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09 Januar 2017 | La Revue POLYTECHNIQUE

Des automatismes pour plus de fraîcheur

Pascal Fischer*

Une tâche ingrate incombe aux automatismes: surveiller efficacement les lignes d’emballage des chips à base de pommes de terre. Nous verrons comment l’optimisation des différents composants d’une machine peut fortement augmenter la productivité d’une installation complète.
Lors de l’intégration d’une nouvelle ligne d’emballage, le fournisseur d’automatismes de sécurité Pilz a apporté son soutien à un fabricant suisse réputé, de chips à base de pommes de terre. Dans l’installation de la société Zweifel Pomy-Chips AG, le système d’automatisation PSS 4000 permet une gestion efficace et transparente de la sécurité.

 
Le système d’automatisation PSS 4000 surveille l’ensemble des fonctions de sécurité chez Zweifel.
 

Cinq tonnes de chips à l’heure
La société Zweifel Pomy-Chips AG, sise à Spreitenbach, près de Zurich, produit en une heure cinq tonnes de chips à base de pommes de terre en différents goûts. Depuis toujours, on accorde une grande valeur chez Zweifel aux processus de fabrication innovants qui garantissent une qualité élevée et constante des produits.
Actuellement, cette entreprise du secteur alimentaire modernise neuf lignes d’emballage. Traditionnellement, elle dispose d’un vaste savoir-faire dans les équipements de production. Elle a lancé un appel d’offres pour les installations d’emballage et de convoyage, notamment pour le système de commande de ses installations.
Suite au regroupement des différentes parties des installations, il a fallu analyser les interfaces et les fonctions logiques des fonctions d’arrêt d’urgence et les soumettre en conformité avec la directive Machines 2006/42/CE.
 
Accompagnement en vue de l’obtention du marquage CE
«Il était pour nous évident que nous avions besoin d’une aide compétente. En raison de notre partenariat avec Pilz, qui remonte à de nombreuses années, nous connaissons leur expertise en termes d’appréciation du risque, de développement de solutions d’amélioration fiables, y compris l’accompagnement CE», affirme Gerhard Meier, chef d’équipe du service technique chez Zweifel.
En étroite collaboration avec cette entreprise, Pilz a créé un concept de commande dédié à la sécurité, ayant pour objet l’élaboration de solutions mécaniques, électriques et d’ingénierie pour la sécurité des machines. L’application des normes et directives selon les dernières évolutions techniques, la définition du niveau d’intégration de sécurité (SIL – Safety Integrity Level) ou du niveau de performance (PL – Performance Level), ainsi que la prise en compte de la disponibilité des machines et de la productivité, forment les éléments fondamentaux du concept, tout en incluant les aspects de sécurité. Zweifel recherchait un système de commande de sécurité performant, qui relie et surveille l’échange des signaux de sécurité importants de manière parallèle et séparée par rapport à la commande de l’installation.
 
Un capot pneumatique s’ouvre et les chips sont déposées dans les machines de conditionnement dont le fonctionnement est entièrement automatique.

 
Système d’automatisation
Des rigoles de convoyage transportent les chips prêtes à consommer vers les neuf lignes d’emballage. Un capot pneumatique commandé s’ouvre et les chips sont déposées dans des machines de conditionnement au fonctionnement entièrement automatique. En très peu de temps, les chips sont conditionnées dans des sachets et emballées dans des boîtes en carton uniformes, avant de prendre la direction de leur lieu de commercialisation.
Le système de commande configurable PNOZmulti de Pilz, préalablement utilisé, était chargé de la gestion de la sécurité des installations. Néanmoins, avec une installation plus grande et des exigences plus complexes, les systèmes complets et modulaires, tels que le PSS 4000, se sont avérés plus efficaces et économiques.
 
Gestion globale de la sécurité
En tant qu’élément central de la nouvelle ligne d’emballage, le système d’automatisation PSS 4000 surveille l’ensemble des fonctions de sécurité. Sur les lignes d’emballage, les protecteurs mobiles intègrent un système d’accès intelligent. Ils sont équipés, à cet effet, de capteurs de sécurité magnétiques PSENmag ou de capteurs de sécurité codés PSENcode. Ces derniers servent aussi bien à la surveillance de la position des protections mobiles, selon la norme EN 60947-5-3, qu’à la surveillance simple du positionnement.
Les cylindres pneumatiques sont aussi surveillés. Lors du nettoyage, les capots doivent être fermés, à défaut de quoi le risque de blessures serait élevé. Le système d’automatisation surveille également les boutons poussoirs d’arrêt d’urgence positionnés le long de la ligne d’emballage. L’entreprise a accordé une grande importance à l’établissement de quatre circuits électriques de sécurité autonomes.
Le système d’automatisation PSS 4000 préconise en général une association optimale des composants matériels et logiciels, des appareils en réseau et de l’Ethernet en temps réel. Comme il est possible de répartir et de déplacer des fonctions de commande de façon cohérente dans la périphérie, ce système permet de réaliser de nombreux projets avec davantage de souplesse et de simplicité qu’avec des solutions conventionnelles. À la place d’un système de commande centralisé, on dispose alors d’un programme utilisateur modulaire dans un projet centralisé. Cela permet une utilisation homogène et simple. Ce système d’automatisation a d’ores et déjà fait ses preuves dans de nombreuses applications des secteurs industriels les plus diversifiés.
 
 
Paramétrage simple et transparent
«Lors du choix du système d’automatisation PSS 4000, la simplicité, les coûts de câblage réduits qui y sont liés, la communication transparente et les responsabilités claires, ainsi que le bon rapport qualité-prix étaient pour nous décisifs», souligne Gerhard Meier. «La communication avec le système de commande de l’installation et du bus Modbus TCP, déjà disponible, se déroule sans encombre. Pour Le choix du système, il fut également déterminant que la plate-forme logicielle PAS4000 avec son éditeur graphique soit reliée à la structure déjà familière du système de commande configurable PNOZmulti Configurator. Le paramétrage reste de ce fait transparent et simple» ajoute-t-il.
À l’automne 2012, Zweifel a démarré son projet des lignes d’emballage. L’installation est entrée en fonction fin 2013. «Comme toujours, la collaboration avec Pilz s’est déroulée dans un esprit d’étroit partenariat. Ce partenaire nous a apporté son soutien, non seulement en nous fournissant d’excellents produits, mais aussi en prodiguant en particulier des conseils avisés, pendant et après la mise en service», conclut Gerhard Meier.
 
Pilz Industrieelektronik GmbH
5506 Mägenwil
Tél.: 062 889 79 30
www.pilz.ch
 

* Responsable des ventes de Pilz Suisse