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Maintenance System Produits et fonctions pour la maintenance efficiente dans l'automatisation de processus Brochure · Avril 2010 Answers for industry. © Siemens AG 2010

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Maintenance System

Produits et fonctions pour la maintenance efficiente dans l'automatisation de processusBrochure · Avril 2010

Answers for industry.

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© Siemens AG 2010

Introduction2

IntroductionAugmentation de la productivité grâce à une maintenance intelligente

Comment augmenter davantage la productivité d'une installation ayant déjà un degré d'automatisation élevé ? Les exploitants d'installation considèrent, tous secteurs confondus, qu'une disponibilité accrue et des temps d'ar-rêt réduits constituent le levier le plus efficace pour aug-menter la productivité. Des analyses montrent que les arrêts sont fréquemment imputables à une maintenance non optimale, et ce bien que la maintenance compte déjà pour une part significative des coûts de cycle de vie.

D'intelligentes stratégies de maintenance peuvent contribuer de façon décisive à l'augmentation de la productivité :

• La surveillance de l'état actuel de l'installation peut préve-nir les défaillances.

• La maintenance devient planifiable. Elle n'intervient pas uniquement lorsqu'un défaut est survenu, mais des mesu-res adaptées en amont sont prises afin de prévenir les dé-fauts. Les interventions de maintenance peuvent être pla-nifiées de telle manière que les ressources disponibles soient utilisées de manière optimale.

• Les stratégies de maintenance innovantes valent double-ment la peine : la sûreté de conception et la mise en œuvre ciblée des moyens réduisent les coûts directs de mainte-nance.

• En même temps, la disponibilité de l'installation est accrue. En d'autres termes, les coûts induits par des vices de qualité ou une perte d'image de marque, conséquences des dé-faillances de l'installation, sont également réduits.

Totally Integrated Automation supporte les stratégies de maintenance intelligentes. Le poste de maintenance SIMATIC joue un rôle décisif dans ce domaine : il représente de manière uniforme et claire les données de tous les composants d'auto-matisation relatives à la maintenance et fournit ainsi au tech-nicien de maintenance les informations nécessaires à la prise de décision.

Stratégies de maintenance

On distingue différentes stratégies de maintenance : les stra-tégies qui répondent à des défaillances et les stratégies qui ont une action préventive. Dans le cas de la maintenance cor-rective, c'est à dire en réponse à des défaillances, les interven-tions ne sont engagées qu'après l'apparition d'un défaut. Ain-si, le risque de panne est présent, et il est, le cas échéant, mi-nimisé par une architecture redondante.

Les stratégies de maintenance préventives ont pour objec-tif de prendre des mesures avant l'apparition de défauts afin d'éviter les arrêts qui en découlent. La maintenance préven-tive implique des mesures qui sont fonction du temps et de la sollicitation. Les travaux de maintenance réguliers sont un exemple de mesures en fonction du temps. L'état de sollicita-

tion est déterminé à partir du nombre de cycles de manœuvre, des heures de fonctionnement ou des pointes de charge.

La surveillance d'état, appelée Condition Monitoring, vise la détection précoce des défauts imminents. Elle permet de dé-terminer la durée de vie restante. En maintenance condition-nelle, les mesures de maintenance ne sont engagées qu'au terme de la durée de vie.

La pratique a montré qu'une combinaison astucieuse des différentes stratégies permet d'atteindre des résultats opti-maux.

Stratégies de maintenance

Avantages de la maintenance intelligente

Surveillance continue de l'installation

■ réduit les risques de défaillance et accroît la disponibilité■ rend la maintenance planifiable

Mise en œuvre optimisée des ressources de maintenance

■ accroît la qualité de la maintenance■ permet de réaliser des économies

Le potentiel d'économies au niveau

■ de la maintenance elle-même et ■ de la prévention des coûts induits

Maintenance

corrective préventive

d'après le temps

d'après les contraintes

d'après l'état

G_S

T80_

XX

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Introduction 3

Sommaire

texte

Introduction

Augmentation de la productivité grâce à une maintenance intelligente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Asset Management au niveau installationen tant que tâche de maintenance . . . . . . . . . . . . . . . 4

Maintenance intelligente dans le génie des procédés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

SIMATIC PCS 7 Maintenance Station

Une productivité accrue grâce à Totally Integrated Automation . . . . . . . . . . . . 7

Visualisation d'informations pour la maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Poste de maintenance –Interface utilisateur pour la maintenance . . . . . . . . . . 9

Add-ons : options à SIMATIC PCS 7 Maintenance Station . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Surveillance et diagnostic

pour PC industriels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

pour réseaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

pour instrumentation et analyse des processus . . . . 16

pour positionneurs et vannes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

de départs-moteurs 24 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

de l'usure dans l’environnement du moteur . . . . . . . 22

des composants d'entraînement . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Asset Management au niveau installation – avec constituants de Totally Integrated Automation . . . . . 27

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Introduction4

Asset Management au niveau installation en tant que tâche de maintenance

Généralités

En phase d'exploitation d'une installation, il faut exécuter dif-férentes tâches dont différents groupes de personnes sont responsables.

Le personnel de production assure la conduite et la supervi-sion de l'installation et veille à ce que les produits voulus soient fabriqués dans le respect des impératifs de qualité, de quantité et de délais, tout en mobilisant un minimum de res-sources en termes de personnel, de matières premières, d'énergie, de coûts, etc.

Le personnel de maintenance est tenu

• de garantir une disponibilité élevée de l'installation, • d'assurer celle-ci durablement par des mesures d'optimisa-

tion et• d'effectuer les opérations de maintenance en mobilisant

un minimum de ressources en personnel, matériel, éner-gie, coûts, etc.

Du fait de la spécificité de leurs tâches respectives, ces deux groupes n'ont pas les mêmes besoins en informations.

Besoin d'informations différentes au niveau de l'installation

Opérateurs de l'installationInformations concernant le process :• Paramètres de recette • Profil de température • Valeurs de pression • Stock de matières premières • Rendement

Techniciens de maintenanceInformations concernant l'état de l'outil de production :• Composants en bon état • Besoin de maintenance • Défaillance • Contrôle de fonctionnement

Le conducteur d'installation dispose d'informations sur les variables de process mesurées. Outre la valeur de mesure proprement dite ainsi que son état, il peut s'agir ici par exemple de l'information indiquant si cette valeur de mesure est encore valide.

Le technicien de maintenance s'intéresse avant tout à l'état de l'outil de production, qui se retrouve dans l'état des appareils ou composants mis en œuvre (en particulier celui des appa-reils de terrain). Les états typiques sont ici les suivants : "Com-posant en bon état", "Maintenance nécessaire", "Défaillance" ou "Contrôle de fonction".

SIMATIC PCS 7 permet une répartition claire de l'information entre les différents groupes d'utilisateurs tels que les conduc-teurs d'installation et les techniciens de maintenance.

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Introduction 5

Asset Management dans la production

L'expression Asset Management (gestion des actifs) trouve son origine dans le contexte économique et désigne la Asset Management immobilisés et circulants d'une entreprise. Il s'agit ici par exemple des outils de production et leurs diffé-rents constituants tels que les appareils, machines, tuyaute-ries, et autres ainsi que les équipements et appareils d'auto-matisation, qui sont désignés sous le terme d'actifs (assets). Dans le cadre de la production, la Asset Management englobe toutes les activités et mesures destinées à préserver ou à ac-croître la valeur d'une installation. Dans ce cas, on parle d'une Asset Management au niveau installation.

Avantages de la Asset Management au niveau installation

La Asset Management au niveau installation permet au tech-nicien de maintenance

• d'identifier et d'apprécier clairement les actifs, c'est-à-dire l'outil de production et ses composants,

• d'entreprendre des mesures appropriées en vue de suppri-mer les divergences par rapport à l'état souhaité ou at-tendu.

La surveillance, et par conséquent l'acquisition et le traite-ment des paramètres d'état, permet de déterminer l'état d'un composant ou d'un appareil.

On peut ainsi par exemple détecter l'absence de signal d'un capteur, ce qui permet d'établir le diagnostic "Rupture de fil". Ce constat déclenche une demande de maintenance, qui est suivie de la remise en état, donc du remplacement du câble défectueux.

Cette mesure, ici le remplacement du câble défectueux, per-met de restaurer l'état souhaité du composant et boucle le cir-cuit de maintenance. C'est ainsi que la Asset Management au niveau installation constitue la base d'une augmenta-tion de la productivité.

SurveillanceIntervention demaintenance

Demande demaintenance

Diagnostic

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Introduction6

Maintenance intelligente dans le génie des procédés

Bien que les tâches que doivent accomplir les opérateurs et les techniciens de maintenance soient différentes, il est judicieux et indispensable de rassembler les informations nécessaires à ces deux groupes dans un seul système de conduite de processus.

Il existe diverses raisons à cela :

• Visualisation homogène de tous les composants et appareils.

• Aucune restriction lors du choix des appareils de terrain.• L'automatisation tout comme la maintenance se basent sur

les mêmes sources d'information (appareils de terrain).• Il existe une imbrication étroite entre les fonctions d'auto-

matisation et la Asset Management, étant donné par exem-ple que le mode d'exploitation actuel de l'installation inter-vient dans l'évaluation de l'état d'un composant.

• Les données d'ingénierie pour l'automatisation peuvent également être utilisées pour la maintenance.

• Manipulation plus aisée du système, étant donné que les utilisateurs doivent maîtriser uniquement les outils d'ingé-nierie, de conduite et de supervision d'un seul système.

Le groupement d'intérêts de l'industrie pharmaceutique et chimique utilisatrice des techniques de conduite des proces-sus industriels (NAMUR) a formulé les exigences essentielles (NE 91) du point de vue des utilisateurs. Elle accorde une grande importance à l'intégration de la Asset Management installation dans le système de conduite de processus.

• La Asset Management au niveau installation fait partie in-tégrante du système de conduite de processus

• Acquisition et appréciation de l'état des actifs• Intégration de l'ensemble des actifs (appareils du système

de conduite des processus et constituants de l'installation)• Séparation des informations de maintenance et des infor-

mations de process• Visualisation homogène de l'ensemble des actifs• Aucune restriction lors du choix des appareils de terrain

Par ailleurs, les textes (norme NE 107) imposent des signalisa-tions d'état uniformes pour tous les appareils de terrain, à sa-voir :

• Bonaucune restriction fonctionnelle connue

• Incertainfonctionnement hors de la plage spécifiée

• Défaillance de l'appareilBesoin de maintenance

• Maintenance nécessairecontrôle de fonctionnement (valeur de process manipulée)

• Contrôle de fonctionnement, conduite localedéfaillance (valeur de process non valide)

Les installations de process dont la conduite et la régulation sont assurées à l'aide de SIMATIC PCS 7 et des constituants de Totally Integrated Automation satisfont à toutes les exigences utilisateur formulées par NAMUR.

Afin d'éviter que cela ne se traduise par une surabondance d'informations pour les différents groupes d'utilisateurs (par ex. conducteurs de l'installation ou les techniciens de mainte-nance), les informations sont réparties en conséquence. C'est à cet effet qu'un poste de maintenance (Maintenance Station - MS) est créé en complément du poste de conduite (Operator Station - OP). Les informations de maintenance ne parvien-nent pas jusqu'au poste de conduite, mais sont regroupées et représentées sur le poste de maintenance. Le poste de con-duite et le poste de maintenance s'appuient sur les mêmes outils, et la même philosophie est mise en œuvre pour les tâ-ches de conduite et de supervision.

Asset Management au niveau installation avec SIMATIC PCS 7

■ Les installations du génie des procédés avec SIMATIC PCS 7 et des composants de Totally Integrated Automa-tion satisfont aux exigences de NAMUR.

■ L'automatisation et la Asset Management au niveau ins-tallation se déroulent sur le même système.

■ Les informations pour les conducteurs de l'installation et les techniciens de maintenance sont réparties sur les postes de conduite et de maintenance.

■ Une configuration commune et des interfaces unifor-mes contribuent à réduire les coûts d'une Asset Manage-ment efficace au niveau installation.

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SIMATIC PCS 7 Maintenance Station 7

SIMATIC PCS 7 Maintenance Station Une productivité accrue grâce à Totally Integrated Automation

Maintenance de l'ensemble de l'installation et des systèmes

La Asset Management au niveau installation n'est véritablement productive que lorsque le technicien de maintenance peut obtenir des informations de diagnostic sur l'ensemble de la chaîne de pro-cess en un seul coup d'œil. Dans la pratique, cela implique que : les processus en entrée et en sortie tels que la logistique de ma-gasin, les installations de soutirage et d'emballage doivent pou-voir être gérés par la même équipe de maintenance, qui est éga-lement responsable du process lui-même, sans pour autant né-cessiter l'acquisition d'un savoir-faire supplémentaire important. Si les systèmes de conduite de processus et les commandes des systèmes en amont et en aval proviennent de constructeurs diffé-rents, les différents systèmes de signalisation peuvent cependant engendrer un travail supplémentaire considérable.

Si une installation est automatisée avec SIMATIC PCS 7, il est judi-cieux pour les exploitants d'installation de choisir pour les process en entrée et en sortie des machines et des installations automati-sées avec SIMATIC et visualisées à l'aide de SIMATIC WinCC, car dans ce cas ils profitent de tous les avantages du concept cohé-rent Totally Integrated Automation.

Lorsque les machines ou les installations des processus en entrée ou en sortie sont conduits et supervisés par le biais de SIMATIC WinCC, l'option SIMATIC Maintenance Station du système SCADA SIMATIC WinCC permet l'affichage des informations de mainte-nance.

Grâce à la cohérence de Totally Integrated Automation, il est pos-sible avec SIMATIC PCS 7 Maintenance Station de surveiller par ex. l'installation d'emballage ou de soutirage par le biais d'un client. Concrètement, cela signifie que les informations de maintenance provenant du système de conduite des processus et du système SCADA peuvent être rassemblées sur un poste de maintenance centralisé. La représentation, la logique et la gestion des messa-ges de signalisation sont alors identiques. Leur aspect et convivia-lité communs contribuent à une simplification de manipulation, ce qui favorise l'acceptation par l'équipe de maintenance. SIMATIC Maintenance Station pour SIMATIC PCS 7 et SIMATIC WinCC con-tribuent de façon décisive à l'augmentation de la productivité de maintenance et donc à la disponibilité de l'ensemble de l'installa-tion.

Optimiser plutôt que réparer

La prévention des arrêts imprévus de la production n'est pas le seul objectif de la maintenance, il s'agit aussi d'optimiser l'instal-lation. Pour optimiser, il faut d'abord analyser clairement les diffé-rents processus. Le poste de maintenance fournit la base de don-nées permettant une analyse des points faibles sur toute l'instal-lation. Ceci n'est bien sûr pas inhabituel pour un système de con-duite de processus. Cependant, dans les processus en entrée et en sortie, le diagnostic se limitait jusqu'à présent souvent à la signa-lisation d'un défaut, puis à l'oubli de celui-ci une fois supprimé. Grâce à la cohérence de Totally Integrated Automation, le poste de maintenance constitue la base permettant une maintenance productive totale (Total Productive Maintenance).

SIMATIC Maintenance Station : saisie centralisée des informations de diagnostic de toute la chaîne du processus – également via le web

Salle de commande avec vue d'ensemble sur la maintenance de toute l'usine

Processus en entrée Processus de production Processus en sortie

G_S

T80_

XX

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Maintenance StationServer (WinCC)

Maintenance StationServer SIMATIC PCS 7

Maintenance StationServer (WinCC)

MaintenanceStation Client + Web Server

MaintenanceStation Client

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SIMATIC PCS 7 Maintenance Station8

Visualisation d'informations pour la maintenance

Afin de pouvoir évaluer sans ambiguïté les différents ap-pareils ou composants, une représentation uniforme à l'aide de symboles a été adoptée.

Il existe ainsi des symboles servant à représenter l'état des ap-pareils proprement dit ainsi que d'autres permettant de quali-fier l'importance d'un besoin de maintenance. De plus, l'état d'une intervention de maintenance est également affiché. La représentation symbolique uniformisée permet de visualiser l'état de tous les appareils et équipements d'automatisation ainsi que celui des composants de l'installation.

Symboles uniformes pour l'état des composants et appareils

Pour garantir une visibilité optimale, il est essentiel, outre la représentation uniforme à l'aide de symboles, d'assurer une structuration hiérarchique des informations, grâce à laquelle le technicien de maintenance peut accéder, si besoin est, à tous les détails relatifs aux composants et appareils à partir d'une vue synoptique de l'installation.

Extrait de la structure hiérarchique de visualisation des informations de maintenance

A l'aide de symboles uniformisés, la vue synoptique permet de visualiser l'état d'un composant proprement dit ainsi que, sous la forme d'une information groupée, l'état de tous les appareils de niveau inférieur.

La signalisation d'état groupée adopte le principe du feu de circulation (rouge, jaune et vert) pour indiquer l'état de l'ins-tallation ou la gravité d'un problème. Grâce à un bouton, il est possible d'accéder par étapes à tous les niveaux hiérarchiques inférieurs, jusqu'au dernier niveau des appareils.

D'autres vues sont disponibles pour les informations de main-tenance, de sorte que le technicien de maintenance dispose d'une vue d'ensemble complète de toutes les informations re-latives à la maintenance de l'actif, ce qui lui permet d'apprécier l'état de l'installation d'un seul coup d'œil.

Vue détaillée d'un composant

Les informations sont présentées de manière cohérente sous une forme structurée et hiérarchisée. Le volume d'informa-tions affiché dans chaque vue d'écran est limité afin d'offrir une clarté optimale au technicien de maintenance, mais ce dernier a néanmoins la possibilité d'accéder aisément et à tout moment à l'ensemble des informations.

Vue d'ensemble

de l'automatisme

Vue de détailcomposant/

appareil

Vue de l'installation

Châssis API 1

Sous-réseau

Châssis API 2...n

G_S

T70_

XX

_004

13

Identification du composant

Statut de maintenanceStatut de besoinStatut de diagnostic

G_ST80_XX_00421

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SIMATIC PCS 7 Maintenance Station 9

Poste de maintenance – Interface utilisateur pour la maintenance

Pour la réalisation d'une Asset Management proche de l'installation, on dispose du pack logiciel SIMATIC PCS 7 Maintenance Station, option de SIMATIC PCS 7. Ce logiciel permet de faire d'un poste de conduite un poste de main-tenance.

Le technicien de maintenance peut traiter les messages rela-tifs au diagnostic et les interventions de maintenance des ac-tifs depuis ce poste de maintenance. Le poste de maintenance permet d'accéder aux :• Constituants électroniques du système de conduite de

processus : appareils de terrain et modules d'E/S intelli-gents, bus de terrain, contrôleurs, constituants de réseau et bus de process, serveurs et clients des systèmes opéra-teur.

• Constituants mécaniques n'appartenant pas directement au système de conduite de processus, tels que pompes, moteurs, centrifugeuses, échangeurs de chaleur ou bou-cles de régulation (actifs immobilisés ou indirects). Ces der-niers sont représentés par des objets ("représentants") qui contiennent les règles de diagnostic.

Surveillance et diagnostic de constituants mécaniques

Pour les constituants mécaniques dépourvus d'autodiagnostic (pompes, échangeurs de chaleur, vannes, compresseurs etc.), les états de fonctionnement inadmissibles sont détectés avec des blocs de diagnostic spécifiques et à partir des différentes valeurs de mesure qui existent déjà dans le système de con-duite de processus. Pour cela, il peut être fait appel par exem-ple à des valeurs qui s'écartent d'un état normal déterminé.

Ces états de fonctionnement sont affichés comme alarmes de maintenance sur la station de maintenance. Les blocs de dia-gnostic permettent de réaliser également des structures de diagnostic individuelles, des règles de diagnostic spécifiques au projet et des fonctions de surveillance d'état.

Le bloc de diagnostic PumpMon sert par exemple• à signaler un risque d'endommagement d'une pompe pour

des raisons de blocage, fonctionnement à sec, aspiration de gaz, cavitation, surcharge ou sens inverse

• à détecter de façon précoce des dommages en voie d'appa-raître tels que l'usure de la pompe ou une diminution de son rendement

• et, dans le long terme, à optimiser la configuration de la pompe par l'évaluation statistique des données de service, par exemple l'acquisition du collectif de charges.

Les violations des valeurs limites de la plage de travail nomi-nale de la pompe et les écarts par rapport à la courbe caracté-ristique attendue sont signalés à l'utilisateur comme alarmes de maintenance par le bloc PumpMon. Les sorties des bloc sont disponibles simultanément pour le traitement. Ainsi, l'utilisateur reçoit les moyens d'intervenir de manière préven-tive pour éviter des dommages sur les pompes, de réduire ain-si les arrêts et d'augmenter la disponibilité des installations. Il peut est également optimiser la configuration des pompes.

Bloc PumpMon : courbe caractéristique avec point de fonctionnement actuel

Fonctions de diagnostic standard

Pour s'informer sur l'état de diagnostic de chaque partie ou composant de l'installation, le technicien de maintenance peut passer de l'aperçu général aux vues de diagnostic du niveau inférieur du matériel. Si la vue d'ensemble indique une défaillance, la fonction "Loop in Alarm" lui permet d'accéder rapidement au bloc d'affichage des composants concernés. Les informations sont filtrées en fonction du domaine de res-ponsabilité de l'utilisateur.

Les informations proposées sont par exemple les suivantes :• Représentation de l'état de diagnostic déterminé par le

système• Informations sur les composants, par exemple, nom du

point de mesure, constructeur ou numéro de série• Affichage des messages de diagnostic d'un composant• Visualisation du type et de l'état actuel des mesures de

maintenance prises

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SIMATIC PCS 7 Maintenance Station10

Structure d'un poste de maintenance

SIMATIC PCS 7 Maintenance Station est de conception modu-laire. Pour de petites installations, il est possible d'exploiter le poste de conduite et le poste de maintenance sur le même PC. A l'instar du poste de conduite, le poste de maintenance se prête à une extension en vue de la création d'une application client-serveur avec exploitation multi-client.

Sur le serveur d'une application multi-client, les signaux et messages de maintenance des composants et appareils sont collectés et archivés. Leur affichage est assuré par le client.

SIMATIC PCS 7 Maintenance Station est basé sur des produits SIMATIC standard :

• SIMATIC PCS 7 ES / OS pour la configuration ainsi que la conduite et la supervision

• SIMATIC PDM pour la connexion des appareils de terrain et

• SIMATIC SNMP OPC Server pour la connexion des constituants de réseau

Configuration d'un poste de maintenance

Pour la création d'un poste de maintenance, il suffit que l'uti-lisateur affecte une seule fois l'attribut correspondant lors de la configuration pour créer automatiquement une hiérarchie technologique des vues de diagnostic. Les vues de diagnostic peuvent être complétées ultérieurement par des contenus spécifiques au projet.

Lors de la configuration de PCS 7, la vue technologique de l'installation devient automatiquement un domaine de maintenance spécifique

Visualisation sur le poste de maintenance

En cours d'exploitation, le client du poste de maintenance va rechercher de façon cyclique les données sur le serveur corres-pondant. Le client peut en outre accéder au travers d'une liaison en ligne aux constituants matériels et aux appareils de terrain, ce qui permet au technicien de maintenance de dispo-ser à tout moment de l'ensemble des informations requises. Avec SIMATIC PCS 7, différents composants offrant des possi-bilités de diagnostic très diversifiées sont mis en œuvre. Sur le plan de la maintenance, tous les composants doivent cepen-dant être représentés de façon uniforme. C'est pourquoi les états de maintenance et de diagnostic des composants sont affichés à l'aide de symboles uniformisés.

L'état de maintenance est signalisé de la manière suivante :• pour un constituant (Maintenance State Display), • pour les appareils de niveau inférieur (Maintenance Group

Display)• et, le cas échéant, l'état des travaux de maintenance

(Operator State Display).

Vue d'ensemble des composants sur une ligne PROFIBUS avec représentation symbolique

Vue technologique de l'installation

Poste de maintenance

Transfert des informationsde maintenance vers le poste de maintenance

Posteopérateur

G_S

T70_

XX

_004

14

Image symboliqueBloc de vue d'un composant

G_ST80_X_00422

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SIMATIC PCS 7 Maintenance Station 11

Vues symboliques et blocs d'affichage pour les composants

Les vues de diagnostic permettent de visualiser l'état des compo-sants proprement dits ou celui des composants de niveau inférieur, sous la forme de vues symboli-ques standardisées. Les vues sym-boliques des composants con-tiennent les éléments suivants :

• Bitmaps des composants• Désignation des composants au moyen de balises• Affichage d'état relatif à la maintenance • Affichage groupé des signalisations de maintenance pour

les constituants de niveau inférieur

En cliquant sur un élément de la vue symbolique, il est possible d'ouvrir soit le niveau hiérarchique inférieur, soit un bloc d'affi-chage de composants. Ce bloc d'affichage contient différentes vues du composant considéré, qui fournissent des informations détaillées spécifiques aux appareils. Il existe trois vues standard.

IdentificationLa vue Identification contient toutes les informations disponi-bles de la description électronique de l'appareil (EDD - Electro-nic Device Description) provenant de la configuration maté-rielle ou de SIMATIC PDM, en fonction du composant concer-né. Cette vue affiche en outre l'état de maintenance et, le cas échéant, l'état d'un composant redondant.

MessagesLa vue Messages contient les messages de défaut de diagnos-tic, les interventions de l'opérateur ainsi que les demandes de maintenance.

MaintenanceLa vue Maintenance recense la réaction de l'opérateur suite à une demande de maintenance pour un composant. Il est pos-sible de demander des travaux de maintenance. Il est égale-ment possible d'afficher l'état des travaux. Ces divers élé-ments sont journalisés et signalés à l'aide de symboles. Pour chaque demande de travaux, il est également possible de sai-sir un numéro d'instruction de travail ainsi qu'un commentai-re. Le numéro d'instruction de travail n'a aucune répercussion au niveau du poste de maintenance. Il est uniquement repris dans le journal. Il peut être transmis pour la planification des travaux de maintenance.

Bloc d'affichage Maintenance

Process Device Management

En fonction de la capacité de diagnostic d'un appareil, d'autres vues supplémentaires peuvent être disponibles. Ainsi, la vue de conduite des composants pour les appareils de terrain in-telligents (DP, PA, HART) contient des informations supplé-mentaires mises à disposition par le PDM (Process Device Ma-nagement). Les modifications du paramétrage sont gérées dans un journal des modifications et peuvent être consultées depuis le poste de maintenance. Elles fournissent des indica-tions relatives à la date et à l'opérateur responsable.

De même, les modifications de configuration peuvent égale-ment être éditées. L'accès aux informations de diagnostic des appareils de terrain intelligents à l'aide du PDM s'effectue par le biais de la description électronique (EDD) d'un appareil de terrain. Dans l'EDD, le constructeur de l'appareil décrit égale-ment les informations complémentaires mises à disposition en cas de défaut. L'affichage peut contenir des informations quant à la cause du défaut, une tendance ou une instruction en vue de la suppression du défaut. Le PDM peut également être appelé directement à partir du bloc d'affichage, ce qui permet de disposer, dans le cas d'appareils de terrain intelli-gents, de toutes les spécifications du constructeur ainsi que des documents fournis par ce dernier.

Bloc de vue Vue détaillée d'un composant

Vue symbolique d'un composant

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SIMATIC PCS 7 Maintenance Station12

Add-ons : options à SIMATIC PCS 7 Maintenance Station

Système de gestion des alarmes Alarm Control Center

Le système de gestion des alarmes Alarm Control Center (ACC) transmet des messages provenant des systèmes de visualisa-tion et de conduite des processus à des récepteurs mobiles, tels que téléphones portables ou radiomessageurs.

Les messages sont envoyés automatiquement à la personne ou au groupe de personnes responsable. Si aucun message n'est envoyé en retour par une personne informée (par ex. ré-ponse SMS) en l'espace d'un temps paramétrable, d'autres personnes seront averties. En association avec cette stratégie d'escalade, des scénarios d'alerte peuvent être réalisés pour répondre à de nombreuses exigences.

Le pack de base contient déjà une gestion des horaires de ser-vice qui permet une affectation du personnel en fonction de l'heure ou du jour de la semaine.

Le SMS est transmis par le réseau RNIS, par un modem analo-gique ou par un modem GSM. Pour d'autres exigences, des ca-naux d'émission sont disponibles entre autres pour la télépho-nie Internet (VOIP), la transmission vocale et les installations téléphoniques. Il est possible de les configurer et utiliser sur base Web via réseau local LAN ou sans fil WLAN.

D'autres options permettent d'adapter le système de gestion des alarmes aux exigences individuelles. L'option Réplication permet de réaliser des systèmes redondants et à haute dispo-nibilité. Le module de dialogue permet aux abonnés d'établir activement le contact, par ex. pour déconnecter un abonné par configuration à distance ou consulter des valeurs de pro-cess. L'analyse étendue de l'archive des appels permet la créa-tion de journaux très complets et prend en charge des mesu-res d'assurance qualité supplémentaires.

Pour de plus amples informations :www.siemens.com/alarmcc

Gestion de maintenance intelligente PM-MAINT

L'add-on PM-MAINT complète le poste de maintenance SIMATIC par les fonctions suivantes :

Planification de la maintenancePM-MAINT permet d'effectuer une planification prévisionnelle sur la base de caractéristiques de performance ou d'intervalles temps, qui fournit des informations claires sur l'instant oppor-tun pour les travaux de maintenance. Sur la base des messa-ges d'incident et des ordres de maintenance émanant du pos-te de maintenance SIMATIC, il est également possible de pren-dre en compte les travaux de maintenance imprévus.

Planification avec calendrier et données de puissance

Gestion des informations complémentairesLes données supplémentaires nécessaires à une maintenance efficace peuvent être gérées en complément des objets de maintenance. Outre les données de composants, de construc-teurs et de référence, des documents électroniques peuvent également être associés aux objets et aux ordres. Ainsi, le technicien de maintenance dispose d'un accès direct, par ex. aux instructions de réparation, schémas électriques, photos, manuels ou à d'autres documents similaires.

Fenêtre d'état de PM-MAINT

Archivage des données de maintenanceToutes les opérations de maintenance sont rangées dans une archive. L'analyse de l'archive permet de réaliser une apprécia-tion précise de la maintenance et ainsi de constamment l'amé-liorer.

Pour de plus amples informations :www.siemens.com/pm-maint

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Surveillance et diagnostic 13

Surveillance et diagnostic pour PC industriels

Les SIMATIC PC sont des PC industriels robustes pour les solu-tions d'automatisation professionnelles en service 24 heures sur 24. Dans les installations PCS 7, les PC industriels sont mis en œuvre entre autres en tant que postes opérateur ou postes de maintenance mais aussi comme postes d'ingénierie ou ser-veurs OPC grâce à leur haute disponibilité système.

Le logiciel de surveillance et de signalisation SIMATIC PC DiagMo-nitor détecte les éventuels défauts matériels et logiciels à temps et met des messages correspondants à disposition du poste de maintenance. Avec plusieurs SIMATIC PC, il est possible de réaliser des structures de réseau client-serveur via LAN et ainsi de sur-veiller de manière centralisée l'ensemble des SIMATIC PC d'une installation de fabrication à l'aide de DiagMoni-tor. Le serveur Web intégré permet de visualiser et de gérer les données par le biais d'un navigateur Internet. L'intégration de voies de communication automatisées, par ex. Ethernet, courrier électronique ou SMS (téléphone), contribue à la réalisation de structures de service efficaces.

DiagMonitor permet de compléter les données d'exploitation des PC à surveiller par des messages textuels, transmis par le biais du serveur OPC SNMP et affichés dans la vue de conduite des actifs correspondante :• La vue "Monitoring 1" indique les heures de fonctionnement du

SIMATIC IPC ainsi que la température interne des appareils au ni-veau de différents points de mesure dans l'appareil, par ex. au niveau du processeur et de la carte mère.

• Deux vues supplémentaires indiquent la vitesse de rotation des ventilateurs ou les données de diagnostic et les informa-tions sur l'état des lecteurs. Ainsi, l'utilisateur peut remplacer des disques durs à titre préventif, sans risquer une perte de données (maintenance préventive).

De plus, l'utilisateur est prévenu à temps avant que des défaillances de ventilateurs et de disques durs ne se produisent (maintenance prévisionnelle). En cas d'alarme, DiagMonitor

Heures de fonct. et températures internes des appareils dans la vue Monitoring 1

peut également lancer des programmes tels que des outils PC spé-cifiques ou des applications personnalisées pour une réaction indi-viduelle aux messages d'alarme.

Prévenir les risques de défaillance

• Fonctions de diagnostic et de signalisation pour la tempéra-ture du PC, le ventilateur, les disques durs (SMART), l'état du système (chien de garde)

• Compteur d'heures de fonctionnement pour la maintenance préventive

• Enregistrement des données d'exploitation et possibilité d'éva-luation

• Fonction de journalisation intégrée, nombreux messages en clair et aide en ligne en allemand et anglais.

Possibilités de minimisation des temps d'arrêt des PC :• PED - Product Equipment Data : outil d'assistance en ligne pour

obtenir rapidement et facilement des informations sur l'équi-pement des appareils à la livraison. Ces informations sont en-tre autres utiles lors de l'approvisionnement en pièces de re-change (www.siemens.com/ped).

• Le système d'informations après-vente pour SIMATIC IPC/PG propose de façon centralisée des informations produits et de contact sur Internet (www.siemens.com/asis).

SIMATIC PC DiagMonitor permet la détection rapide et la prévention efficace des défaillances potentielles du système

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Surveillance et diagnostic14

Surveillance et diagnostic de réseaux

SIMATIC PCS 7 communique avec les composants de ni-veau inférieur de Totally Integrated Automation par l'inter-médiaire d'Industrial Ethernet et de PROFIBUS et utilise à cet effet les constituants de réseau et les processeurs de communication (CP) de SIMATIC NET. Outre une communi-cation fiable, ces derniers offrent également la possibilité d'effectuer un diagnostic du réseau en service.

Surveillance de PROFINET/Industrial Ethernet

Constituants de réseauLes constituants de réseau sont SCALANCE X (commutateurs Industrial Ethernet), SCALANCE W (Industrial WLAN) et SCALANCE S (Industrial Security).

SCALANCE X-200 managéUtilisation universelle depuis les applications pied de machine jusque dans les unités en réseau. La configuration et le télé-diagnostic sont intégrés dans l'outil d'ingénierie STEP 7, ce qui augmente la disponibilité de l'installation. Les appareils en de-gré de protection élevé permettent un montage zéro armoire. Il existe également des commutateurs (SCALANCE X-200IRT) pour utilisation dans des unités en réseau très contraignantes au plan du temps réel et de la disponibilité.

SCALANCE X-300 managéMise en réseau d'unités/de secteurs d'installation et connexion au réseau global d'entreprise. La gamme de produits SCALANCE X-300 allie les fonctionnalités de firmware de SCALANCE X-400 à la compacité des modèles SCALANCE X-200. Les commutateurs SCALANCE X-300 possèdent une fonction de management améliorée et une fonctionnalité de firmware étendue par rapport aux commutateurs SCALANCE X-200. On dispose en outre de ports cuivre et optiques Ether-net Gigabit ainsi que des commutateurs XR-300 en variante 19" rackable.

SCALANCE X-400 managé (couche 3)Pour une utilisation dans les réseaux d'usine haute performan-ce (par ex. High Speed Redundancy). La conception modulaire permet d'adapter les commutateurs aux tâches spécifiques. La compatibilité avec les standards TIC (par ex. VLAN, IGMP, RSTP) permet l'intégration directe des réseaux d'automatisa-tion dans des réseaux bureautiques existants. Des fonctions de routage au niveau de la couche 3 permettent la communi-cation entre des segments de réseau avec différentes bandes d'adresse IP.

SCALANCE WLa communication sans fil accroît la flexibilité de l'installation, simplifie les travaux de maintenance et réduit les temps d'ar-rêt. La solution IWLAN de Siemens Industry permet de profiter de ces avantages grâce à une gamme harmonisée d'appareils WLAN pour l'industrie, et même pour la communication de sé-curité dans le cadre de la sécurité des personnes et des machi-nes. Il s'agit par exemplede points d'accès IWLAN ainsi que de modules client (SCALANCE W),

Choix de constituants de réseau aptes au diagnostic

de couplages sans fil pour PROFIBUS et périphéries décentrali-sées, de terminaux de conduite mobiles, de logiciels de plani-fication ainsi que de nombreux accessoires.

SCALANCE SLes modules de sécurité SCALANCE S permettent d'enregistrer les données d'accès dans un fichier journal (protocole Syslog). Ces données indiquent comment, quand et par qui il a été ac-cédé au réseau. Il est ainsi possible de détecter de façon précoce les tentatives d'intrusion et de prendre des mesures préventi-ves.

Gestion réseauLa gestion réseau conforme au standard SNMP (Simple Network Management Protocole) intégrée dans les produits SCALANCE X et W fournit des informations pour le diagnostic des appareils.

Les produits de gestion de réseau tels que SINEMA E (SIMATIC Network Manager Engineering), SINEMA Server (Manage-ment) et le serveur OPC SNMP vous assistent dans les tâches de planification, de simulation, de surveillance et de diagnos-tic de réseaux sans fil et filaires en milieu industriel. Le serveur SINEMA est utilisé de manière ciblée pour les réseaux de gran-de envergure et pour une gestion de réseau étendue. Le ser-veur OPC SMNP sert exclusivement au traitement de télégram-mes SMNP et à leur transmission à d'autres systèmes à des fins d'affichage.

Gestion de réseau avec SINEMA ServerLe logiciel de gestion de réseau SINEMA Server (Simatic Network Manager) permet de diagnostiquer et de visualiser les réseaux Ethernet. Il journalise en permanence les activités du réseau au travers de différents protocoles, par ex. SNMP, DCP et LLDP, et les met à la disposition des utilisateurs et des autres systèmes du réseau, par ex. logiciel HMI comme WinCC, pour analyse et traitement ultérieur. La fonction d'auto-détection (Autodiscovery) permet d'identifier les appa-reils avec leurs caractéristiques et leur topologie et d'établir des statistiques réseau.

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Surveillance et diagnostic 15

Ils peuvent être représentés graphiquement et l'utilisateur peut les compléter par ses propres vues de diagnostic. De plus, des données d'abonnés Ethernet sont scrutées de façon cyclique en cours d'exécution et des alarmes en provenance du réseau sont signalées. La représentation et la transmission des informations s'effectue sur des pages Web. Le logiciel dis-pose en outre d'une fonction e-mail client et d'un serveur OPC pour la transmission de données et d'alarmes réseau à d'autres systèmes. SINEMA Server s'intègre aisément dans des systè-mes IHM (interface homme-machine) et des systèmes de vi-sualisation tels que SIMATIC WinCC. De même, les modifica-tions intervenant dans le réseau sont consignées et archivées dans une base de données. Pour l'analyse des défauts surve-nus dans le réseau ou pour justifier la disponibilité de ce der-nier, les informations de la base de données peuvent être trai-tées et documentées sous forme de rapports, sur une période librement paramétrable. L'interface utilisateur de SINEMA et les fonctions disponibles sont accessibles depuis tout ordina-teur du réseau via le navigateur.

Les composants suivants sont diagnosticables :• Constituants de réseau SCALANCE X et W• CP SIMATIC NET Industrial Ethernet• SIMATIC S7 avec interface PROFINET intégrée• Appareils PROFINET IO, par ex. ET 200• Autres appareils Ethernet

Serveur OPC SNMPLe serveur OPC SNMP permet de lire les données de diagnostic et de configuration à partir d'appareils Ethernet et de les visua-liser sur le poste de maintenance. Outre la gestion des don-nées de maintenance standard, il est également possible à l'aide de ce logiciel de détecter rapidement et simplement les problèmes de réseau tels que la défaillance d'un câble.

La configuration des appareils est intégrée dans STEP 7. Celui-ci permet d'accéder en lecture à des appareils Ethernet d'un projet STEP 7 ou à l'aide de la fonction d'auto-détection (Auto-discovery) et ce directement à partir du réseau en service. L'utilisateur peut simplement reprendre tous les appareils dé-tectés dans la liste des appareils soumis à surveillance sur le serveur OPC. Ensuite, ces données de configuration sont ex-

portées vers le poste de maintenance pour y permettre la créa-tion automatique des balises, des messages d'alarme et des blocs d'affichage pour ces appareils.

Surveillance de PROFIBUS

Diagnostic en ligne à l'aide du répéteur de diagnosticEn cas de fortes sollicitations, par ex. câbles chenillables ou fortes vibrations, il est recommandé de procéder à un contrôle permanent des câbles afin de minimiser les défaillances. On dispose à cet effet du répéteur de diagnostic. Celui-ci est intégré dans le réseau PROFIBUS en tant que répéteur RS 485 et dispose en outre de fonctions de diagnostic performantes pour les défauts de câble.

Le répéteur de diagnostic détermine la topologie du réseau de bus. A l'apparition d'un défaut, il transmet automatiquement un message de diagnostic normalisé au maître.

Il est ainsi possible de détecter les défauts de câble sporadi-ques et de les signaler en tant que diagnostic. Même les tech-niciens de maintenance sans expérience PROFIBUS peuvent ainsi localiser et supprimer de manière rapide et sûre les dé-fauts affectant le câble de bus.

Diagnostic de lignes PROFIBUS optiques avec OLMPour la création de liaisons optiques PROFIBUS, on utilise des OLM (Optical Link Modules) qui offrent les possibilités de dia-gnostic suivantes :• Surveillance de fonctionnement par contact de signalisa-

tion• Signalisation de la qualité de la liaison FO avec les LED de

surveillance du canal• Signalisation de la qualité de la liaison FO par valeur analo-

gique ; contrôle par un voltmètre branché aux bornes de mesure ou acquisition dans l'API via un module analogique

Avantages de la surveillance et du diagnostic réseau• Disponibilité élevée du réseau grâce à la localisation rapide

et ciblée des défauts• Documentation des activités du réseau en vue de l'analyse

et de la justification de la disponibilité du réseau• Surveillance et amélioration de la charge du réseau• Détection automatique de nouveaux abonnés ou d'abon-

nés défaillants• Intégration des données de diagnostic dans les systèmes

d'automatisation et de visualisation• Représentation graphique claire et détaillée du réseau

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Surveillance et diagnostic16

Surveillance et diagnostic pour instrumentation et analyse des processus

Des messages de diagnostic cohérents et pertinents font partie intégrante de la description électronique de l'appa-reil EDD (Electronic Device Description). SIMATIC PCS 7 uti-lise l'EDD et fait suivre automatiquement le message concerné au poste de maintenance. L'utilisateur n'obtient pas seulement l'information sur le problème en question, mais aussi comment il peut le résoudre.

La spécification de profil PROFIBUS 3.01 fournit désormais une mise à jour de l'octet d'état, désignée par "Condensed Sta-tus" (état condensé). Le "Condensed Status" a pour objectif de réduire le nombre de messages et de les rendre plus convi-viaux. De plus, l'utilisateur a la possibilité de modifier le niveau de priorité de chaque message de diagnostic et ainsi de définir lui-même ce qui est pertinent pour son process.

Actuellement, un grand nombre d'EDD sont en cours de reva-lorisation en EDD améliorés (Enhanced EDD). Ces derniers of-frent les avantages suivants :• Nouvel aspect et convivialité "Look and Feel" communs à

tous les appareils Siemens• Assistants de démarrage rapide pour accélérer la mise en

service• Représentation graphique améliorée pour des fonctions de

diagnostic évoluées

Toutes fonctions contribuent à raccourcir la maintenance en accélérant le processus de diagnostic.

Avec PROFIBUS, les fonctions de Asset Management peuvent être utilisées de manière optimale, lorsque les appareils sont conformes à la spécification PROFIBUS "Identification and Maintenance" ainsi qu'à la spécification de profil version 3.01. Les appareils de Siemens satisfont à ces normes et les informa-tions suivantes sont mises à disposition :• Constructeur• Numéros de référence• Description• Date d'installation• Numéro de série• Modification matérielle et modification logicielle

Cette information est lue directement dans l'appareil de mesu-re et mémorisées dans le SIMATIC PDM, où il est simple par la suite de les récupérer.

Mesure de température

Les transmetteurs SITRANS T sont dédiés aux installations du génie des procédés. Ils supportent de manière optimale la mise en service et la maintenance, et leurs variantes (points de mesure complets, transformateurs de tête, apapreils pour montage sur rail ou appareils de terrain) permettent une mise en œuvre flexible. Pour la maintenance préventive disposent notamment des fonctions suivantes :• Raccordement universel de thermomètres à résistance, ther-

mocouples, capteurs résistif et signaux de tension continue• Surveillance de court-circuit et de rupture de fil au niveau

du point de mesure• Index glissants pour la surveillance de la température de

l'électronique et des capteurs

Les appareils suivants peuvent être mis en œuvre en tant que transmetteur de tête ou intégrés dans un point de mesure complet :

SITRANS TH300 – l'appareil HARTLe compteur d'heures de fonctionnement analyse les valeurs de température des capteurs et de l'électronique et assure leur mise en forme et leur représentation en huit classes de tem-pératures. Les valeurs de mesure peuvent être archivées. La température des capteurs peut indiquer un viellissement et être utilisée pour la maintenance préventive. Le courant de sortie est simulé de manière cyclique en tant que valeur fixe ou fonction de rampe et surveillé :• Fonction de mémorisation RAM, ROM et EEPROM selon la

méthode du total de contrôle• Exécution du programme par l'approche ciblée de points de

contrôle (chien de garde)

SITRANS TH400 pour PROFIBUS PALa possibilité de raccorder deux capteurs en mode redondant. L'appareil de profil 3.0 garantit un remplacement en toute simplicité. Le certificat FISCO simplifie la mise en œuvre dans les zones à atmosphères explosibles.

SITRANS TW pour montage sur rail DINPour une installation sur rail DIN avec alimentation intégrée, on dispose de SITRANS TW qui est un transducteur thermomé-trique à 4 fils pour montage en armoire : • Surveillance des seuils et indication via HART ou relais de

signalisation• Compteur d'heures de fonctionnement de l'électronique

SITRANS TH400 SITRANS TW

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Surveillance et diagnostic 17

Mesure de pression, de pression absolue, de pression différentielle, de débit et de niveau hydrostatique

SITRANS P est une famille de transmetteurs de pression. Les transmetteurs numériques SITRANS P DS III et P300 sont des transmetteurs universels pour la mesure des pressions relati-ves, des pressions absolues et des pressions différentielles ain-si que pour la mesure de débit et de niveau hydrostatique.

Ils offrent toute une série de fonctions de diagnostic et de si-mulation intégrées qui permettent à l'utilisateur d'évaluer de manière ciblée l'état de l'appareil ou de l'ensemble du point de mesure lors des opérations de mise en service, d'entretien et de maintenance.

La maintenance préventive est supportée par les fonctions suivantes :• Compteur d'heures de fonctionnement pour point de me-

sure et électronique• Compteur d'événements pour dépassement en valeur su-

périeure ou inférieure des seuils• Index glissants pour l'affichage de la pression, de la tempé-

rature des capteurs et de l'électronique• Deux temporisations librement paramétrables qui émettent

un signal ou une alarme, une fois le seuil prédéfini atteint.

Le diagnostic des appareils permet l'élimination efficace des défauts dans le cadre de la maintenance corrective. Les fonc-tions suivantes sont surveillées à cet effet de façon cyclique :• Intégrité des mémoires RAM, ROM et EEPROM par la mé-

thode de total de contrôle• Exécution correcte du programme dans le microcontrôleur

par l'approche ciblée de points de contrôle (chien de garde)• Détection de bris de capteurs et fonction de linéarisation

De plus, des fonctions de simulation sont disponibles pour con-trôler la configuration du transmetteur et de l'entrée du systè-me de conduite raccordé. Ces fonctions contribuent à la locali-sation rapide et ciblée des défauts et par conséquent à l'accrois-sement de l'efficacité des procédures de maintenance.

La combinaison des fonctions citées ci-dessus permet l'adop-tion de mesures dans l'optique d'une maintenance prévision-nelle et contribue de ce fait à augmenter la disponibilité de l'installation et la productivité.

SITRANS P DS III

SITRANS P300, affichage numérique

Mesure de débit

Pour la mesure de débit, Siemens propose différents procédés de mesure sans contact :• SITRANS F M MAGFLO débitmètres électromagnétiques• SITRANS F C MASSFLO débitmètres à effet Coriolis

Ces appareils s'utilisent de façon flexible et se positionnent en tout point de l'installation.

Les débitmètres MAGFLO et MASSFLO fournissent d'excellen-tes informations de maintenance, à la fois correctes et prévisi-bles par le biais des interfaces HART ou du profil PROFIBUS. La dernière variante de MASSFLO, le "transmetteur Coriolis SIMATIC SIFLOW FC070", peut être intégrée directement au système SIMATIC par l'arrière du module SIMATIC. SIMATIC SIFLOW FC070 dispose d'un environnement SIMATIC S7-300. Le SIMATIC SIFLOW FC070 permet une intégration facile dans le système d'automatisation.

Les débitmètres MAGFLO sont utilisés pour des applications avec fluides conducteurs, le débitmètre MASSFLO par ex. pour des applications avec fluides non conducteurs et posant des exigences sévères en matière de précision ou encore dans des processus dont les paramètres sont soumis à de fortes fluctua-tions.

Les débitmètres MAGFLO sont insensibles aux variations de pression, de température, de viscosité et de conductibilité électrique (5 µS/cm min. garantis).

L'appareil dispose d'une multitude de fonctions de diagnostic, qui sont affichées en texte clair et enregistrées dans un journal de bord, ce qui permet de localiser également les défauts sur-venant de façon périodique. Ces défauts sont automatique-ment transmis au système conformément aux exigences dia-gnostiquées de NAMUR NE 107.

Le transmetteur est surveillé y compris les sorties. Le trans-metteur est contrôlé en service et une détection de tube vide est effectuée. Le débitmètre MAGFLO offre en outre la possi-bilité de contrôler l'ensemble du système de mesure à l'aide d'un vérificateur externe.

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Surveillance et diagnostic18

SITRANS F M MAGFLO SITRANS F C MASSFLO

Les débitmètres MASSFLO sont insensibles aux variations de pression, de température, de densité, de conductivité électri-que et de viscosité. Un ASIC garantit une meilleure capacité de réaction aux discontinuités. Les appareils sont pratiquement insensibles aux bruits externes - condition préalable essentiel-le à l'augmentation de la plage dynamique.

Le MASS 6000 surveille aussi bien les défauts liés à l'applica-tion que les réglages sélectionnés par l'utilisateur :• Excès d'air dans le tube de mesure• Détection de tube vide• Signal de débit instable• Défaut point zéro• Densité du liquide et seuils de température• Limites de l'étendue de mesure

Les réglages personnalisés sont comparés aux valeurs réelles afin d'obtenir un réglage optimal. Les perturbations occasion-nées par des vibrations mécaniques, un phénomène de cavi-tations ou des bruits de pompe sont susceptibles d'influer sur la mesure.

Grâce aux fonctions de diagnostic étendues du transmetteur MASS 6000, il est possible d'identifier ces influences par la fré-quence de résonance propre du capteur, les amplitudes des valeurs de mesure et la phase de signal.

Puisque la norme NAMUR NE 107 est satisfaite, une large gamme de fonctions de diagnostic est disponible sur le poste de maintenance. Cela permet au personnel de maintenance d'entreprendre les mesures qui s'imposent. A partir de ces in-formations uniformes (type et fréquence des messages), l'uti-lisateur peut tirer des conclusions quant à l'imminence d'une défaillance ou la nécessité d'une maintenance préventive. Il est ainsi possible d'introduire des étapes pour accroître la qua-lité de mesure ou d'éviter un arrêt de la production.

Mesure de niveau

Pour la mesure de niveau, on dispose de trois technologie dif-férentes : radar, capacité, ultrason et radar à ondes guidées.

Mesure de niveau au moyen de la technologie radar sans contact :• SITRANS LR400/LR460 avec radar FMCW

(Frequency Modulated Continuous Wave) • SITRANS LR200/LR250/LR260, radar pulsé• SITRANS LR, radar pulsé• SITRANS Probe LR, radar pulsé

(Des appareils de mesure par radar sont disponibles aussi bien avec protocole PROFIBUS-PA qu'avec protocole HART.)

Mesure de niveau au moyen de la technologie à ultrasons sans contact :• SITRANS Probe LU est proposé soit avec PROFIBUS PA soit

avec HART.

Mesure de niveau à contact capacitif :• POINTEK CLS 200/300• SITRANS LC 300/500

POINTEK CLS 200/300 est disponible avec PROFIBUS PA. SITRANS LC 500 est disponible avec HART.

Mesure de niveau à contact par radar à ondes guidées :• SITRANS LG 200

SITRANS LG 200 est disponible avec HART.

La plupart des appareils de mesure de niveau hydrostatique Siemens disposent des moyens suivants :• des messages d'erreur significatifs pour éliminer rapide-

ment les erreurs• une horloge de maintenance intégrée dans l'appareil de

mesure pour des modifications simplifiées• un capteur de température électronique intégré pour la si-

gnalisation précoce d'une panne électronique• l'enregistrement des valeurs minimales et des valeurs

maximales de la température interne et des variables de processus pour une élimination plus aisée des défauts

• PROFIBUS PA Condensed Status :- Filtrage simplifié des alarmes à l'attention de l'opérateur

ou du technicien de maintenance (la bonne alarme à la bonne personne)

- Contrôle total des alarmes dans l'appareil de mesure. L'utilisateur est ainsi en mesure de désactiver toutes les alarmes non pertinentes pour son application.

• Enhanced EDD (descriptions électroniques d'appareils) :- Harmonisation optique et sensorielle entre les appareils

de mesure de niveau hydrostatique Siemens, mais aussi entre les différents appareils de mesure Siemens.

- Assistant de démarrage rapide pour simplifier la configu-ration et réduire les erreurs de réglage

- Possibilité de mémoriser les caracctéristiques d'échos pour une élimination plus rapide des défauts

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Surveillance et diagnostic 19

SITRANS LG200

SITRANS LR, LC et LU pour la surveillance de niveau

Analyseurs de gaz

Siemens propose un vaste éventail d'analyseurs de gaz : • CALOMAT 6/62

Analyseurs de gaz par conductivité thermique pour la dé-termination quantitative de l'hydrogène ou de l'hélium dans les mélanges gazeux binaires

• FIDAMAT 6Mesure cumulée d'hydrocarbures selon le principe d'ionisa-tion de flammes

• OXYMAT 6/61Analyseurs de gaz pour la mesure d'oxygène selon le prin-cipe paramagnétique

• OXYMAT 64 Analyseurs de gaz pour la mesure de traces d'oxygène à l'aide de capteurs ZrO2

• ULTRAMAT 6 Analyseurs de gaz à un et deux voies pour une mesure hau-tement sélective des composants actifs aux infrarouges

• ULTRAMAT/OXYMAT 6Combinaison de OXYMAT 6 et ULTRAMAT 6 en un seul ap-pareil

• ULTRAMAT 23Analyseurs de gaz pour mesurer jusqu'à trois composants actifs aux infrarouges et l'oxygène.

• LDS6Analyseur de gaz in situ pour la mesure d'O2 (+ tempéra-ture), NH3, HCI, HF, H2O, CO, CO2 et applications spéciales pour la fumée avant et après l'épuration des gaz. Il existe d'autres applications dans l'industrie chimique et pétrochi-mique, la sidérurgie ainsi que les fabriques de ciment et de papier.

• SITRANS SLNouvel analyseur de gaz in situ à laser à diodes pour des mesures rapides et sans contact ; conçu pour utilisation en environnements rudes ; composé d'une unité émetteur-récepteur (capteurs) pour chaque point de mesure ; nom-breuses fonctions de communication, de commande et de surveillance intégrées.

Analyseurs de gaz

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Surveillance et diagnostic20

Les analyseurs de gaz sont dotés de nombreuses fonctions pour le diagnostic des appareils et par conséquent la mainte-nance corrective. Ils sont en outre capables de détecter les ir-régularités fonctionnelles. Celles-ci sont affichées sur le poste de maintenance sous la forme d'une demande de maintenan-ce ou d'un message de défaut. Elles peuvent également être présentes sur la sortie de signalisation ou encore être transmi-ses via PROFIBUS PA/DP à des systèmes de niveau supérieur. Les messages sont enregistrés dans un journal de bord.

Une demande de maintenance peut être déclenchée pour les motifs suivants :• Dépassement de la tolérance d'étalonnage suite à l'encras-

sement de la chambre de mesure, à une dérive ou à un changement du gaz d'étalonnage

• Utilisation d'un gaz de calibration ou de référence inapproprié• Détecteur défectueux ou absence de gaz de référence• Surveillance des signaux parasites externes, par ex. sur-

veillance de la préparation des échantillons sur un OXYMAT 6 :- dépassement de la température maximale de la chambre

ou de la tête de mesure- dispositif de chauffage défectueux - trop forte teneur en oxygène du gaz zéro ou du gaz de

référence- surveillance du champ magnétique

• Sur FIDAMAT 6 :- manque de gaz combustible ou extinction de la flamme

• Sur ULTRAMAT 6 et ULTRAMAT 23 :- surveillance du courant- surveillance de moteur de vibrateur

• Sur LDS6 :- surveillance de la transmission de l'unité émetteur/

récepteur

Chromatographie de process en phase gazeuse

MAXUM edition IIIl s'agit d'un chromatographe en phase gazeuse de type uni-versel qui offre une multitude de possibilités d'analyse grâce à sa construction modulaire. Une seule plateforme permet de mener à bien des tâches de mesure très différentes. La "chro-matographie parallèle" devient possible, mais une tâche ana-lytique complexe devra être fragmentée en plusieurs mesures parallèles.

MicroSAMC'est un chromatographe en phase gazeuse de forme compac-te et de faible encombrement, destiné à l'analyse discontinue rapide d'échantillons gazeux. L'utilisation de modules d'appli-cation standardisés permet un remplacement aisé des modu-les et évite de les réparer sur place.

SITRANS CVIl s'agit d'un chromatographe en phase gazeuse développé pour la détermination précise du pouvoir calorifique. Il est basé sur la technique des microsystèmes du MicroSAM dont les preuves ne sont plus à faire et convient parfaitement aux applications de métrologie légales.

Une grande quantité d'informations de maintenance et de dia-gnostic est délivrée au poste de maintenance par un serveur OPC ou via Modbus.

Chromatographie de process en phase gazeuse

Analyzer System Management

ASM est un système logiciel basé sur SIMATIC WinCC, dévelop-pé pour surveiller et valider les types d'analyseurs les plus va-riés, pour en vérifier la puissance, pour faciliter les travaux de maintenance et enregistrer les tendances.

La fonctionnalité complète d'un système ASM renferme un ré-seau indépendant d'analyseurs, des commandes programma-bles permettant l'intégration d'appareils de marque différente ainsi que l'ingénierie pour visualiser dans le système ASM les exigences du client vis à vis de l'installation. L'ASM peut être intégré sur une plateforme SIMATIC PCS 7 ou implémenté sur une station de travail comme solution autonome.

Télémaintenance

Le service de télémaintenance associe l'analytique des proces-sus avec la technologie de l'information la plus moderne. Di-verses prestations de services qui nécessitaient dans le passé une intervention sur le site peuvent dorénavant être offertes via une ligne de données.

Siemens a mis en place un central de télémaintenance qui est en mesure d'intervenir directement sur les analyseurs de ma-nière préventive et corrective.

Cette prestation de services est proposée actuellement pour les chromarographes en phase gazeuse MAXUM, MicroSAM et SITRANS CV ainsi que pour l'analyseur de gaz à laser à diodes LDS6. Des mécanismes parfaitement au point tels que le cryp-tage des données, VPN ou des fonctions de rappel automati-que (callback) sont mises en place pour assurer la sécurité op-timale des données.

Avantages : une disponibilité du système et une efficacité de l'analytique nettement plus grandes avec des durées d'immo-bilisation réduites.

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Surveillance et diagnostic 21

Surveillance et diagnostic pour positionneurs et vannes

SITRANS VP300 et SIPART PS2 sont des positionneurs élec-tropneumatiques pour vannes de régulation et vannes d'ouverture/fermeture dans l'industrie des processus. D'une extrême flexibilité, les deux appareils sont utilisable dans différents processus.

Au-delà de la fonction standard de tout positionneur consti-tuée par la régulation des vannes de processus, les deux appa-reils disposent de nombreuses fonctions de diagnostic qui, à tout moment pendant le fonctionnement de l'installation, peuvent délivrer des messages d'information sur les états cri-tiques détectés au niveau de l'entraînement ou de la robinet-terie.

Les fonctions suivantes figurent sur les deux appareils :• Robinetterie dure à manoeuvrer• Bouchage d'une conduite• Rupture de l'obturateur conique • Usure du siège de vanne ou de l'obturateur conique• Frottement du presse-étoupe• Partial Stroke Test (test de course partielle) pour vannes

d'ouverture et de fermeture

En dehors de ces fonctions, les deux appareils renferment des fonctions individuelles qui permettent de détecter des états critiques sur la vanne de régulation :

SITRANS VP300L'appareil est doté d'un aimant permanent sur la broche de l'entraînement pour déterminer les positions et renferme des capteurs dans le positionneur. Le positionneur détecte le dé-placement mécanique de l'aimant ou l'absence d'aimant et le signale. Le test de course partielle (Partial Stroke Test) peut être certifié SIL en option.

SIPART PS2En dehors de la détection des fuites pneumatiques, l'appareil est capable de tester les électrovannes. En utilisant une élec-trovanne correspondante, il est ainsi possible de juger fiable-ment et à tout moment de la capacité de fonctionnement de l'électrovanne raccordée.

Ces défauts sont signalés en fonction du degré de sévérité et par conséquent de l'urgence de la maintenance selon l'échelle d'évaluation à trois niveaux du poste de maintenance SIMATIC PCS 7. Ces défauts sont également affichés et évalués dans l'afficheur sur site. Les défauts peuvent ainsi être détectés à temps, bien avant que des pannes ou l'arrêt de l'installation ne se produisent.

Dans le cadre des mesures de maintenance préventives, les grandeurs suivantes font également l'objet d'une surveillance et peuvent, le cas échéant, donner lieu à une signalisation se-lon l'échelle d'évaluation à trois niveaux :• Heures de fonctionnement (également différenciées par

plage de température ou plage de réglage)

• Température de service actuelle et température min. / max.• Compteur de courses (trajet complet)• Nombre de changement de sens

Les paramètres d'état les plus importants peuvent être visua-lisés avec un outil de commande et visualisation adéquat (par ex. SIMATIC PDM) et être affichéssous forme d'histogrammes et de courbes de tendance.

L'avantage d'une maintenance prévisionnelle réside dans le fait que la durée de vie des composants peut être pleinement exploitée, sans risque de défaillances ou de dégâts. Les fonc-tions de diagnostic dans SITRANS VP300 et dans SIPART PS2 constituent également une aide pour détecter de façon antici-pée les dommages naissants sur l'entraînement ou la robinet-terie et qui, dans le pire des cas, peuvent causer l'immobilisa-tion de l'installation. Le degré de sollicitation fournit ainsi des indications pour optimiser le mode de conduite de l'installa-tion ou procéder à une maintenance anticipée. En résumé, la maintenance prévisionnelle contribue à augmenter la disponi-bilité de toute l'installation.

POSITIONER SIPART PS2 et SITRANS VP300

SITRANS VP300 et SIPART PS2 comportent de série un test de course partielle (Partial Stroke Test) pour prolonger l'intervalle de maintenance des vannes d'ouverture et de fermeture

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Surveillance et diagnostic22

Surveillance et diagnostic de

départs-moteurs 24 V

Dans le génie des procédés, les constituants d'automatisation sont généralement alimentés en courant continu 24 volts. Le module de sélectivité SITOP PSE 200U permet de surveiller de façon fiable chaque charge 24 V contre les surcharges et les courts-circuits et de la couper en cas de défaut.

Un module de sélectivité surveille jusqu'à 4 départs-moteurs qui peuvent être mis en marche séquentiellement selon des temps prédéfinis pour soulager l'alimentation. Les courants de surveillance peuvent être réglés entre 0,5 et 3 A et entre 3 et 10 A. L'électronique autorise des pointes de courant de courte du-rée, comme les pointes de courant d'appel à l'enclenchement. Par contre, les surcharges ou courts-circuits sont coupés.

Lorsque l'une des 4 sorties est désactivée, un contact de signa-lisation groupé est déclenché et peut être évalué par le système d'automatisation de niveau supérieur. Le technicien de mainte-nance sur site reconnaît tout de suite quel départ 24 V est con-cerné, car chaque sortie dispose d'une LED multicolore indi-quant l'état de fonctionnement. Outre une détection et localisa-tion rapide des défauts, cela réduit aussi les temps d'arrêt.

Module de sélectivité SITOP PSE200U

Surveillance et diagnostic de l'usure

dans l'environnement du moteur

L'environnement moteur comporte tout une série de zones d'usu-re : l'alimentation, le départ-moteur ou le variateur, le moteur lui-même, les câbles d'alimentation et la machine. Pour l'utilisateur, un diagnostic autonome du système et très utile car cela permet d'évite les inspections et les contrôles visuels régulièrement par le personnel, pour déterminer par exemple l'état des contacteurs.

La surveillance des états "Condition Monitoring" détermine l'usure avec des grandeurs de mesure à partir desquelles il est possible d'apprécier l'état des constituants concernés. En fonc-tion de cet état, il devient possible de déterminer le moment op-timal pour l'exécution de la maintenance.

La surveillance continue de l'installation permet une gestion intelligente de la maintenance et l'exploitation optimisée des ressources de maintenance. Siemens offre pour la surveillan-ce de l'environnement moteur une série d'appareils de protec-tion et de connexion compatibles avec la fonction de sur-veillance d'états "Condition Monitoring".

Maintenance intelligente avec appareils de protection et de commutation

Les appareils de protection et de commutation proposés par Siemens sont• des produits performants issus de la technique de commutation

industrielle, renfermant de nombreuses fonctions de base et • des informations pour la surveillance d'état.

Sur ces appareils, les données requises ou les valeurs saisies pour les fonctions de base sont utilisées également pour surveiller ou évaluer les états avec Condition Monitoring. Certains appareils sont équipés additionnellement d'entrées analogiques auxquel-les peuvent être connectés des capteurs spéciaux dédiés aux évaluations Condition Monitoring (exemple SIMOCODE).

Dès que le nombre de grandeurs de mesure à analyser ou que le degré de complexité de la surveillance est élevé, il est fait appel à des appareils spécialement conçus pour le Condition Monito-ring. C'est le cas par exemple pour la surveillance de magasins ou de pompes.

Communication et intégration dans le poste de maintenance

En dehors de leur aptitude à surveiller les états, les appareils ren-ferment des fonctions de communication adéquates pour être intégrés de manière optimale dans des systèmes et des installa-tions. Ils sont également intégrés dans le poste de maintenance par les moyens suivants :• Identifiant de l'appareil IM0• Sortie du signal d'état de l'appareil• Informations spécifiques du diagnostic.• Sur les appareils avec connexion par interface AS, l'intégra-

tion dans le poste de maintenance se fait par des proces-seurs de communication SIMATIC S7 adéquats (CP) ou par des liens AS-i.

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Surveillance et diagnostic 23

Champs d'usure dans l'environnement moteur

Valeurs saisies pour zones d'usure

Erosion des contatsL'érosion des contacts permet de déterminer directement l'état des contacts et par conséquent la durée de vie restante d'un contacteur. Elle donne également la possibilité d'appré-cier l'état de la distribution d'énergie, l'état du départ-moteur ou celui du variateur.

Nombre de démarrages, courant de coupureLe nombre de démarrages et la valeur du courant de coupure donnent indirectement des informations sur l'érosion des con-tacts (valeurs empiriques, indications du fabricant). Avec les valeurs empiriques, il est possible d'observer la charge de la machine entraînée.

Nombre d'heures de fonctionnement (avec/sans valeur limite)La durée de fonctionnement a un impact sur l'usure du moteur et de la machine. Le besoin de maintenance peut être déter-miné à partir de valeurs empiriques, de l'expérience de l'utili-sateur ou des indications du fabricant.

Nombre de déclenchements de surchargeLes déclenchements de surcharge peuvent avoir des causes di-verses. Ils peuvent indiquer un état de la machine ou de l'ins-tallation ou signaler un réglage erroné ou une sélection de moteur invalide. Le cas échéant, il conviendra de modifier la taille du moteur.

Limite de courant/SurchargeDes modifications rampantes dans l'environnement de l'appli-cation, un encrassement ou un endommagement de paliers par exemple, peuvent conduire à une consommation de cou-rant excessive. Des travaux de maintenance préventive peu-vent être planifiés et exécutés, évitant les dysfonctionements comme les surcharges par exemple.

TempératureDes capteurs de température placés à proximité de l'appareil de connexion peuvent donner des informations sur l'état des contacts. L'augmentation de température de l'air ambiant peut indiquer une charge excessive de l'appareil de con-nexion. Le cas échéant, il conviendra d'éviter les ordres de commande simultanés. La température du moteur ou de la machine peut être elle aussi le signal d'une usure.

Saisie d'un défaut à la terre ou d'isolementDans des schémas IT à neutre isolé, des défauts peuvent être détectés dans le moteur et le câble d'alimentation.

Sous-charge/Mesure de puissanceDes mesures de puissance effectuées sur les machines peu-vent indiquer des ruptures d'accouplement, rupture de cour-roie, glissement dans l'accouplement, fonctionnement à sec des pompes ou encrassement des filtres sur les ventilateurs.

Pour certains constituants tels que les pompes et la plupart des capteurs, il existe par ailleurs une série de grandeurs spé-cifiques dont les valeurs de mesure sont saisies sur des en-trées analogiques. Dans de nombreux cas, l'appréciation des valeurs saisies décrites dépend de l'interprétation de l'utilisa-teur.

Valeurs saisies pouvant être mises à la disposition des appareils de protection et de connexion Siemens

* RLT (Remaining life time) signifie Surveillance de la durée de vie restante** un contacteur de puissance est requis pour la commande du moteur

G_S

T80_

XX

_004

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Valeurs saisies Appareils à surveillance d'état

Contacteur de moteur avec RLT *

Départ-moteur compact SIRIUS 3RA6

Départ-moteur SIRIUS M200D

Démarreur progressif 3RW44

SIMOCODE pro 3UF7 **

Erosion des contacts ; fin de durée de vie ● ●

Saisie de courant ● ● ●

Saisie de puissance / cosphi ● ●

Nombre de démarrages / Courant de coupure ● ● ●

Nombre d'heures de fonctionnement ● ● ●

Nombre de déclenchements de surcharge ● ● ●

Limite de courant/Surcharge ● ● ●

Température ●

Détection d'un défaut à la terre (int. / ext.) ●

Sous-charge/Mesure de puissance ●

Horloge de maintenance ● ●

Capteurs en général via entrées analogiques ●

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Surveillance et diagnostic24

Vue d'ensemble des fonctions de l'appareil

Contacteur de moteur avec indication de la durée de vie restante (RLT)

• technique SIRIUS éprouvée• 3 tailles S6, S10, S12 (55 à 250 kW pour 400 V)• opérationnel jusqu'à 60 °C sans réduction de puissance• longue durée de vie électrique• contacts principaux interchangeables • affichage LED de la durée de vie restante des contacts principaux

(60 %, 40 %, 20 %)• signalisation via interface à partir de 20 % de durée de vie restante• raccordement par AS-Interface

départ-moteur compact SIRIUS et système d'alimentation pour 3RA6

• départ-moteur compact jusqu'à 32 A comme démarreur direct et démarreur-inverseur en 45 / 90 mm de large

• une seule distance d'isolement entre contacts ouverts sans de soudure des contacts au lieux d'un disjoncteur, un contacteur et un relais de surcharge

• déclencheur électronique avec grand champ de réglage 1:4 (5 variantes)

• fonction de surcharge intégrée avec signalisation différenciée des erreurs

• système d'alimentation jusqu'à 70 mm² et 100 A• raccordement par AS-Interface

Départ-moteur SIRIUS M200D – solution innovante d'entraînements décentralisés

• Le degré de protection IP65 permet une installation proche de l'application et ne nécessite pas d'armoire d'appareillage

• protège, commute et surveille le moteur et l'application• paramétrage par STEP 7 HW-Konfig• connexion à AS interface, PROFIBUS et PROFINET• Faible variance pour toutes les types de démarrage• commande manuelle et interrupteur général intégré

Démarreur progressif 3RW44 • commande électronique du démarrage et de l'arrêt des moteurs asynchrones

• système à contacts de shuntage intégré• protection contre les surcharges du moteur et protection de

l'appareil intégrées• limitation de courant réglable• surveillance intégrée des états et des erreurs • régulation de couple• fonction de freinage intégrée (injection de CC)• forme compacte• 5 tailles pour des puissances entre 15 et 710 kW• saisie de la puissance active• connexion via PROFIBUS

SIMOCODE pro 3UF7 • connexion intelligente des entraînements au niveau contrôle-commande

• fonctionnement en autarcie sans API ou sans bus• nombreuses fonctions de surveillance• paramétrage graphique• entrées/sorties analogiques pour la surveillance de l'application• entrées/sorties intégrées pour surveillance des moteurs et de

l'application• pour toutes les applications de gestion et de commande de moteurs• système flexible de gestion des moteurs avec fonctions de protec-

tion, de commande et de surveillance intégrées• prétraitement intelligent possible• système modulaire extensible• sorties pour commande de contacteurs de moteur• connexion via PROFIBUS

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Surveillance et diagnostic 25

Surveillance et diagnostic des composants d'entraînement

Diagnostic des entraînements

De toutes les familles de produits, les entraînements sont as-surément celles qui conditionnent le plus la disponibilité de l'installation : leur défaillance entraîne l'arrêt de l'installation. Les arrêts non planifiés génèrent d'importants manques à ga-gner, des interventions de maintenance non planifiées ainsi que de nombreux dommages induits.

C'est pourquoi les systèmes d'entraînement et les variateurs de fréquence des familles SINAMICS, MASTERDRIVES et MICROMASTER sont intégrés avec les moteurs en aval dans le poste de maintenance SIMATIC PCS 7, ce qui permet l'afficha-ge commun et uniforme des informations de maintenance ainsi que la mise en oeuvre de stratégies de maintenance pré-ventive et prévisionnelle.

Les composants signalent eux-mêmes la présence d'un besoin de maintenance. Les variateurs moyenne tension comme SINAMICS GM150 en sont un exemple. Pour ceux-ci, un pro-cédé de mesure de pression différentielle, entre autres, déter-mine le degré d'encrassement du filtre à poussières.

Dans la version refroidie à l'eau, la mesure de conductivité analogique vérifie en permanence le bon fonctionnement de l'échangeur d'ions et signale à temps la diminution de sa capa-cité d'échange. Les ventilateurs industriels pour la version re-froidie par air et les pompes pour la version refroidie à l'eau sont pourvus de compteurs d'heures de fonctionnement, qui recommandent un contrôle du composant lorsqu'un certain nombre d'heures de fonctionnement est atteint.

En liaison avec l'unité de contrôle SINAMICS G120 CU 240S DP-F, il est possible d'utiliser le module chimie CM 240NE. Ce module contient un bornier conforme aux exigences NAMUR, et remplit de ce fait les principales exigences de l'industrie chi-mique. Il intègre également une gestion thermistance certi-fiée ATEX pour la protection thermique du moteur par des thermistances montées dans le moteur.

L'intégration des systèmes d'entraînement dans le poste de maintenance s'effectue par l'intermédiaire de Drive ES PCS 7, un add-on de SIMATIC PCS 7. Drive ES PCS 7 permet le pilotage des entraînements Siemens via SIMATIC PCS 7 à l'aide de blocs fonc-tionnels standard ainsi que leur conduite et supervision par l'in-termédiaire des blocs d'affichage dans le poste de conduite.

Moteurs CEI

Le module chimie CM240NE

La famille SINAMICS

Evaluation de l'état des machines haute tension

Le diagnostic de décharge partielle (DP) constitue une pro-cédure établie d'évaluation de l'état des machines haute tension, il est effectué sous la forme d'une mesure hors ligne ou en ligne selon l'application. Il s'agit d'une mesure importante dans les stratégies de maintenance orientées sur la fiabilité des entraînements de grande taille.

Pour la mesure des signaux DP, les éléments de couplage brevetés "SIEMENS Insulator Integrated Coupling Units" peuvent optionnellement être intégrés en usine dans les moteurs haute tension.

Dans ce cas, les isolateurs supports peuvent simplement être remplacés par les Insulator Integrated Coupling Units dans les boîtes à bornes. Il en résulte des avantages décisifs :

■ Installation simple et à moindre frais

■ Aucune modification de la boîte à bornes nécessaire

■ Construction mécanique robuste

■ Sécurité ultime et vérifiée des distances d'isolement

■ Interface directe vers le diagnostic d'état

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Surveillance et diagnostic26

La maintenance avec Drive ES PCS 7 est présentée ici sur la base d'un exemple d'entraînement de mélangeur : au fil du temps, le matériau à mélanger se dépose au niveau de l'agita-teur. Jusqu'à présent, celui-ci était nettoyé à intervalles régu-liers prédéfinis afin de garantir sa disponibilité. Grâce aux nou-velles fonctions du poste de maintenance, le nettoyage pourra désormais être effectué en fonction des besoins.

Le variateur de fréquence permet de surveiller le couple résis-tant et de définir des valeurs limites ainsi que le type de réac-tion à adopter en cas de dépassement. A l'intérieur des limites de charge, le mélangeur fonctionne sans problème. On sait que le degré d'encrassement d'un mélangeur se répercute in-directement sur les caractéristiques de couple du variateur. Lors d'un dépassement du seuil, un message est transmis à l'automate.

A partir de l'alarme du variateur, Drive ES PCS 7 génère un af-fichage de maintenance correspondant pour le poste de main-tenance. Le nettoyage du mélangeur peut à présent être réa-lisé en fonction des besoins. A cela s'ajoute la possibilité de saisir la fréquence des deman-des de nettoyage et d'en dériver des optimisations de proces-sus ou des scénarios de maintenance prévisionnelle.La maintenance peut ainsi également être optimisée pour les unités en mouvement, ce qui permet d'accroître encore da-vantage la disponibilité et la productivité de l'installation.

Flux d'informations schématique à partir de l'exemple de l'entraînement d'un mélangeur

Poste deMaintenancep. ex. lacer le

nettoyage dumélangeur

Surveillance du couple résistantPermet par ex. de conclure à l'encrassement du mélangeur

Drive ES PCS 7Message au postede maintenance

Le mélangeur émet un messageen cas de dépas-sement de seuil

G_S

T80_

XX

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PROFIBUS

Industrial Ethernet

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Asset Management au niveau installation – avec constituants de Totally Integrated Automation 27

Asset Management au niveau installation – avec constituants de Totally Integrated Automation

Pour plus d'informations sur :www.siemens.com/automation/maintenance

SIMATIC HMI :www.siemens.com/simatic-hmi

SIMATIC PC DiagMonitor :www.siemens.com/diag-monitor

SIMATIC NET :www.siemens.com/simatic-net

PROFIBUS :www.siemens.com/profibus

PROFINET :www.siemens.com/profinet

SITOP select :www.siemens.com/sitop-select

AS-Interface :www.siemens.com/as-interface

Départ-moteur ET200pro :www.siemens.com/sirius-motorstarter

Appareillage basse tension :www.siemens.com/lowvoltage

Entraînements :www.siemens.com/drives

Analyse de processus :www.siemens.com/processanalytics

Instrumentation de processuswww.siemens.com/processinstrumentation

Capteurs SIMATIC :www.siemens.com/simatic-sensors

Avantages

■ Représentation harmonisée, à l'échelle de l'installa-tion, des états de diagnostic et de maintenance

■ Prise en charge cohérente de la maintenance condi-tionnelle

■ Optimisation de l'ensemble du workflow, depuis le diagnostic jusqu'au terme des opérations de maintenance

■ Fonctionnalité de maintenance intégrée dans le sys-tème – aucun travail d'ingénierie supplémentaire n'est requis

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Les informations dans cette brochure contiennent des descrip-tions générales et des caractéristiques qui ne s'appliquent pas forcément sous la forme décrite au cas concret d'application ou qui sont susceptibles d'être modifiées du fait du développement constant de nos produits. Les caractéristiques souhaitées de per-formance ne nous engagent qui si elles sont expressément con-venues à la conclusion du contrat. Sous réserve de modifications techniques et de disponibilité.Toutes les désignations de produits peuvent être des marques de fabrique ou des noms de produits de Siemens AG ou d'autres so-ciétés sous-traitantes dont l'utilisation par des tiers à leurs pro-

Pour de plus amples informations

www.siemens.com/automation/maintenance

Manuels d'utilisation SIMATIC :www.siemens.com/simatic-docu

Matériel d'information à télécharger : www.siemens.com/simatic/printmaterial

Service & Support :www.siemens.com/automation/support

Interlocuteur SIMATIC : www.siemens.com/automation/partner

Adresse électronique de commande : www.siemens.com/industrymall

Siemens AGIndustry SectorPostfach 48 4890026 NÜRNBERGALLEMAGNE

Sous réserve de modificationsN° de réf. : 6ZB5310-0MG03-0BA53P.8201.36.14 / Dispo 26100BR 0710 1. ROT 28 FrPrinted in Germany© Siemens AG 2010

www.siemens.com/automation

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