Régulateur PID pour l’enregistrement et le contrôle des fours à aluminium certifiés AMS2750

Découvrez comment obtenir le contrôle et l’archivage des données de température les plus précises pour les fours à aluminium certifiés AMS2750.


Précision et uniformité de la température

Avec les régulateurs PID 2850T/3850T, il est possible de répondre aux exigences de précision dans le contrôle et la lecture des valeurs de température des fours à aluminium conformes à la norme AMS2750 :

  • réglage PID précis de la température et génération du profil thermique;
  • enregistrement des données du lot de production;
  • connectivité Ethernet avec le système de contrôle principal.

L’intégration de seuils de sécurité 650L pour le contrôle de sécurité de la surchauffe du four et la gestion par Power Controller (GPC) des résistances pour le chauffage électrique permettent de contrôler de manière précise et uniforme la température à l’intérieur du four pour l’aluminium et l’enregistrement crypté des lots.

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Régulateur PID pour l'enregistrement et le contrôle des fours à aluminium certifiés AMS2750

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Introduction

  • Application: Enregistrement et contrôle de la température dans les fours à aluminium certifiés AMS2750
  • Produits: 2850T régulateur PID, 3850T enregistreur de données, 650L contrôleur de limite haute, GPC contrôleur de puissance
  • Résultats: Précision des valeurs de température, enregistrement des données du lot, connexion Ethernet/IP au PLC

Le procédé

Dans l’industrie aéronautique, la plupart des composants structurels d’un avion sont fabriqués en alliages d’aluminium qui, grâce à leur résistance à la corrosion, à leur résistance mécanique et à leur légèreté, leur permettent de supporter des charges importantes avec un poids réduit. Des traitements thermiques de recuit et de vieillissement sont utilisés pour obtenir les différentes caractéristiques techniques requises.
Le recuit améliore les caractéristiques de ductilité/déformabilité du composant, utiles pour les opérations de pliage/formage ultérieures. Le matériau est chauffé à 400 °C (752 °F) avec un gradient en fonction de l’épaisseur et maintenu pendant plusieurs heures (jusqu’à 20), puis lentement refroidi jusqu’à la température ambiante.
Le vieillissement, quant à lui, est un traitement qui augmente la dureté du produit et est normalement effectué à 350 °C (660 °F). Cette température de procédé peut être maintenue de quelques heures à plusieurs jours, en fonction des propriétés techniques requises.

Figure 1 – Schéma de contrôle de la température

L’application

Précision et uniformité de la température

Les traitements thermiques dans l’industrie aéronautique sont réglementés par des procédures (AMS2750) qui garantissent le procédé.
La haute précision du signal de lecture de la température (±2 °F / ±1,1 °C ou 0,2 % de la lecture) et l’uniformité du chauffage à l’intérieur du four sont quelques-unes des caractéristiques requises pour les instruments de contrôle.
La possibilité d’acquérir 3 sondes de température, afin de calculer la valeur moyenne de contrôle utilisée par le régulateur PID, est utile pour garantir l’uniformité du chauffage.

Enregistrement des données du lot

Pour certifier le traitement thermique correct, pour chaque lot de production, les valeurs de température doivent être enregistrées et archivées dans un format protégé (crypté).

Connexion au bus de terrain

Les fours de traitement thermique, comme toute l’automatisation de l’installation, sont contrôlés par PLC avec connexion Ethernet/IP. La possibilité d’utiliser au sein d’un réseau Ethernet/IP, différents protocoles de communication basés sur Ethernet (ex. Modbus TCP), a permis l’intégration de différents dispositifs de contrôle.

Avantages du produit

Régulateur PID multifonction 2850T/3850T

  • Régulateur PID multi-boucles jusqu’à 16 boucles avec auto-optimisation et autoréglage.
  • Pages graphiques personnalisées
  • Pages préformatées – instrumentales, enregistrement et alarmes
  • Enregistrement des données par lot de production, exportation des données en format crypté, dans des fichiers CSV ou PDF.
  • GETlogic, gestion des fonctions logiques et mathématiques
  • Connectivité : Modbus Ethernet TCP/IP et VNC pour l’accès à distance.

GPC contrôleur de puissance triphasé

  • Contrôle du courant de 30A à 600A, 1-2-3 phases, 690 Vca
  • Mode de contrôle SCR configurable des SCR
  • Rupture partielle de la charge
  • Connectivité: tous les bus de terrain Ethernet utilisés le plus couramment

650L dispositif de sécurité

  • Relais d’alarme qui met en sécurité l’installation lorsque les points de consigne de la température

Solution

Les régulateurs multifonctions 2850T/3850T répondent parfaitement aux exigences de précision de lecture des valeurs de température, de contrôle PID précis et uniforme de la température interne du four et d’enregistrement crypté par lots des valeurs du procédé.

Contrôle PID de température et génération du profil thermique

  • Régulation PID pour le contrôle de la température du four
  • Précision de lecture des valeurs de la température conformes au secteur aéronautique (AMS2750) (fig.3)
  • Contrôle de l’uniformité de la température dans le four avec calcul de la valeur moyenne parmi 3 valeurs de température pour la référence SP de travail
  • Connexion avec un PLC (Modbus TCP – Ethernet/IP) pour l’intégration dans l’automatisation de l’installation
Figure 3 – Précision de la lecture de la température

 

Enregistrement des données du lot

  • Enregistrement des températures du procédé pour la vérification de l’uniformité de la température du four (figure 2) avec référence au numéro de lot
  • Archives sécurisés des données dans un format crypté
  • Sauvegarde à distance des données archivées via le réseau Ethernet
  • Visualisation locale et à distance des données enregistrées
  • Synchronisation automatique de la date et de l’heure avec le service SNTP
Figure 2 – Enregistrement de lot et production de rapport

 

650L Contrôle de sécurité en cas de surchauffe du four.

  • Certification FM
  • Bouton frontal d’acquittement (ACK) de la condition d’alarme
  • Nombre total d’interventions pour l’alarme de surchauffe

Contrôleur de puissance

Contrôle des résistances pour le chauffage électrique, pendant la phase de maintien, comme alternative au chauffage par brûleurs à gaz. Dans cette phase, qui peut durer de quelques heures à plusieurs jours, l’amélioration de l’efficacité énergétique a été préférée à l’adoption du chauffage électrique.

Les GPC, contrôleurs de puissance en mode triphasé, contrôlent les batteries de chauffage électrique et garantissent en particulier :

  • la connexion Ethernet/IP avec le PLC de contrôle de l’installation, l’échange de signaux d’état et de diagnostic
  • Ethernet/IP certification ODVA
  • diagnostic de rupture partielle de charge (fig.4)
  • certification SCCR UL 508 100KA
Figure 4 – Rupture partielle de la charge HB