abilité les niveaux et les couches de séparation de liquides, même en pré-sence de vapeurs corrosives, de mous-ses, de viscosité élevée, de déplace-ment de matériaux en surface, avec des vitesses élevées de remplissage et de vidange, niveau bas et indices diélec-triques ou densité variables.

Le nouvelle série de produits com-prend 15 réalisations avec des sondes

coaxiales, mono-axiales et à doubles tiges, ainsi que des sondes à câbles. Tou-tes les réalisations existent avec agré-ment de sécurité intrinsèque, blindage résistant à la pression ou en version an-tidéfl agrante (appareil pour zone 2). Grâce à sa conception compacte et les nombreuses variantes de fi letages et de brides de raccordement au procédé, Sitrans LG200 est simple à installer. L’appareil peut être réglé rapidement à l’aide de trois touches de programma-tion situées sur l’appareil ou par une console manuelle de programmation de conformité HART. De plus, Sitrans LG200 peut également être programmé à l’aide du Process Device Manager Simatic PDM. p

www.siemens.com/lg200

Sitrans LG200 avec radar piloté est adapté aux liquides, boues, couches de séparation et marchandises en vrac

Seulement 12 mois après le lancement du projet, la première installation de bioéthanol de la fi liale fuel21 de Nordzucker près de Magdebourg a été mise en service début 2008 et elle produira annuellement 130.000 m3 de bioéthanol

Siemens a obtenu la commande globale pour l’ingénierie, la livraison et l’installa-tion de la distribution d’énergie, de la technique d’entraînement et d’automati-sation, ainsi que l’instrumentation de ter-rain, pour la première installation de bio-éthanol de la société Nordzucker AG à Klein Wanzleben. La commande comprenait en-tre autres, 70 tableaux Sivacon avec des sorties utilisateurs Simocode, le système de conduite de procédé Simatic PCS 7, la technique d’entraînement pour environ 250 entraînements, l’instrumentation du procédé, ainsi que l’intégration de la chau-dière de la sucrerie et des systèmes exis-tants Teleperm M. Les services ont été attribués au Siemens Automation Solution Partner on/off. Entre temps, l’installation a été achevée à l’entière satisfaction de Nordzucker AG/fuel21 et réceptionnée avec succès en mars 2008. p

www.siemens.com/biofuels

Tou

tes

les

ph

oto

s :

Siem

ens

AG


D i a l o g u e

process news 3-2008PublicationSiemens Aktiengesellschaft,Gleiwitzer Str. 555, 90475 Nürnberg

Division Drive TechnologiesCEO Klaus Helmrich

Division Industry AutomationCEO Anton S. Huber

Responsable de la publicationPeter Miodek

Responsable du contenuCornelia Dürrfeld

ConceptionChristian Leifels

RédactionCornelia Dürrfeld, Siemens AG, A&D CC P MCSiemensallee 84, 76187 Karlsruhe,Tél. : (07 21) 5 95-25 91Fax : (07 21) 5 95-63 [email protected]

Comité de rédactionAlexandre Bouriant, Cristina Cerrato Accomazzo, Sigrun Ebert-Heffels, Petra Geiss, Michael Gilluck, Birgit Gottsauner, Walter Huber, Bernd Langhans, Ivonne Luthardt, Rüdiger Selig, Todd Stauffer, Roland Wieser, Eugene Yeo

Maison d’éditionPublicis KommunikationsAgentur GmbH, GWACorporate Publishing Medien 1Postfach 3240, 91050 ErlangenTél. : (0 91 31) 91 92-5 01Fax : (0 91 31) 91 92-5 [email protected]

Rédaction : Kerstin PuruckerMise en page : Jürgen Streitenberger, Bettina RauneckerC.v.D., rédaction fi nale : Irmgard Wagner

PAO : Doess pour communication, NurembergImpression : Hofmann-Infocom, Nuremberg

process news paraît trimestriellement

Photo de titre : Fotolia

Tirage : 8.500Numéro d’emploi : 002800 13973

© 2008 by Siemens Aktiengesellschaft Munich et Berlin.

Cette édition a été imprimée sur du papier de cellulose blanchie sans chlore, protégeant l’environnement.

ISSN 1430-3430 (Print)

Les produits suivants sont des marques déposées de Siemens AG :ET 200, MICROMASTER, PCS 7, S7-400, SCALANCE, SICLOCK, SIMATIC, SIMATIC IT, SIMOCODE, SIMOVERT, SINAMICS, SINAUT, SIPAT, SITOP, SITRANS, SIVACON, SIWAREX, WinCC

Si des marques, des noms commerciaux, des solutions tech-niques ou similaires ne sont pas explicitement cités, cela ne signifi e pas qu’ils ne font pas l’objet d’une protection.

Les informations de ce magazine ne contiennent que des descriptions générales ou des caractéristiques de perfor-mances, qui ne correspondent pas toujours à la forme décrite dans le cas d’application concret ou qui peuvent être modi-fi ées par des développements ultérieurs. Les caractéristiques de performance souhaitées n’ont valeur d’engagement, que si elles font expressément l’objet d’un accord contractuel.

IWI : TPOG

Référence commande : E20001-M6308-B100-X-7700Imprimé en Allemagne

onlinesous l’adresse

www.siemens.com/processnewsvous pouvez télécharger toutes les éditions de process news parues à ce jour ainsi que le cahier actuel sous forme de fi chier PDF et rechercher de façon ciblée dans le Reference Center, les articles classés par thèmes, technologies ou systèmes.

projects

Nouvelle raffi nerie CNPC/PetroChina équipée de Simatic PCS 7

Succès stratégique

En tant que Main Automation Vendor, Siemens a reçu récemment la commande d’équipement du nouveau projet de raffi nerie d’avant-garde de CNPC à Fushun. Fushun Petrochemical sera le plus grand complexe in-tégré de raffi nerie et de pétrochimie du nord-est de la Chine.

En 2006, PetroChina a décidé d’investir 2,4 mil-liards d’Euros dans un nouveau complexe de raffi ne-rie et de pétrochimie à Fushun, en Chine, dans la pro-vince de Liaoning. La raffi nerie sera exploitée sous le nom de PetroChina Fushun Petrochemical Company. Toutes les installations devront être mises en service en 2010. CNPC Petrochina, qui sur le marché boursier est cotée comme troisième plus grande entreprise du secteur énergétique est entièrement convaincu des avantages d’une solution technique intégrée de sécu-rité et de conduite de procédé, sur la base de Totally Integrated Automation.

Simatic PCS 7 a été qualifi é avec succès et choisi grâce à la supériorité de ce concept et aux excep-tionnelles caractéristiques du système. Le système sera réalisé par Siemens Industrial Automation Ltd. Shanghai (SIAS). SIAS bénéfi cie de douze années d’expérience dans l’exécution de grands projets et a récemment achevé avec succès l’implémentation et la mise en service du projet Simatic PCS 7 de la raffi -nerie de Qingdoa. p

www.siemens.com/chemicals

infosVous souhaitez en apprendre davantage sur les systèmes et les solutions pour l’industrie des procédés de Siemens Automation and Drives ? Rendez-vous sur notre plate-forme d’information en ligne sur Internet :

www.siemens.com/processautomation

Solution Partner**

La qualité est le facteur essentiel de réussite dans l’automatisation, toutes branches confondues. Sous le nom de « Siemens Solution Partner », Siemens vous donne accès dans le monde entier à des intégrateurs de systèmes triés sur le volet, disposant d’un même niveau de qualification pour vous offrir des solutions basées sur l’offre Siemens. Ils déploient leurs connaissances techniques et leur expertise dans le domaine de l’automatisation, de la distribution d’énergie et de la gestion du cycle de vie du produit (PLM). L’accueil réservé à ce programme dans le monde est la preuve du standard de qualité élevé de nos partenaires. Un standard que vous reconnaissez précisément au label de qualité. Pour plus d’informations : www.siemens.com/true-quality

Answers for industry.***

Summa cum laude ...*

... summa cum Qualité.

** Partenaire solution*** Des réponses pour l’industrie

* mention « très bien »

process news - automation.siemens.com · résultats du pst avec le position- ... hydraulique...

Documents