Collecte de données de mesure, visualisation et analyse d’un train de laminoir pour Saarstahl

Il s’agit ici d’un train de laminoir à quatre veines de haut rendement (capacité : 1.000.000 t/an) pour lequel les données de mesure sont collectées, exploitées et archivées grâce à un système implémenté par nos soins.

Ce train ne comporte au départ qu’une veine (au niveau du four à recuit) qui se divise ensuite à deux reprises pour se terminer par quatre veines. Des fils allant de 5 à 15 mm de diamètre sont ainsi produits 24h/24. La matière première, des billettes, sont laminés jusqu’à obtenir le diamètre voulu mesuré à l’aide d’un laser et sont ensuite déposés en forme de spirale sur un refroidisseur. Après refroidissement, les spires sont transformées en anneaux et stockées.

L’installation dispose d’un système de suivi de flux de production qui grâce à des photocellule et des caméras thermique permet de suivre les billettes lors de leur transformation. Tout au long de la chaine, des mesures continues de température, consommation et pression d’eau, vitesse, etc. sont enregistrées.

A plusieurs endroits clés de l’installation, qui s’étend sur plusieurs centaines de mètres, sont placés des postes de contrôles sur lesquels le personnel peut entre autre grâce à des relevés de mesures locaux, commander manuellement l'installation pour réguler le processus de laminage et en cas d’incident, l’arrêter.

Concernant le système d’acquisition et d’exploitation des données, il a été demandé de répondre aux exigences suivantes

• Acquisition des données de tous les systèmes installés le long du laminoir (suivi de flux de production, laser de mesure de diamètre, InterBus)
• Mise à disposition en quasi temps réel des données nécessaires à chaque poste de commande. Les données doivent pouvoir être visualisées sous forme de courbes, valeurs, icônes d’avertissement, etc. et la visualisation doit pouvoir être à tout moment configurable
• Regroupement par commande de toutes les données de mesure avec possibilité d’exploitation, par ex. MSP
• Stockage de l’ensemble des données sur plusieurs années et consultables à tout moment.

Collecte des données

L'acquisition des données du laminoir se décompose en plusieurs tâches assurées par différents composants logiciels. Les données à collecter sont les suivantes :

•  Données InterBus: données collectées via l'interface InterBus sur l'ensemble du laminoir. L'acquisition s'effectue à 10Hz.
• Données de suivi de flux de production: afin de permettre l'association entre les données de mesures et celles des commandes, les données numériques seront complétées par des données d'identification et de commande, lesquelles seront envoyées sous forme de télégramme par le suivi de flux production. Ces données seront transmises de façon non-périodique.

• Données de mesure de diamètre par laser: le logiciel d’exploitation du système de mesure de diamètre par laser fournit par la société Zumbach est équipé d’une interface de transmission permettant de stocker toutes les données de mesures dans la base de donnée HistoryBase.

Visualisation en temps réel

La visualisation des données est rendue possible grâce au logiciel d’acquisition et de visualisation DasyLab. Les diagrammes de connexions de DasyLab ont été conçus individuellement pour chaque cas d’utilisation. Grâce à un module DasyLab spécial, appelé « récupération de données de buffer circulaire », les données utiles sont directement lisible sur le serveur HistoryBase c’est-à-dire que dès lors que des données de mesure sont enregistrées dans la base de données, elles sont directement envoyées au module DasyLab. Ce module de réception sera implanté dans DasyLab de la même façon que le serait un module de carte de mesure.

Analyse des données relatives aux commandes

Sur un ordinateur dédié (décrit comme archivage de commande sur l'illustration du système) est exécutée une instance FlexPro avec un plugin d'archivage spécialement développé. Ce plugin effectue à intervalles réguliers une recherche de billette usinée dans la base de données à buffer circulaire (une billette est considérée comme usinée lorsqu'elle a parcouru l'ensemble du train). Les billettes ainsi trouvées sont ensuite classées selon leur identification de commande dans une base de données FlexPro. Lors de l'achèvement d'un cycle de recherche, toutes les commandes qui ont été associées aux billettes durant la recherche, sont comprimées dans un fichier d'archivage et, hormis la base de données FlexPro, déposées dans un répertoire réseau. Le processus d'archivage sera conclu par une actualisation de l'indexation des données permettant ainsi une recherche rapide dans l'archive des commandes.

L'analyse en elle-même se base sur les archives créées par le processus d'archivage. Les personnes autorisées ont accès à l'archive des commandes par le biais du réseau et peuvent ainsi, grâce à un module additionnel de FlexPro, effectuer des analyses prédéfinies ou libres sur les données archivées. Les analyses sont assistées et commencent toujours par le choix des données à utiliser sélectionnables selon le domaine d'application. Ensuite sont choisies les options spécifiques à chaque analyse. Une fois l'assistant fermé, les données nécessaires sont importés depuis les archives dans la base de données FlexPro de chacun des utilisateurs. Enfin, l'analyse qui a été choisie est exécutée. L'illustration ci-contre montre un exemple de document regroupant les résultats d'une analyse MSP.