Smart manufacturing : que faire des données moteur ?

Tous les équipements intelligents de commande et de protection de moteur produisent d’innombrables données, dans une quantité telle qu’elles deviennent ingérables. Vous avez acquis ces équipements pour vous aider à réduire les temps d’arrêt imprévus dans votre entreprise, mais par où commencer ? Comment pouvez-vous utiliser ces données pour justifier votre investissement ?

Gilles Pacaud, Directeur Général Rockwell Automation France

Il faut d’abord comprendre ce que représentent ces données, savoir comment les afficher et les exploiter convenablement afin de créer des informations pertinentes qui réduiront effectivement les temps d’arrêt moteur imprévus.

Il existe cinq types de données, chacun d’eux étant collecté, affiché et analysé différemment.

1. Données temps réel
2. Données projetées
3. Données opérationnelles
4. Données historiques
5. Données énergétiques

1.       Données temps réel

Les données temps réel sont des informations instantanées provenant d’un moteur, utilisées par un opérateur de machine ou de process pour vérifier que la machine ou le process fonctionne correctement. Ces données sont lues rapidement, à 20-1 000 ms, dans l’automate et affichées sur un terminal d’interface homme-machine (IHM) et/ou un système d’acquisition et de contrôle des données (SCADA).

Certains fournisseurs d’automatismes offrent des graphiques prédéfinis et testés qui permettent à l’intégrateur système de copier-coller rapidement ces affichages afin de générer l’interface graphique d’un terminal IHM ou d’un système SCADA en l’espace de quelques minutes, et ce pour un grand nombre d’équipements de commande de moteur.

La plupart des utilisateurs souhaitent afficher sur leur écran le courant efficace de chaque moteur, mais il existe deux paramètres temps réel qui fournissent à l’opérateur des informations bien plus utiles – il s’agit du pourcentage d’utilisation de la capacité thermique (%TCU) et du pourcentage du courant pleine charge (%FLA).

• Le %TCU indique le niveau thermique du moteur. L’équipement de commande du moteur se déclenche en cas de surcharge thermique, lorsque cette valeur est égale à 100%. Une alerte peut être affichée sur l’IHM lorsque le %TCU est supérieur à 90 % pour avertir l’opérateur que le moteur commence à chauffer.
• Le %FLA indique la part du courant consommé par le moteur par rapport à son intensité nominale. Dans l’idéal, cette valeur ne doit pas dépasser 100%. Si c’est le cas, une alerte peut être affichée sur l’IHM pour faire savoir à l’opérateur que le moteur consomme plus de courant qu’il ne devrait.

2. Données projetées

Les données projetées sont des informations qui doivent être affichées à la demande sur l’IHM. Le temps avant déclenchement et le temps avant réinitialisation sont deux paramètres courants.

• Le temps avant déclenchement indique à l’opérateur le temps qu’il reste avant que l’équipement de protection du moteur ne se déclenche en raison d’une surcharge thermique. Cette information doit apparaître sur l’IHM de manière dynamique lorsqu’un seuil de temps est atteint.
• Le temps avant réinitialisation indique à l’opérateur la durée pendant laquelle le moteur doit refroidir avant qu’il soit possible d’émettre une commande de réinitialisation après un déclenchement. Cette information doit apparaître sur l’IHM de manière dynamique après un déclenchement sur surcharge thermique

3.       Données opérationnelles

Les données opérationnelles sont des informations destinées au personnel de maintenance, qui doivent aussi apparaître à la demande sur l’IHM. Les paramètres tels que le nombre d’heures de fonctionnement et le nombre de démarrages peuvent jouer le rôle de voyant de « vidange d’huile moteur » sur un véhicule.

Lorsqu’un nombre déterminé d’heures de fonctionnement ou de démarrages est dépassé, une information peut apparaître à l’écran pour prévenir l’équipe de maintenance de procéder à l’entretien courant.

Le journal de déclenchement et le journal instantané sont d’autres formes de données opérationnelles. Ces informations peuvent être visualisées sur l’IHM ou un navigateur Web par le personnel de maintenance au moment de l’apparition d’un déclenchement ou d’un défaut.

Ces données permettent de comprendre rapidement le motif du déclenchement ou du défaut et de connaître la tension, le courant et la puissance au moment du déclenchement ou du défaut afin de minimiser et de dépanner les arrêts imprévus.

4.       Données historiques

Les données historiques sont des informations qui devraient être recueillies toutes les 15 à 60 minutes dans une base de données d’historique, et visualisées via un graphique de tendances. Le courant de défaut à la terre, la tension et le courant efficaces doivent être examinés toutes les semaines pour voir si ces paramètres de régime permanent ont subi des modifications d’ampleur significative. Ces informations permettent d’anticiper d’éventuels problèmes de moteur à venir.

5.       Données énergétiques

Les données énergétiques sont des informations qui devraient être recueillies toutes les 15 minutes dans une base de données d’historique, et consultées via des graphiques à barres et des graphiques de tendances. Ces informations devraient être examinées tous les mois pour déterminer les moments et les raisons des pics de demande et identifier les possibilités d’économies d’énergie pendant les périodes hors production.

Certains fournisseurs ont des logiciels qui envoient automatiquement par courriel des rapports qui reproduisent les factures d’électricité et identifient les charges qui contribuent aux pics demande.

Ces cinq types de données permettent aux opérateurs de prendre de meilleures décisions en ce qui concerne l’exploitation d’une machine ou le contrôle d’un process, en leur permettant de réagir de façon proactive face aux problèmes potentiels et de résoudre plus efficacement les problèmes à l’origine d’un événement imprévu.