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Référence 5 décembre 2022

Remplissage sécurisé dans les zones dangereuses

En tant que fournisseur de solutions pour les caméras antidéflagrantes destinées à la surveillance des processus et des systèmes, TTS Automation a développé un système pour sécuriser les processus de chargement. La caméra industrielle intelligente permet de surveiller les processus de chargement des réservoirs et de détecter rapidement les anomalies. TTS s'appuie sur l'IoT Box de WAGO comme interface intelligente pour l'analyse des images.

TTS Automatisation et WAGO :

  • Caméra industrielle intelligente et WAGO IoT Box pour la surveillance des processus

  • Détection précoce des anomalies et des irrégularités

  • Sécurité dans les zones Ex pour les personnes, les machines et l'environnement

  • Conception modulaire pour les sites verts et les friches industrielles

Détectez les événements avant qu'ils ne deviennent dangereux

En 2009, TTS Automation a développé le premier système de caméras pour les zones Ex. L'idée est née du fait que les industries dans lesquelles des atmosphères dangereuses et explosives se produisent sous forme de mélanges d'air et de gaz, de vapeurs ou de brouillards combustibles sont soumises à des mesures de protection contre les explosions. Lorsqu'il s'est agi de développer une solution antidéflagrante pour le chargement de réservoirs, l'entreprise basée à Neustadt an der Weinstraße a été confrontée à un défi de taille : les processus de chargement des réservoirs sont complexes car ils vont au-delà de la simple surveillance des processus et des installations. Les irrégularités dans le chargement doivent être rapidement détectées et corrigées. « Notre expérience a montré que les fuites au niveau des raccords de chargement sont souvent précédées d'événements tels que des secousses de la canalisation ou un affaissement du camion-citerne. Nous avons donc souhaité développer une solution pour le chargement des citernes qui permettrait de détecter les dangers avant qu'ils ne surviennent », se souvient Michelle Striegel, responsable marketing et gestionnaire de projets chez TTS Automation.

Il est rapidement apparu que la caméra devait être dotée d'une intelligence capable de détecter et d'évaluer les dangers potentiels de manière préventive. A cet effet, le contrôle des séquences fonctionnelles doit être requis côté système. À la recherche d'un système adapté, TTS Automation a trouvé la solution chez WAGO. « La WAGO IoT Box était exactement le composant qu'il fallait pour un système de caméra intelligent », se souvient Wolfgang Laufmann, gestionnaire de comptes clés mondiaux pour les usines numériques chez WAGO et interlocuteur de TTS Automation dans le cadre de ce projet.

WAGO IoT Box :

  • une solution complète prête à l'emploi

  • Matériel/logiciel extensible

  • Personnalisable

  • Connexion flexible par Ethernet, Wi-Fi ou réseau mobile

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Protection des personnes, des équipements et de l'environnement

Avec la caméra industrielle intelligente et automatisée, TTS Automation souhaite contribuer à la sécurité et à l'amélioration de la qualité du chargement des réservoirs dans les zones Ex. Ce faisant, l'entreprise parvient à couvrir la sécurité à trois niveaux : protéger les personnes, les équipements et l'environnement. À cette fin, la caméra intelligente filme l'ensemble du processus à différents endroits : lorsqu'un camion à charger entre dans l'enceinte de l'entreprise, la plaque d'immatriculation du véhicule est scannée par la première caméra située au niveau du portail ou de la barrière.

Le système compare les documents de chargement avec la commande SAP et attribue le véhicule à une zone de chargement. Le train-citerne à charger se rend dans la zone de chargement qui lui a été attribuée, où une nouvelle identification est effectuée. Lors du deuxième balayage de la plaque d'immatriculation, le système est déverrouillé et tout chargement incorrect du réservoir est évité.

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La plaque d'immatriculation du véhicule est scannée par une caméra intelligente.

Le chauffeur du camion place alors les pinces de mise à la terre sur le véhicule. Une fois le processus de chargement lancé, le chauffeur retourne dans la zone de sécurité de la station de mesure et n'a plus besoin de rester dans la zone dangereuse comme auparavant. Ensuite, la caméra intelligente de TTS effectue automatiquement un gros plan sur la zone de chargement du réservoir. Les anomalies ou irrégularités sont identifiées avant qu'elles ne deviennent dangereuses. Si une anomalie est détectée, la caméra déclenche un avertissement sur l'écran de la station de mesure. Le système réagit avant même que le système ne tombe en panne ou ne s'arrête. Le processus de chargement peut être arrêté automatiquement via la WAGO IoT Box et une alarme est déclenchée. Les fuites de substances explosives ou chimiques sont évitées, ce qui permet d'éviter des dommages environnementaux et des dommages au système pouvant être fatals.

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Le camion entre dans la zone de chargement, la deuxième caméra détecte la plaque d'immatriculation et déverrouille le système.

Julian Loesch, responsable de projet principal en automatisation et validation des systèmes informatiques chez Pitzek GMP Consulting, a planifié le projet. Il était important pour lui de créer une valeur ajoutée pour les zones potentiellement explosives, dans lesquelles les chargeurs et les déchargeurs ne doivent plus se trouver dans la zone dangereuse : « La détection précoce des événements via l'interface intelligente entre la caméra et le système garantit une plus grande sécurité des personnes, contribue à la protection de l'environnement et augmente la qualité des systèmes. En résolvant la surveillance optique des processus avec l'intégrateur de systèmes TTS Automation et le système de commande WAGO connecté, rien ne s'opposait à la mise en œuvre technique. »

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Le chauffeur du camion démarre le processus de chargement, puis se rend dans la zone sécurisée de la station de mesure.

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Conception compacte et grande efficacité

L'entreprise Palatine n'a rien laissé au hasard lors du développement de cette nouvelle caméra. Elle a mis au point une technologie de boîtier exceptionnellement résistante et capable de supporter toutes les atmosphères. Cette caméra robuste peut également supporter des conditions très variables, telles que des différences de température importantes. La vitre avant de la caméra est très lisse, ce qui évite les fissures, les salissures fragiles ou la condensation. Mais ce n'est pas tout : la conception compacte de la caméra permet de l'utiliser dans les espaces verts et les friches industrielles. « Grâce à sa petite taille, la caméra prend peu de place dans les zones dangereuses et peut être installée rapidement et facilement n'importe où », explique Julian Loesch. Outre la petite taille, TTS Automation a opté pour une conception modulaire. « La combinaison de la surveillance optique des processus et de la WAGO IoT Box rend cette caméra industrielle compatible avec les systèmes existants et permet de la moderniser à tout moment », ajoute le responsable de projet principal.

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La caméra de TTS Automation utilise la WAGO IoT Box comme interface intelligente.

L'interface intelligente entre le système et la caméra

WAGO a fourni l'élément central pour le développement de l'interface : « La WAGO IoT Box a finalement permis de compléter la caméra industrielle intelligente et de relier tous les composants du système entre eux », explique Wolfgang Laufmann. Le contrôleur PFC200 intégré de WAGO, qui fait partie de la IoT Box, est une passerelle intelligente qui établit la communication entre les systèmes côté système et assure l'intégration côté informatique. « Il s'agit pratiquement d'un système OT/IT intelligent », souligne Laufmann. Grâce à sa grande flexibilité, le contrôleur offre deux approches différentes : le système évolutif peut être utilisé soit comme composant unique pour étendre des armoires de commande existantes, soit comme solution complète comprenant une IoT Box prête à l'emploi. « Cela permet à l'utilisateur final d'économiser un temps considérable en matière de planification et d'essais », explique Wolfgang Laufmann. Grâce aux contacts flottants du système, les modules d'entrée du WAGO PFC200 détectent les signaux et les modules de sortie activent des signaux tels que des voyants d'avertissement, des radars ou des avertisseurs sonores pendant le chargement des réservoirs.

Contrôleur PFC200

Simplifiez l'ingénierie, le contrôle et la visualisation de vos projets avec le contrôleur PFC200 grâce à e!COCKPIT (CODESYS V3) et Linux®.

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Solutions prêtes à l'emploi pour l'industrie 4.0

La WAGO IoT Box est la solution idéale pour connecter des systèmes nouveaux et existants.

Passer d'un contrôle séparé des caméras à un contrôle DCS intégré

Avec sa caméra industrielle intelligente, TTS Automation a apporté une innovation significative sur le marché des zones Ex. Le développement du système est déjà bien avancé. « Le contrôle des caméras ne sera plus assuré par un système distinct; l'ensemble du processus sera contrôlable via un système de contrôle de processus uniforme », déclare fièrement Michelle Striegel. « Qu'il s'agisse d'agrandir l'image, de démarrer et d'arrêter les processus de charge ou de saisir des paramètres, tout est possible via un système de contrôle de processus. » Même si de nouveaux domaines sont en cours d'exploration, beaucoup de choses sont déjà prévues. « Par exemple, la surveillance thermique des réacteurs est envisageable pour détecter des anomalies dans les tendances de température », explique le responsable marketing. Une chose est sûre : que ce soit pour les camions, les véhicules ferroviaires ou le chargement de navires, et partout où des applications critiques ou dangereuses sont utilisées, la surveillance et le contrôle intelligents des processus peuvent apporter une contribution considérable à la sécurité des personnes, de l'environnement et des systèmes à l'avenir.

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