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Les contrôles de processus sont des systèmes qui surveillent, régulent et optimisent les processus techniques ou industriels dans les usines et les lignes de production modernes.

Alors que les capteurs fournissent des valeurs mesurées, par exemple la pression, la température, le niveau de remplissage, les contrôleurs traitent ces informations, les comparent aux valeurs définies et commandent ensuite des actionneurs tels que des vannes, des pompes, des moteurs ou des appareils de chauffage.

Vous trouverez ci-dessous un aperçu de la fonctionnalité, des types et de l'utilisation des contrôles de processus, ainsi qu'un aperçu de leurs avantages :

Comment fonctionnent les contrôles de processus ?

Les contrôles de processus fonctionnent selon un principe de base simple mais très flexible :

1. L'acquisition de données :
   Les capteurs enregistrent les variables du processus telles que la pression, la température, le débit, le niveau de remplissage, la valeur du pH ou la vitesse.
2. Traitement des signaux :
   Le contrôleur, par exemple un PLC, un DCS ou un système de contrôle de processus, traite les valeurs mesurées, vérifie leur plausibilité et les compare aux valeurs de consigne.
3. Décision/commande :
   Sur la base d'algorithmes ou d'une logique prédéfinis, le système décide des mesures correctives nécessaires.
4. Contrôle des actionneurs :
   Contrôle des actionneurs tels que les vannes, les pompes, les robinets-vannes ou les moteurs pour ramener le processus dans la plage des valeurs de consigne.
5. Visualisation/surveillance :
   Affichage des valeurs du processus en temps réel sur les panneaux IHM ou les postes de contrôle, y compris les fonctions d'alarme.

Cela permet de créer une boucle de contrôle fermée qui fonctionne en permanence et maintient le processus stable.

Types de contrôles de processus :

Il existe différents types de commandes de processus, en fonction de leur complexité, de leur architecture et de leur domaine d'application :

1. Contrôleurs simples/classiques :
   Logique de commutation, relais ou systèmes PLC (automates programmables) simples qui contrôlent des machines individuelles ou des étapes du processus.
2. Contrôles en boucle fermée :
   Contrôleurs avec rétroaction qui effectuent des comparaisons entre la valeur de consigne et la valeur réelle, par exemple les contrôleurs PID pour la température, la pression ou le débit.
3. Systèmes de contrôle distribués (DCS) :
   Systèmes décentralisés en réseau pour les grandes installations industrielles.
   Plusieurs contrôleurs travaillent en parallèle et communiquent via des réseaux, souvent dans les industries de transformation telles que les produits chimiques, le pétrole et le gaz.
4. Systèmes de contrôle des processus (DCS/SCADA) :
   Niveau supérieur de contrôle des processus avec visualisation complète, acquisition de données, alarme et archivage partiel des données de processus.
5. Systèmes de contrôle de lots et de séquences :
   Systèmes de contrôle pour les processus discontinus ou les lots de production, par exemple les processus de mélange, le contrôle des recettes dans l'industrie alimentaire ou pharmaceutique.
6. Contrôles de sécurité et d'arrêt d'urgence (SIS/ESD) :
   Systèmes spécialisés qui interviennent automatiquement en cas de conditions dangereuses et transfèrent les systèmes dans un état sûr.
7. Systèmes de contrôle adaptatifs/intelligents :
   Systèmes modernes dotés d'algorithmes d'intelligence artificielle ou d'apprentissage automatique qui s'adaptent à l'évolution des conditions du processus.

Utilisation des contrôles de processus :

Les contrôles de processus sont présents dans presque toutes les industries où les processus de production ou d'énergie sont automatisés :

1. Produits chimiques et pétrochimiques :
Contrôle de réacteurs complexes, de colonnes, de stations de pompage et de compression.

2. Technologie de l'énergie et des centrales électriques :
surveillance des chaudières à vapeur, des turbines, de l'alimentation du réseau.

3. Industrie alimentaire et des boissons :
Contrôle des lots, contrôle de la température, lignes de remplissage et d'emballage.

4. Industrie pharmaceutique et biotechnologie :
Procédés de production stériles, installations de fermentation.

5. pétrole et gaz :
Raffineries, contrôle des pipelines, plates-formes offshore.

6. Technologie de l'eau et des eaux usées :
surveillance des réseaux de distribution d'eau, des stations d'épuration des eaux usées et des stations de pompage.

7. Métallurgie et industrie du verre :
Contrôle des fours, contrôle de la température, contrôle du flux de matériaux.

8. Industrie automobile :
Contrôle des ateliers de peinture, des usines de pressage, des chaînes de montage.

En bref, les systèmes de contrôle des processus sont utilisés partout où la continuité, la sécurité et la qualité des processus sont essentielles.

Avantages des systèmes de contrôle des processus

• Stabilité et précision : les processus restent constamment dans la plage cible, même en cas de fluctuation des valeurs d'entrée.
• Assurance de la qualité : Qualité constante du produit grâce au respect précis des paramètres.
• Sécurité accrue : Surveillance des états critiques, arrêts d'urgence automatiques et alarmes.
• Efficacité accrue : Utilisation optimisée des ressources (énergie, matières premières), réduction des pertes.
• Automatisation et soulagement : Moins d'interventions manuelles, moins de risques d'erreurs, réduction des coûts de personnel.
• Flexibilité et évolutivité : Les systèmes de contrôle peuvent être adaptés à de nouvelles conditions de production ou recettes.
• Transparence et documentation : Les données de processus peuvent être enregistrées, archivées et utilisées pour l'assurance qualité et l'audit.
• Intégration dans l'industrie 4.0 : Les systèmes modernes de contrôle des processus peuvent être mis en réseau et sont compatibles avec les plateformes IoT, les analyses dans le cloud et la maintenance prédictive.

Les contrôles de processus sont le système nerveux des installations industrielles. Ils surveillent et contrôlent les processus en temps réel et garantissent la qualité, l'efficacité et la sécurité. Des simples contrôleurs de relais aux systèmes de contrôle de processus complexes et en réseau, il existe de nombreux types adaptés à différentes exigences. L'utilisation de systèmes de contrôle des processus permet aux entreprises d'accroître leur productivité, de réduire leurs coûts d'exploitation et de se conformer de manière fiable aux normes de qualité et de sécurité.

Voici un aperçu des principaux critères à prendre en compte lors de l'achat de systèmes de contrôle des processus :

Lors de l'achat de contrôles de processus, il est important de tenir compte non seulement de la fonctionnalité, mais aussi de l'évolutivité, de la capacité d'interface, de la fiabilité et de la maintenabilité à long terme. Un mauvais choix peut entraîner des perturbations opérationnelles, des coûts de suivi élevés et des risques pour la sécurité.

• Une analyse complète des exigences du processus est effectuée avant de procéder à un achat :
• Quelles machines, lignes ou systèmes doivent être surveillés ou contrôlés ?
• S'agit-il de solutions individuelles simples, de processus par lots, de processus continus ou de systèmes en réseau ?
• Quelles variables mesurées (pression, température, débit, niveau de remplissage, pH, etc.) doivent être enregistrées ?
• Le système doit-il simplement enregistrer des données, effectuer des tâches de contrôle simples ou automatiser des boucles de contrôle complètes ?
• Une analyse précise permet de sélectionner la taille et l'architecture du système.
• PLC (automate programmable) : Pour les commandes de machines, les commandes simples ou les processus standardisés.
• DCS (système de contrôle distribué) : Pour les systèmes complexes, à grande échelle, avec plusieurs contrôleurs et des points de mesure décentralisés.
• SCADA/PLS : Pour la surveillance, la visualisation, l'enregistrement des données et le contrôle à distance des processus.
• Systèmes de contrôle de sécurité et d'arrêt d'urgence (SIS/ESD) : Pour les applications critiques qui interviennent automatiquement en cas d'urgence.
• Le choix du type dépend de la complexité du système, du nombre de points de mesure et de contrôle et des exigences de sécurité.
• Vérifiez quels sont les bus de terrain, les protocoles de communication et les réseaux pris en charge. Par exemple, Profibus, Modbus, Ethernet/IP, OPC UA.
• La compatibilité avec les capteurs, les actionneurs et les systèmes de contrôle existants est cruciale.
• Pour les applications de l'industrie 4.0, le système doit être en mesure de fournir des données de manière sécurisée et normalisée.
• Le système doit être extensible afin d'intégrer de nouveaux processus, points de mesure ou extensions du système.
• La flexibilité de la programmation et du paramétrage permet des adaptations aux changements de processus sans modifications coûteuses du matériel.
• Les systèmes modulaires facilitent la fourniture de pièces de rechange et les mises à niveau futures.
• Les processus critiques nécessitent des fonctions de sécurité telles que des contrôleurs redondants, une double alimentation et un arrêt d'urgence.
• Vérifiez si le système est certifié, par exemple les certificats SIL pour les contrôleurs de sécurité.
• La sécurité des données et les contrôles d'accès (cybersécurité) sont également essentiels aujourd'hui.
• Les panneaux IHM ou les postes de contrôle doivent permettre une utilisation intuitive.
• Une bonne visualisation réduit les erreurs de manipulation et accélère le dépannage.
• La documentation, les outils logiciels et la formation augmentent l'efficacité opérationnelle.
• Vérifiez la disponibilité des pièces détachées, des mises à jour logicielles et de l'assistance.
• Les fabricants disposant d'un réseau de service mondial réduisent les temps d'arrêt.
• La facilité de maintenance, les diagnostics à distance et les fonctions d'autosurveillance permettent de réduire les coûts à long terme.
• Outre les coûts d'acquisition, les coûts du cycle de vie sont déterminants : consommation d'énergie, maintenance, licences logicielles, formation et évolutivité.
• L'investissement dans des systèmes de haute qualité est souvent rentabilisé par une plus grande stabilité des processus, une réduction des temps d'arrêt et une diminution des coûts de personnel.

L'achat de systèmes de contrôle des processus nécessite une approche globale : les exigences du processus, le type de système, les interfaces, la sécurité, l'évolutivité, l'exploitabilité et le service doivent être coordonnés.
Un choix judicieux garantit des processus fiables, efficaces et sûrs, réduit les coûts d'exploitation, minimise les temps d'arrêt et jette les bases d'une production moderne et automatisée. Si vous tenez compte de ces facteurs, vous n'investissez pas seulement dans le matériel, mais aussi dans la fiabilité et la rentabilité à long terme des processus.

Les contrôles de processus peuvent être achetés auprès de différents fournisseurs. Vous trouverez sur Exportpages des informations complètes sur les fabricants et les fournisseurs de contrôles de processus du monde entier.