Système de monitoring pour la maintenance préventive de broyeurs à cône

Christian ÉPIÉ, O’Mos

"L’environnement LabVIEW s’est avéré plus qu’un moyen : une véritable source d’inspiration."

- Christian ÉPIÉ, O’Mos

Le défi:

Réaliser un système de monitoring de broyeurs afin de détecter une mauvaise utilisation du matériel, mesurer l’état d’usure des composants mécaniques internes, générer une base de données permettant la modélisation du vieillissement des machines, réduire l’indisponibilité des machines et diminuer les coûts de maintenance.

La solution​:

Recueillir des paramètres physiques (chaîne de capteurs), conditionner et analyser ces paramètres au travers de la plate-forme CompactRIO, effectuer le diagnostic en temps réel à l’aide de LabVIEW Real-Time, puis visualiser l’état des machines et gérer les fichiers journaux à l’aide de LabVIEW.

Un broyeur à cône est un élément dans la chaîne de fabrication de granulats. Son rôle est de réduire la taille de ces granulats. Il fonctionne par écrasement des matériaux entre une mâchoire fixe et une mâchoire mobile de forme conique.

 

Le système de monitoring développé s’applique à deux machines identiques (broyeurs HP4 de Metso Minerals), pesant chacune 25 tonnes, et entraînées par des moteurs asynchrones de 315 kW.

 

Chaque broyeur traite environ 400 tonnes de granulats par heure.

 

Des mesures issues d’une vingtaine de capteurs

Le monitoring nécessite le traitement et l’analyse de différents paramètres physiques. La chaîne de capteur est composée de six accéléromètres, six sondes de températures PT100, quatre capteurs inductifs, quatre pressostats analogiques et deux débitmètres.

 

Certains capteurs sont logés dans les machines, au plus près des sous-ensembles, d’autres sont installés à l’extérieur des broyeurs (surveillance hydraulique, tachymètres…).

 

À la recherche d’une solution ouverte

Pour réaliser ce projet, nous nous sommes d’abord rapprochés des constructeurs de système de monitoring on line. Nous nous sommes vite rendu compte que les solutions proposées étaient très fermées et très standardisées, elles ne répondaient donc que partiellement à nos souhaits.

 

Nous avons donc sollicité notre correspondant National Instruments pour lui présenter notre besoin. À l’évidence, les plates-formes et technologies de NI répondaient parfaitement à la problématique. Un obstacle restait néanmoins à surmonter : nous était-il possible de nous approprier les compétences suffisantes pour convertir notre savoir-faire en analyse vibratoire et en diagnostic sous la forme d’un programme LabVIEW ?

 

À la suite d’un cursus de formation accélérée, les derniers doutes étaient levés. L’environnement LabVIEW s’est avéré plus qu’un moyen : une véritable source d’inspiration. Nous pouvions nous lancer tout en ayant la certitude d’être en mesure de faire du bon travail.

 

Des IHM de très bonne qualité

Là encore, que de bonnes surprises ! L’édition de base de LabVIEW permettant, entre autres, de réaliser des interfaces de très bonne qualité, nous avons pu faire l’économie d’intégrer une solution de supervision.

 

 

Le CompactRIO adapté aux milieux hostiles

Parmi les matériels de NI, nous avons choisi la plate-forme CompactRIO dont la robustesse est très intéressante pour une intégration dans un milieu hostile comme celui des carrières. Sa faible consommation lui permet de travailler dans une enveloppe étanche.

 

La connectique de bonne qualité supporte les vibrations et les changements de température sans altérer la fiabilité nécessaire à un système de monitoring.

 

Le système développé se compose d’un châssis cRIO-9074 dans lequel sont installés des modules NI 9233, NI 9203 et NI 9481. L’application a été développée sous LabVIEW, en utilisant les Modules LabVIEW Real-Time et LabVIEW FPGA.

 

Un levier pour le développement de O’Mos

Pour notre petite société, principalement axée sur le service, la découverte et l’utilisation des solutions NI forment un levier extrêmement important quant à notre développement futur.

 

Nous apprécions bien évidemment la technologie NI mais aussi la grande qualité et le professionnalisme de nos interlocuteurs.

 

Notre client, très satisfait des services rendus par ce dispositif de monitoring, est le premier bénéficiaire de cette réalisation.

 

Par ailleurs, le capital confiance que nous a conféré cette première expérience avec NI nous a conduit à réaliser nos propres équipements d’analyses vibratoires et ainsi améliorer notre offre de service.

 

Décembre 2010

Informations sur l’auteur:

Christian ÉPIÉ
O’Mos
L'Abbaye
35310 Mordelles
France
Tel: +33 (0)6 88 13 00 68
o.mos@wanadoo.fr

Le CompactRIO gère les signaux issus de cinq types de capteurs différents.