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Pont roulant : la sécurité avant tout

Pour produire ses 900 000 tonnes annuelles de ciment, la cimenterie d'Eclépens fonctionne non-stop, 24 heures sur 24, et plus de 300 jours par an. Pour son exploitant, Holcim (Suisse) SA, il est primordial de pouvoir... travailler de manière autonome et fonctionnelle.

L'automatisation du pont roulant qui achemine les matières premières dans les moulins a permis d'atteindre cet objectif, tout en assurant la sécurité des personnes et des machines. WAGO a fourni les composants de sécurité actifs sur les bus de terrain PROFInet et PROFIBUS, qui ont été installés par l'intégrateur agréé du site, ONLINE Automation SA.

Au cœur de l'installation, le pont roulant assure une étape clé du processus de fabrication, entre l'extraction des matières premières dans les carrières, et la cuisson dans le four rotatif à 1450 degrés. Cette gigantesque bête métallique est installée dans la halle à clinker, qui a été construite dans les années 1950. Son bras orange - un portique d'une envergure de 28 mètres sur lequel évolue horizontalement un treuil mobile - est actif sur une longueur de 180 mètres. Les 10 tonnes du mastodonte se déplacent à une vitesse d'un mètre par seconde.

Au cœur de la technologie PROFIsafe
L'automatisation du pont roulant a été confiée à ONLINE Automation SA (voir encadré), qui n'en était pas à sa première expérience dans le domaine. Les travaux ont débuté par le remplacement des armoires électriques, en août 2011. Après une remise à neuf intégrale, l'installation était prête - en août 2012 - pour fonctionner en mode automatique. Le RFID (Radio Frequency IDentification), qui permet de corriger les glissements inévitables du pont, a été installé en collaboration avec l'entreprise Stefan SA de Givisiez. Des capteurs ont été placés tous les 2-3 mètres sur le pont roulant. "Un des grands avantages, c'est que toutes les sécurités de zones interdites sont faites par soft", précise Daniel Roth, directeur d'ONLINE Automation.

Pour la partie hardware, c'est le standard Holcim S7 qui a été choisi. Le bus de terrain PROFIBUS-DP relie les périphériques au niveau du pont roulant. Le bus PROFInet prend en charge la communication avec les équipements fixes situés dans la halle. WAGO a fourni la périphérie déportée normale et de sécurité (PROFIsafe) dans les deux cas. En plus de la possibilité d’utiliser une communication sans fil, le standard PROFInet offre une architecture verticale entre le poste de commande, les automates programmables, et les entrées et sorties déportées dans le terrain. L’automate monté sur le pont roulant communique par une liaison Wifi avec les modules d’entrées/sorties Safety installés dans les armoires électriques dans la halle. L’accès à l’automate et à la configuration des équipements de sécurité est possible depuis le poste de conduite. La technologie TCI (Tool Calling Interface) ainsi qu’une option de routage (tool routing) de l’automate programmable sont ainsi utilisées pour le paramétrage des entrées/sorties de sécurité PROFIsafe de WAGO. Les données sont transmises par la console de programmation via le réseau LAN vers un automate qui distribue ensuite les paramètres aux modules IO reliés sur le bus de terrain PROFIBUS. Cette option intéressante proposée par WAGO pour ses modules PROFIsafe offre un avantage important lors de la mise en service de l’installation, et ensuite pour sa maintenance.

Economie de câblage et gestion intelligente des stocks.
Une grande attention a été portée à la sécurité des personnes. L'analyse de risque a été réalisée directement par Holcim. La mise en place du système PROFIsafe permet de gérer tous les arrêts d'urgence et les contacts de porte. Pour ce faire, la halle à clinker a été divisée en deux zones distinctes : d'un côté la partie accessible aux véhicules qui acheminent les matières premières; de l'autre, le secteur où sont alimentées, via des trémies, les machines qui moulent le ciment, à savoir un mélange de clinker, de calcaire et de gypse. Toutes les portes sont équipées d'arrêts d'urgence. Lorsque l'un de ce dernier est activé, le pont roulant s'immobilise aussitôt.

Une des grandes nouveautés réside dans le mode de fonctionnement. Habituellement, le relais de sécurité est câblé via un composant électromécanique qui coupe la connexion lors du déclenchement. A Eclépens, le pont roulant est commandé par un automate de sécurité avec une logique programmée. Il en résulte un câblage beaucoup plus léger. "Et l'avantage de pouvoir accéder, depuis la station de programmation, au paramétrage des différents modules via Ethernet, ceci indépendamment des bus de terrain", complète Stéphane Rey, product manager en automation industrielle chez WAGO. Et Daniel Gremion d'ajouter: "Cette solution a permis de libérer trois personnes."

ONLINE, un intégrateur expérimenté
Créé en 1986, le bureau d'ingénieurs ONLINE Automation SA (www.onlineautomation.ch) est spécialisé dans la conception et la réalisation de systèmes informatiques et électriques pour l'automatisation, la gestion de production et l'optimisation de processus et de machines. Avec 15 collaborateurs dont 14 ingénieurs, l'entreprise fournit ses services dans des domaines aussi variés que le ciment, l'agroalimentaire, la chimie/pharma, le tabac, la verrerie, l'énergie ou encore le traitement des déchets. ONLINE Automation est certifiée WAGO Solution Provider Industry depuis 2003.
L'automation du pont roulant de la cimenterie d'Eclépens figure en bonne position dans les quelque 400 références de la société lausannoise. Outre la gestion de la sécurité et des accès, le système proposé par ONLINE Automation présente de nombreux avantages. "L'intelligence est stockée dans le PC, l'automate ne faisant qu'exécuter les commandes. Après avoir modélisé la halle, on peut par exemple définir des tâches pour le remplissage du stock via des algorithmes. Le système est d'une grande souplesse", affirme Daniel Roth, directeur d'ONLINE Automation.

 

 

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