Production Maintenance n°43

Milieux hostiles

Milieux hostiles Technologie Retour d’expérience Système de monitoring pour la maintenance préventive de broyeurs à cône Surveiller les broyeurs installés dans les carrières nécessite un système robuste et fiable. Christian Épié (société O’Mos) revient sur un cas d’application mettant en scène l’environnement LabVIEW. Plus qu’un moyen, le système s’est révélé être une véritable source d’inspiration. La société O’Mos, société de solutions en maintenance spécialisée dans le diagnostic vibratoire et électrique /CEM, devait réaliser un système de monitoring de broyeurs. L’objectif de ce système était de détecter une mauvaise utilisation du matériel, mesurer l’état d’usure des composants mécaniques internes, générer une base de données permettant la modélisation du vieillissement des machines, réduire l’indisponibilité des machines et diminuer les coûts de maintenance. Un broyeur à cône est un élément dans la chaîne de fabrication de granulats. Son rôle est de réduire la taille de ces granulats. Il fonctionne par écrasement des matériaux entre une mâchoire fixe et une mâchoire mobile de forme conique. Le système de monitoring développé s’applique à deux machines identiques (broyeurs HP4 de Metso Minerals), pesant chacune 25 tonnes, et entraînées par des moteurs asynchrones de 315 kW. Chaque broyeur traite environ 400 tonnes de granulats par heure. Des mesures issues d’une vingtaine de capteurs Le monitoring nécessite le traitement et l’analyse de différents paramètres physiques. La chaîne de capteur est composée de six accéléromètres, six sondes de températures PT100, quatre capteurs inductifs, quatre pressostats analogiques et deux débitmètres. Certains capteurs sont logés dans les machines, au plus Surveiller les broyeurs installés dans les carrières nécessite un système robuste et fiable près des sous-ensembles, d’autres sont installés à l’extérieur des broyeurs (surveillance hydraulique, tachymètres…). Pour réaliser ce projet, nous nous sommes d’abord rapprochés des constructeurs de système de monitoring on line. Nous nous sommes vite rendu compte que les solutions proposées étaient très fer- S’adapter aux mesures en environnements difficiles National Instruments a lancé le modèle NI cDAQ-9188XT, un nouveau châssis NI CompactDAQ Ethernet à huit emplacements destiné aux mesures distribuées ou déportées dans les environnements extrêmes. Le châssis cDAQ- 9188XT peut supporter des températures de fonctionnement comprises entre -40 et 70 °C, des chocs jusqu’à 50 g et des vibrations jusqu’à 5 g. Des ingénieurs des secteurs automobile, militaire et aérospatial l’utilisent déjà pour acquérir, avec succès, des données et éviter ainsi des tests répétitifs coûteux. « Des simples mesures sur un seul signal effectuées en laboratoire jusqu’aux mesures complexes, distribuées, durcies ou autonomes effectuées dans les conditions les plus extrêmes, il est impressionnant de constater à quel point les applications de nos clients ont évolué ces vingt-cinq dernières années, a précisé Chad Chesney, Director of data acquisition marketing chez National Instruments. En continuant à investir dans la plate-forme NI CompactDAQ, nous contribuerons à de nombreuses autres réussites techniques dans les vingt-cinq prochaines années. » Le support de la Suite LabVIEW Electrical Power est un autre exemple d’investissement continu de NI dans la plateforme NI CompactDAQ. Grâce à ce toolkit, les utilisateurs de NI CompactDAQ peuvent intégrer des fonctions d’analyse de la qualité électrique comme l’énergie, la fréquence, le déséquilibre de tension et la détection d’événements dans leurs systèmes de surveillance. Il existe un large éventail d’accessoires, de montage en rail DIN par exemple, pour adapter un système NI CompactDAQ à son environnement. PRODUCTION MAINTENANCE NOVEMBRE 2013 PAGE 26

THD = ß E Qh Q1 X - µ 4 σ 2 Milieux hostiles Technologie mées et très standardisées, elles ne répondaient donc que partiellement à nos souhaits. Nous avons donc sollicité notre correspondant National Instruments pour lui présenter notre besoin. À l’évidence, les plates-formes et technologies de NI répondaient parfaitement à la problématique. Un obstacle restait néanmoins à surmonter : nous était-il possible de nous approprier les compétences suffisantes pour convertir notre savoir-faire en analyse vibratoire et en diagnostic sous la forme d’un programme LabVIEW ? À la suite d’un cursus de formation accélérée, les derniers doutes étaient levés. L’environnement LabVIEW s’est avéré plus qu’un moyen : une véritable source d’inspiration. Nous pouvions nous lancer tout en ayant la certitude d’être en mesure de faire du bon travail. Parmi les autres bonnes surprises, l’édition de base de LabVIEW permettant, entre autres, de réaliser des interfaces de très bonne qualité, nous avons pu faire l’économie d’intégrer une solution de supervision. Le CompactRIO adapté aux milieux hostiles Parmi les matériels de NI, nous avons choisi la plate-forme CompactRIO dont la robustesse est très intéressante pour une intégration dans un milieu hostile comme celui des carrières. Sa faible consommation lui permet de travailler dans une enveloppe étanche. La connectique de bonne qualité supporte les vibrations et les changements de température sans altérer la fiabilité nécessaire à un système de monitoring. Le système développé se compose d’un châssis cRIO-9074 dans lequel sont installés des modules NI 9233, NI 9203 et NI 9481. L’application a été développée sous LabVIEW, en utilisant les Modules LabVIEW Real-Time et LabVIEW FPGA. Pour notre petite société, principalement axée sur le service, la découverte et l’utilisation des solutions NI forment un levier extrêmement important quant à notre développement futur. Nous apprécions bien Le CompactRIO gère les signaux issus de cinq types de capteurs différents évidemment la technologie NI mais aussi la grande qualité et le professionnalisme de nos interlocuteurs. Notre client, très satisfait des services rendus par ce dispositif de monitoring, a été le premier bénéficiaire de cette réalisation. Par ailleurs, le capital confiance que nous a conféré cette première expérience avec NI nous a conduit à réaliser nos propres équipements d’analyses vibratoires et ainsi améliorer notre offre de service. Christian ÉPIÉ (société O’Mos) o.mos@wanadoo.fr nouveau Dynamx SUIVI ® Dynamx Acquisition +∞ F (f) = ∫ -∞ Démodulation Suivi Parc Technologique Nord 29 rue Condorcet 38090 ViLLEfoNTAiNE Tél : 04 74 99 07 10 fax : 04 74 99 04 91 contact@dynae.com www.dynae.com [ ß ( ] 2 = E X - µ ) 4 σ f (t) e -i2vt dt +∞ F (f) = f (t) e ∫ -i2vt dt -∞ Signal Calculs +∞ F (f) = ∫ f (t) e -i2vt dt -∞ [( ) ] 2 = Diagnostic √ h ∑ = H ( ) h = 2 Orbite Mesures FRF Augmentez l’efficacité, réduisez la complexité DynamX Suivi® a été conçu pour optimiser le suivi vibratoire des machines tournantes avec : • l’enregistrement des signaux temporels par 4 voies ou plus • la prise de mesure accessible à tous • l’évaluation en temps réel des indicateurs et tendances • le traitement automatisé des données • les traceurs typologiques® pour les défauts masqués La surveillance vibratoire des machines, complexes et à cinématique lente, devient ainsi facile, fiable et économique. DYNAE a fait évoluer son logiciel DYNAMX® d’expertise vibratoire des machines tournantes en trois versions évolutives : • DynamX Suivi® dédié au suivi vibratoire ponctuel ou périodique des machines • DynamX Diagnostic® pour l’analyse dynamique des équipements • DynamX Expert® permet la mise en œuvre d’expertises avancées A découvrir • Au salon Maintenance Expo - Hall 6 - Allée K - Stand 26 • A la journée Applications Vibrations du 26 novembre à Lyon Dynae, le spécialiste de l’analyse vibratoire, électrique et thermographique PRODUCTION MAINTENANCE NOVEMBRE 2013 PAGE 27