18 September 2014 |
La Revue POLYTECHNIQUE 06/2014 |
Logistik
Des disjoncteurs sécurisent le traitement des images
Patrick Meier*
Grâce à une logistique sophistiquée, les petits paquets et les colis arrivent toujours à destination. Des caméras hautes performances saisissent les codes barres et les codes 2D des paquets sur le convoyeur et introduisent les données dans le processus de tri. Vitronic développe les systèmes de traitement d’images et les nouveaux disjoncteurs de Phoenix Contact protègent les installations contre les défaillances.
La société Vitronic GmbH est un leader mondial des secteurs de la technique de transport, de l’automatisation industrielle et de la logistique des colis, destinés aux systèmes de traitement d’images. Dirigée depuis 30 ans par son propriétaire, aujourd’hui active au plan international, cette entreprise, dont le siège se situe à Wiesbaden, dans la Hesse, emploie plus de 500 personnes. De l’étude et de la conception d’une installation, jusqu’aux logiciels de reconnaissance d’images, en passant par l’ensemble du matériel informatique, la clientèle de Vitronic peut entièrement s’approvisionner chez un seul fournisseur.
Prévenir les arrêts d’installations
Les colis sont transportés par des convoyeurs, qui fonctionnent à une vitesse atteignant 4,5 mètres par seconde. Lorsqu’un paquet se présente, des barrières lumineuses et des capteurs situés dans le convoyeur permettent aux cameras de se déclencher avec précision à ces vitesses élevées. Parce que les colis parviennent de manière aléatoire sur la bande transporteuse, les codes barres et les code 2D sont disposés de manière différente sur la bande. Afin de pouvoir néanmoins les décoder, on utilise des systèmes de lecture multi faces, comportant jusqu’à six cameras fournies par la société Vitronic. Si cette installation à haute performance venait à tomber en panne, les prestataires de services du courrier, des express et des paquets ne pourraient distribuer les commandes - le plus souvent très attendues -, qu’avec des retards importants.
Jusqu’à présent, les constructions électriques étaient réalisées sans que les barrières lumineuses et les capteurs exploités avec une tension continue de 24 V ne soient sécurisés; les systèmes de caméras fonctionnant sous une tension alternative de 230 V l’étaient, eux, au moyen de disjoncteurs courants sans interrupteur auxiliaire. Lors de l’optimisation du concept d’installation, il ne s’est, avant tout, agit que d’augmenter sa disponibilité, sans avoir à l’étendre.
Un petit format, mais à sécurité élevée
«L’un des principaux défis de ce projet a consisté à créer une construction électrique de petite taille, pouvant être montée de manière compacte», explique Ralf Ochs, ingénieur électricien responsable de la logistique chez Vitronic à Wiesbaden. «Par ailleurs, il s’agit d’annoncer le plus vite possible les défaillances du fonctionnement à un poste de commande à distance, afin de prévenir le risque d’arrêt de l’installation.» Lors de la construction d’une petite installation électrique compacte à haute performance, l’armoire de commande, les caméras, les capteurs, ainsi que les barrières lumineuses sont protégés par des disjoncteurs de la famille CB.
Dans un premier temps, on a protégé les caméras fonctionnant sous une tension de 230 V AC. Comme le code barres à déchiffrer peut se situer sur n’importe laquelle des six faces de chaque paquet, on a, compte tenu du cahier des charges, installé jusqu’à six caméras hautes performances. Elles peuvent ainsi également saisir des codes barres placés n’importe où sur des colis, y compris s’ils sont de biais. En outre, les systèmes ont aussi été dimensionnés et spécifiés pour des codes propres aux clients.
Avant la nouvelle conception de l’installation, les six caméras étaient protégées par des disjoncteurs d’une largeur de 17,5 mm. Si un seul système de caméra était tombé en panne, un seul disjoncteur se serait déclenché, et on aurait à peine remarqué l’erreur dans l’immédiat. Les colis dont le code n’aurait pas été saisi, auraient erré sur le convoyeur, jusqu’à ce que, en nombre croissant, ils aient entrainé un débordement, pour finir par provoquer son arrêt.
Communication à distance des défauts de fonctionnement
Afin de prévenir une panne de l’installation, on a mis en place des disjoncteurs thermomagnétiques de Phoenix Contact, intégrant un contact de signalisation à distance. «Maintenant, en cas de défaillance, le contact de signalisation à distance transmet immédiatement à la commande l’information du déclenchement du disjoncteur», explique Ralf Ochs. «On peut ainsi trouver rapidement un éventuel défaut et y remédier.»
Avec une largeur de 12,3 mm seulement, les disjoncteurs de la série CB sont beaucoup plus étroits que ceux que l’on trouve habituellement – bien que le contact de signalisation à distance soit déjà intégré. «Nous pouvons ainsi élargir la plage de puissance et réduire l’encombrement dans les armoires électriques», ajoute Ralf Ochs. L’armoire d’alimentation commute, alimente et sécurise complètement l’armoire de commande, les caméras, les barrières lumineuses et les capteurs.
L’armoire d’alimentation électrique renferme les disjoncteurs (à gauche, au milieu et en bas à droite) de la famille CB de Phoenix Contact.
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Une protection sélective
On a, par ailleurs, poursuivi l’optimisation de l’armoire d’alimentation. Les barrières lumineuses et les capteurs alimentés en 24 V DC sont maintenant sécurisés au moyen de disjoncteurs électroniques de la série CB. Il est, en outre, important que les utilisateurs soient sécurisés de manière sélective dans le circuit secondaire de l’alimentation électrique. Dans le cas contraire, en cas de défaillance, cela peut entraîner une panne d’installation. Si, par exemple, le chemin d’un utilisateur non sécurisé accusait un court-circuit, la tension de sortie de l’alimentation électrique chuterait. Tous les autres utilisateurs connectés seraient également mis hors service, car leur tension d’alimentation serait trop faible. Dans ce genre de configuration, une seule petite défaillance arrêterait toute l’installation.
«Mais ce n’était pas là les seules raisons du choix de ces nouveaux disjoncteurs», poursuit Ralf Ochs. «Outre les dimensions réduites et la sécurité, leur grande souplesse a aussi été un argument de poids.» Car les disjoncteurs sont enfichables; chacun dispose d’un socle et d’un connecteur formant une unité. On n’est donc pas obligé de démonter le câblage pour introduire un autre courant nominal, par exemple. On peut également effectuer le câblage au préalable, les différents courants nominaux pouvant être ajustés avec souplesse plus tard sur le site, lors de la mise en service.
C’est justement avec les disjoncteurs enfichables que le courant nominal et la section des câbles doivent être parfaitement adaptés. Afin de ne pas devoir introduire un courant nominal trop intense pour la section du conducteur, les socles de la famille de disjoncteurs CB sont codés, ce qui prévient ainsi une trop forte intensité nominale.
Il n’est pas toujours obligatoire de payer et de disposer de beaucoup de place dans l’armoire électrique pour obtenir une disponibilité élevée de l’installation. Grâce au choix des bons composants et d’une construction électrique appropriée, la sécurité est possible, y compris lorsque l’espace est restreint.
Les disjoncteurs - haute disponibilité de l’installation
Les disjoncteurs sont une condition essentielle pour assurer une haute disponibilité d’une installation – en cas de surcharge ou de court-circuit, ils coupent le circuit défectueux de manière sélective. Les disjoncteurs de la famille CB peuvent être multipliés de manière modulaire, individuellement adaptés et largement ramifiés.
Les ponts enfichables de la série de blocs de jonction Clipline complete, permettent de ponter aisément et avec souplesse les socles de disjoncteurs à canal unique. Une extension peut toujours s’effectuer facilement et rapidement, sans couper le secteur.
Les disjoncteurs enfichables permettent une adaptation individuelle. L’utilisateur qui précâble son installation, peut ensuite choisir individuellement le courant nominal et l’adapter aux conditions du site.
Grâce à la caractéristique de déclenchement thermomagnétique spéciale SFB, il est possible d’avoir des conducteurs encore plus longs, car le déclenchement se situe dans la plage de 6 à 10 fois plus importante que le courant nominal.
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PHOENIX CONTACT AG
8317 Tagelswangen
Tél.: 052 354 55 55
www.phoenixcontact.ch
VITRONIC GmbH
D-65189 Wiesbaden
Tél.: +49 611 7152 0
www.vitronic.com
* Chef de la division Connecteurs d’appareils, Phoenix Contact AG, Tagelswangen