Le CSPP innove en implantant un réseau de communication sans fil Wi-Hart dans son usine pilote

Le CSPP du Cégep de Trois-Rivières a récemment fait l’acquisition de la technologie sans fil Wi-Hart qui permet de mesurer la vibration des rouleaux et de prévenir les bris. Ce nouveau réseau, dont le CSPP apprécie actuellement les avantages, pourrait révolutionner la façon d’installer des équipements de mesure et de contrôle dans l’industrie.

Rappelons d’abord que le CSPP dispose d’une usine pilote de classe mondiale où l’on retrouve une grande quantité de signaux analogiques ou numériques de différents types. Sa machine à papier expérimentale possède à elle seule plus de 350 boucles de contrôle permettant d’asservir les paramètres critiques qui influencent la production du papier. Que ce soit une pression, un débit, une température ou l’ouverture d’une valve, toutes ces informations sont ramenées au système de contrôle distribué (DCS – Distributed Control System) où l’information est analysée en temps réel. Une installation traditionnelle aurait demandé une quantité importante de câbles qui doivent relier chaque instrument à l’ordinateur central de contrôle.

Déjà, pour réduire les couts représentés par le câblage, le CSPP utilise des réseaux Fieldbus pour une partie importante de ses installations. Un réseau Fieldbus est un réseau informatique permettant de relier plusieurs équipements à l’aide d’un même câble. Une installation de ce type représente déjà un gain notable au niveau des frais d’installation et de mise en route par rapport à une installation traditionnelle.

Mesurer les vibrations en ligne : réduire les couts et gagner en efficacité

Le CSPP a récemment fait l’acquisition d’un système de mesures de vibration en ligne (Emerson CSI 6500). Ce système permet de mesurer et d’enregistrer les vibrations générées par les rouleaux les plus critiques sur la machine pilote du CSPP. Ainsi, le CSPP pourra prévenir une défaillance éventuelle reliée par exemple à l’usure d’un roulement et procéder au remplacement avant que le problème ne vienne compromettre un essai se déroulant dans l’usine. De plus, des seuils limites de vibrations ont été identifiés. Au-delà de ces limites, le DCS provoquera automatiquement l’arrêt de la machine à papier avant même que des vibrations subites causent des bris importants.

Avec un système conventionnel, chacun des capteurs est relié au CSI 6500 par des câbles, ce qui augmente sensiblement le cout de suivi par point de mesure. Grâce à une contribution de Contrôles Laurentide évaluée à 50 000 $, des transmetteurs sans fil CSI 9420 ont été installés pour transmettre le niveau de vibration des rouleaux de presse au système de contrôle en utilisant le protocole de communication sans fil Wi-Hart. Les transmetteurs WirelessHart seront aussi employés pour suivre le niveau de vibration de certains appareils comme le raffineur ou le formeur supérieur de la machine. L’utilisation de ces transmetteurs sans-fil a permis de grandes économies de câblage, particulièrement couteux sur une machine à papier où les changements d’habillage et les conditions de chaleur et d’humidité imposent de nombreuses contraintes.

Une technologie conçue pour un environnement industriel

Avec sa nouvelle installation sans fil, qui s’ajoute aux réseaux Fieldbus, le CSPP réalise un gain important en polyvalence, car les transmetteurs offrent l’avantage de pouvoir être relocalisés vers d’autres équipements sans à avoir à refaire le câblage. Il sera désormais possible d’ajouter des points de mesures au système de contrôle à faible cout. La passerelle Wi-Hart installée à proximité de la machine permet de relier jusqu’à 100 instruments Wi-Hart sans tirer un seul câble.

La technologie Wi-Hart a été conçue pour un environnement industriel demandant fiabilité et robustesse. La communication entre les transmetteurs est basée sur la technologie « mesh » (autocorrection) qui offre une fiabilité de plus de 99,9 %. La sécurité des données est assurée par des mécanismes de cryptage et d’authentification sophistiqués. Malgré tout, l’utilisation de cette technologie est très simple et ne demande pas de modification aux méthodes de programmation usuelles avec les instruments 4-20 mA.

Cette contribution de Contrôles Laurentide s’inscrit dans un partenariat de plus de douze ans avec le CSPP au cours duquel plusieurs équipements d’avant-garde ont été installés.

Passerelle installée au CSPP qui permet de relier jusqu’à 100 instruments Wi-Hart sans ajouter de câblage supplémentaire.