Commande magnétique SmartPick™
SmartPickTM est la dernière génération de contrôleur de TRUNINGER.
Ce développement interne se distingue par une flexibilité maximale : Tous les modules peuvent être combinés individuellement et ajoutés ou retirés en fonction de l'évolution des besoins du client.
La conception redondante des sous-systèmes importants pour la sécurité fait de SmartPickTM le contrôleur d'aimants le plus moderne et le plus sûr du marché.
Grâce à sa grande connectivité et à ses besoins minimes en pièces détachées, SmartPickTM est également convaincant en termes de maintenance : Nos techniciens de service peuvent détecter tout dysfonctionnement par le biais d'un accès à distance. De plus, grâce à la standardisation systématique des modules, il suffit de peu de pièces de rechange pour couvrir l'ensemble des grues magnétiques équipées de SmartPickTM.
Principales caractéristiques du contrôleur d'aimants SmartPickTM
- Conception modulaire adaptée à toutes les applications
- Grande fiabilité grâce à l'architecture redondante à double processeur
- Fonctionnement indépendant ou synchronisé d'un maximum de huit groupes d'aimants
- Contrôle rapide et précis de la force de levage de l'aimant pour une manipulation flexible et sûre des matériaux
- Démagnétisation programmable haute performance
- La surveillance constante du secteur bascule sur la batterie de secours en cas de panne de courant.
- L'interface de signal intelligente assure une intégration transparente dans les grues.
- Interface sans fil Bluetooth pour une connexion locale par ordinateur portable
- Diagnostic à distance des pannes par téléphone portable pour un dépannage rapide
- L'enregistreur"boîte noire" intégré permet le suivi des défauts et l'établissement de statistiques.
Boîte noire / EventLog
Un outil de dépannage essentiel pour minimiser les temps d'arrêt de votre système
À l'instar de la boîte noire d'un avion moderne, tous les événements majeurs du système, les pannes et la plupart des actions de l'opérateur sont enregistrés dans un journal des événements. Jusqu'à 4 500 événements individuels peuvent être stockés dans la mémoire non volatile du SmartPick, ce qui correspond à environ 200 cycles de charge du système magnétique.
En cas de panne, les événements peuvent être retracés en détail, ce qui fait du journal des événements un outil précieux pour le dépannage. La compréhension détaillée d'un problème permet de déclencher l'action corrective appropriée. Très souvent, les problèmes peuvent être résolus par téléphone ou par courrier électronique, ce qui permet d'économiser beaucoup de temps et d'argent puisqu'aucun spécialiste ne doit se rendre sur place.
Le journal des événements peut être consulté à partir d'un ordinateur portable grâce au module BlueTooth intégré au SmartPickTM, sans qu'il soit nécessaire de monter sur la grue (voir la figure 1 ci-dessous).
Figure 1 : Accès au journal des événements à l'aide de l'interface BlueTooth
Le journal des événements peut être stocké dans un fichier texte lisible et envoyé par courrier électronique à un centre d'assistance Truninger pour une analyse rapide par un spécialiste du système.
Contenu du journal des événements
Tous les événements enregistrés ont un numéro d'événement unique et portent un horodatage ; il est donc possible de déterminer, à la seconde près, le moment exact où un événement particulier s'est produit. Les événements couvrent les types d'informations suivants
- Cycles d'activation et de désactivation de l'aimant
- Courant de l'aimant et tension de la batterie
- Utilisation de fonctions spéciales telles que la chute partielle (préparation de commandes)
- pannes de courant et interrupteurs de batterie
- Force de levage de l'aimant sélectionnée pendant les opérations de manutention
- Température de l'aimant et de l'environnement
- État des signaux d'interface de la grue
- Informations sur le système : redémarrage du contrôleur, versions du logiciel, identifiant du système
- Modifications des données de configuration
Exemple : batterie faible
Les batteries jouent un rôle essentiel dans la sécurité de fonctionnement d'un système magnétique. La capacité de la batterie est donc testée à chaque fois que les aimants sont mis sous tension et, si elle est insuffisante, la mise sous tension est interrompue. L'extrait suivant du journal des événements montre une tentative de mise sous tension des aimants lorsque le test de la batterie échoue en raison d'une chute de tension élevée. Notez que les événements les plus récents apparaissent en premier (lisez donc de bas en haut pour l'ordre chronologique) :
Événement : 3398 : 214 14:29:48 05.10 RB:chrg enabled 00000 Événement : 3397 : 145 14:29:44 05.10 Verrouillage du palan OFF 00001 Evénement : 3396 : 147 14:29:44 05.10 Verrouillage des déplacements OFF 00001 ** Événement : 3395 : 012 14:29:20 05.10 RB:Bat test fail 01999 Evénement : 3394 : 206 14:29:20 05.10 RB:bat voltage 00101 Evénement : 3393 : 144 14:29:18 05.10 Verrouillage du palan ON 00001 Evénement : 3392 : 146 14:29:18 05.10 Travel lock ON 00001 Evénement : 3391 : 213 14:29:18 05.10 RB:chrg désactivé 00000 Evénement : 3390 : 128 14:29:18 05.10 CB:VG ON 01000
Les événements clés que nous voyons ici sont les suivants :
- L'opérateur donne l'ordre d'allumer un aimant (événement 3390).
- La tension de la batterie mesurée juste avant le test de la batterie est de 101 volts (événement 3394).
- Le test de la batterie échoue en raison d'une chute excessive de la tension de la batterie (événement 3395, données '999').
Ligne d'assistance à distance
Dépannage à distance : rapide et facile grâce à la liaison par téléphone portable
En cas de panne ou d'erreur dans votre contrôleur, vous pouvez utiliser l'interface Bluetooth pour établir une liaison directe entre votre SmartPick et un serveur situé dans le centre d'assistance Truninger. La figure 1 ci-dessous donne un aperçu de la manière dont la liaison est établie :
Figure 1 : Architecture de la ligne d'assistance à distance
La liaison est établie en deux étapes :
- Vous établissez d'abord une connexion Bluetooth entre votre téléphone portable et le contrôleur SmartPick défectueux.
- SmartPick peut alors être déclenché pour se connecter au serveur Truninger en utilisant le point d'accès de votre téléphone portable.
Une fois la liaison établie, un technicien de maintenance peut se connecter à votre système, analyser le problème et fournir des informations détaillées sur la panne et les mesures correctives appropriées.
Construction modulaire
Pourquoi la modularité ?
Les composants électriques des systèmes magnétiques Truninger sont constitués d'un certain nombre de modules discrets, pouvant être commandés séparément. Cette modularité à plusieurs niveaux offre un certain nombre d'avantages :
- Elle permet la production en série de modules basés sur une technologie éprouvée.
- Toutes les armoires ont les mêmes dimensions, quelle que soit leur fonction
- Toutes les pièces de rechange au niveau des cartes/composants sont disponibles en stock.
- De nombreuses caractéristiques opérationnelles sont configurables par logiciel
- Facilité d'intégration et de maintenance
- Évolutivité : il est facile d'ajouter des groupes d'aimants supplémentaires si nécessaire.
Hiérarchie des composants électriques
Figure 1 : Hiérarchie des composants électriques
Configuration maximale/minimale
La conception modulaire de l'armoire permet d'adapter le contrôleur à un large éventail d'applications. La figure 2 ci-dessous montre une configuration maximale avec une batterie de secours et huit groupes d'aimants :
Figure 2 : Configuration maximale du SmartPickTM
Deux armoires seulement sont nécessaires pour une configuration minimale prenant en charge un seul aimant sans batterie de secours (cf. figure 3). Cette configuration conviendrait par exemple à une application d'aimants pour la ferraille.
Figure 3 : Configuration minimale de SmartPickTM
Système d'aimants redondants
1. Qu'est-ce que la redondance ?
Les commandes électriques sont construites à partir de toute une série de sous-systèmes ayant chacun un certain potentiel de défaillance. Pour assurer la sécurité du système en cas de défaillance d'un seul sous-système, les sous-systèmes importants pour la sécurité sont dupliqués, ce qui est généralement appelé "redondance". Deux sous-systèmes effectuent la même tâche et se vérifient mutuellement pour s'assurer que les deux systèmes fonctionnent correctement. Deux systèmes redondants n'apportent pas grand-chose à la sécurité si la défaillance d'un système n'est pas détectée. Par conséquent, la redondance, le contrôle croisé et la pertinence de la sécurité sont des éléments essentiels de la conception de la classe de sécurité 3, également mentionnée dans le document de normalisation international DIN-EN 954-1.
2. Composants redondants standard
Le concept de redondance est une caractéristique centrale du contrôleur magnétique SmartPickTM de Truninger. Tous les sous-systèmes importants pour la sécurité sont dupliqués conformément à la norme de la classe de sécurité 3.
Les sous-systèmes suivants sont couverts :
- Deux sources d'alimentation - secteur et batterie de secours La capacité de la batterie de secours est conçue pour maintenir un fonctionnement sûr pendant au moins 20 minutes en cas de panne de courant.
- Deux capteurs de courant - deux unités de traitement des signaux associées et vérifiées par recoupement La défaillance d'un capteur sera détectée et déclenchera le passage au fonctionnement sur batterie et le verrouillage du système (l'aimant peut être éteint, mais plus allumé).
- Deux variateurs de puissance - CA/CC et CC/CC Un variateur dédié à l'alimentation secteur CA/CC et un variateur dédié à l'alimentation par batterie CC/CC. En cas de défaillance de l'électronique de puissance dans l'un des variateurs (transistors IGBT, par exemple), le second variateur prend le relais et verrouille également le système magnétique.
- Deux contrôleurs construits avec des matériels et des logiciels différents Toute défaillance du contrôleur principal SmartPickTM transférera la tâche de contrôle au contrôleur esclave SafePickTM.
- Deux sources d'alimentation basse tension Chacun des deux contrôleurs est équipé de sources d'alimentation basse tension individuelles. Ces sources d'alimentation font l'objet d'un contrôle croisé permanent et sont toutes deux alimentées par une batterie.
Circuits électriques redondants en option
Le plus souvent, les lignes électriques reliant le contrôleur à l'aimant sont considérées comme sûres et ne sont donc pas construites de manière redondante. Cependant, dans certains environnements difficiles, les câbles et les tambours de câbles ne peuvent pas être considérés comme sûrs. Si nécessaire, il est possible de réaliser deux circuits d'alimentation électrique indépendants pour un seul aimant. Deux câbles, deux tambours de câble, deux bobines électriques dans l'aimant et deux modules de puissance PowerPickTM forment ces circuits d'alimentation électrique indépendants. Même une coupure à un endroit quelconque d'un circuit n'empêchera pas ce système de fonctionner.
Figure 1 : Contrôleur d'aimant redondant SmartPickTM
| SP | Module SmartPick (SP), n° 1 CPU contrôlant l'entraînement AC/DC, entrées de signal, alimentation redondante à faible puissance |
| SA | Module SafePick (SA), Nr. 2 CPU contrôlant l'entraînement DC/DC, chargeur de batterie, supervision / maintenance de la batterie (test de capacité automatique) |
| PP 1 & 2 | Module PowerPick (PP), génère une alimentation CC sûre pour l'aimant qui unit l'alimentation secteur et l'alimentation par batterie. |
| InfoPick | Module InfoPick, affichage graphique informant visuellement et acoustiquement l'opérateur et le personnel au sol de l'état du système magnétique. |
| Fonctionnement | Deux unités d'exploitation peuvent être connectées au SP. En cas de défaillance d'une unité d'exploitation, l'autre unité peut être utilisée comme solution de secours. |
| Bobine magnétique | Aimant redondant avec double bobine, chacune connectée à un module PP, ce qui permet d'assurer une alimentation électrique sûre et de maintenir une force magnétique suffisante en cas de défaillance d'une bobine du circuit d'alimentation. |
Figure 2 : Système magnétique sur un pont roulant
Figure 3 : Système d'aimants redondants pour les faisceaux de barres
Magnétisme résiduel < 2mT
Pourquoi démagnétiser la charge ?
Dans les applications de manutention telles que les lignes de traitement automatisées, le magnétisme résiduel peut causer de graves problèmes. La charge peut "coller" à la machine lorsqu'elle traverse la ligne de production, de petits morceaux d'acier (rondelles, boulons, copeaux, etc.) peuvent être attirés ou les arcs de soudure sont déplacés et "soufflés". Pour éviter ces effets, une démagnétisation efficace de la charge est essentielle. SmartPick offre une démagnétisation configurable pour éliminer un maximum de magnétisme résiduel en un minimum de temps.
Que se passe-t-il lorsque l'acier est magnétisé ?
Un matériau ferromagnétique tel que l'acier, qui n'a jamais été exposé à un champ magnétique, est constitué d'aimants élémentaires ordonnés de manière aléatoire, comme le montre la figure 1 ci-dessous. Dans cet état, l'acier n'a aucun effet magnétique sur son environnement (voir le point a de la figure 3).
Figure 1 : aimants élémentaires en ordre aléatoire (matériau démagnétisé )
Lorsqu'un champ magnétique est appliqué, les aimants élémentaires commencent à s'aligner sur ce champ magnétique extérieur. Plus le champ magnétique est intense, plus les aimants élémentaires s'alignent. Si tous les aimants élémentaires sont alignés comme le montre la figure 2 :, on dit que le matériau est magnétiquement saturé (point b de la figure 3 :). Pour l'acier, la saturation magnétique correspond à environ 2,4 teslas.
Figure 2 : Tous les aimants élémentaires sont alignés (matériau magnétiquement saturé )
Cependant, lorsque le champ magnétique externe est supprimé, les aimants élémentaires ne reviennent pas à leur état aléatoire, ce qui laisse un certain magnétisme résiduel dans le matériau, un effet connu sous le nom de rémanence (point c dans la figure 3). Ce magnétisme résiduel doit être éliminé par un moyen externe. La méthode appliquée dépend principalement des propriétés magnétiques du matériau. Un matériau tel que l'acier doux perd rapidement son magnétisme et est dit "magnétique doux". L'acier de qualité, en revanche, conserve fortement son magnétisme et est donc qualifié de "magnétique dur".
RDS (système de démagnétisation inverse)
La démagnétisation RDS élimine le magnétisme résiduel de l'acier doux. L'application d'un champ magnétique dans la direction opposée fait que les aimants élémentaires adoptent progressivement un alignement aléatoire. Lorsque le champ opposé est désactivé (point d dans la figure 3 :), les aimants élémentaires sont alignés de manière aléatoire, ce qui élimine le magnétisme résiduel.
Figure 3 : Hystérésis de l'acier doux magnétique
Le RDS ne peut pas être appliqué à un matériau magnétique dur, car le champ magnétique négatif fait que tous les aimants élémentaires adoptent un alignement inverse au lieu de revenir à un état aléatoire.
DDS (système de démagnétisation en aval du cycle)
Le DDS réduit le magnétisme résiduel dans l'acier dur en appliquant une série de changements de polarité dans un champ magnétique d'amplitude décroissante, comme le montre la figure 4 :
Figure 4 : Comportement typique du courant magnétique pendant la démagnétisation DDS
Avec cette approche, les aimants élémentaires sont effectivement "secoués" dans un état aléatoire, réduisant le magnétisme résiduel à environ 2 mT. La figure 5 montre l'hystérésis qui en résulte :
Figure 5 : Hystérésis d'un acier de qualité à magnétisme dur