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Systèmes de contrôle : surveillance des données

Compressors Compressed Air Wiki Compressor Control and Data Monitoring Compressor Regulation and Control

Les systèmes de régulation sont de plus en plus avancés et le développement rapide offre une multitude de solutions nouvelles. En outre, tous les compresseurs sont équipés d'un équipement de surveillance pour se protéger et éviter les interruptions de la production. Examinons de plus près la technologie qui rend cela possible, en commençant par les transducteurs.

Qu'est-ce qu'un transducteur ?

Les transducteurs permettent de mesurer l'état actuel de l'installation. Les informations en provenance des transducteurs sont traitées par le système de surveillance, qui envoie un signal à un actionneur par exemple. Un transducteur qui mesure la pression ou la température est généralement constitué d'un capteur et d'un convertisseur de mesure. Le capteur détecte la quantité à mesurer. Le convertisseur de mesure convertit le signal de sortie du capteur en un signal électrique approprié pouvant être traité par le système de contrôle.

Comment mesurer la température dans les compresseurs ?

mesurer la température dans les compresseurs

En général, pour mesurer la température, on utilise un thermomètre à résistance. Il comporte une résistance métallique et lorsque la résistance du transducteur augmente, la température augmente. Le changement au niveau de la résistance est mesuré et converti en un signal de 4 à 20 mA. La sonde Pt100 est le plus connue des thermomètres à résistance. La résistance nominale à 0 °C est de 100 Ω.

Un thermistor est un semi-conducteur dont la résistance varie en fonction de la température. Il peut être utilisé comme contrôleur de température, par exemple sur un moteur électrique. Le Cœfficient de Température Positif (CTP) est le type de thermistor le plus connu. Son changement de résistance est insignifiant lorsque la température augmente jusqu'à un point de référence, mais de là, la résistance augmente d'un seul coup. Le CTP est connecté à un contrôleur, qui détecte cette augmentation soudaine de la résistance et envoie, par exemple, un signal pour arrêter le moteur.

Comment mesurer la pression dans les compresseurs ?

Un détecteur de pression, par exemple une membrane, sert à mesurer la pression. Le signal mécanique en provenance de la membrane est ensuite converti en un signal électrique, 4 à 20 mA ou 0 à 5 V. La conversion d'un signal mécanique en un signal électrique peut avoir lieu dans différents systèmes de mesure. Dans un système capacitif, la pression est transférée à une membrane.

La position de la membrane de mesure est détectée par une plaque de condensateur et convertie, dans un convertisseur de mesure, en une tension continue ou un courant continu proportionnel à la pression. Le système de mesure résistif est composé d'une jauge de déformation raccordée par un pont et fixée à la membrane. Lorsque la membrane est exposée à la pression, une faible tension (mV) est reçue. Elle est ensuite amplifiée à un niveau approprié. Le système piézo-électrique est basé sur des cristaux spécifiques (par exemple de quartz) qui génèrent des charges électriques sur leurs surfaces. Les charges sont proportionnelles à la force (pression) appliquée sur la surface.

Equipement de surveillance

l'équipement de surveillance des données est un outil important dans les installations d'air comprimé

L'équipement de surveillance est adapté au type de compresseur. Cela implique nécessairement une vaste gamme d'équipements pour convenir à tous les types de compresseurs. Un petit compresseur à piston est équipé uniquement d'un disjoncteur de surcharge conventionnel pour le moteur, alors qu'un grand compresseur à vis peut contenir un certain nombre de disjoncteurs/transducteurs pour la surcharge, la température, la pression, etc. Sur les machines plus petites et plus basiques, l'équipement de contrôle arrête le compresseur et la machine ne peut pas redémarrer lorsqu'un disjoncteur renvoie une valeur d'alarme. Dans certains cas, un témoin d'avertissement peut indiquer la cause de l'alarme. Pour les compresseurs plus avancés, les opérations peuvent être suivies sur un tableau de contrôle, par exemple en lisant directement la pression, la température et l'état. Si la valeur d'un transducteur se rapproche d'une limite d'alarme, l'équipement de surveillance émet un avertissement.

Des mesures peuvent ensuite être prises avant que le compresseur ne s'arrête. Si le compresseur est arrêté par une alarme, son redémarrage est bloqué jusqu'à ce que le problème soit résolu ou que le compresseur soit réinitialisé manuellement. Le dépannage est considérablement facilité sur les compresseurs équipés d'une mémoire qui enregistre les données de température, de pression et d'état. La capacité de la mémoire peut couvrir les 24 dernières heures. Cette fonction permet d'analyser les tendances sur la dernière journée et d'effectuer un dépannage logique pour identifier rapidement la cause de l'interruption.

Surveillance à distance d'une installation de compresseur

Dans diverses installations de compresseurs, il peut être nécessaire de surveiller et de contrôler les opérations du compresseur à distance. Sur les plus petites installations, il est assez facile de raccorder une alarme ou un témoin de fonctionnement au compresseur. En général, il est également possible d'effectuer un démarrage et un arrêt à distance. Sur les installations plus importantes, où l'investissement financier est significatif, le contrôle centralisé est souvent bénéfique. Il doit se composer d'un équipement fournissant un aperçu continu du système et un accès à chaque machine afin de contrôler les détails tels que la pression du refroidisseur intermédiaire, la température de l'huile, etc.

De plus, le système de surveillance doit posséder une mémoire afin de générer un journal des événements des 24 dernières heures. Le journal permet de tracer des courbes de tendance, qui servent à identifier facilement les valeurs qui s'écartent des valeurs par défaut. Les courbes peuvent constituer la base de la reprise des opérations ou de la planification d'un arrêt du système. Le système présente régulièrement des rapports sur l'état d'une installation de compresseur à différents niveaux, d'une présentation générale à l'état détaillé de chaque machine.

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