Supervision d’un procédé de fabrication d’additifs avec Measurement Studio

Author(s):
Frédéric Ran - Clariant (Schweiz) AG

Industry:
Oil and Gas/ Refining/ Chemicals

Products:
Serial, Instrument Drivers/IVI, Measurement Studio, Instrument Connectivity, GPIB

The Challenge:
Visualiser et contrôler sur PC les grandeurs (pH, température...) d’un réacteur chimique, récupérées par un traceur hybride de trente voies.

The Solution:
Développer un superviseur en Visual Basic et utiliser les contrôles de Measurement Studio de la communication série pour extraire les mesures provenant du traceur.

Clariant est l’un des leaders mondiaux dans le domaine de la chimie de spécialités et produits pour de nombreux secteurs industriels. Le groupe est issu de la Division Produit Chimique de Sandoz (1995) et de l’intégration de la Division Chimie de Hoechst (1997). Il emploie 32000 personnes dans le monde et est présent sur les cinq continents.
Le département Développement de la maison mère située à Muttenz (tout près de Bâle, en Suisse) s’occupe notamment du développement des procédés de fabrication en continu, particulièrement adaptés aux gros tonnages. On y trouve, dans un des laboratoires, un appareillage fortement automatisé de type cascade, composé de plusieurs réacteurs reliés entre eux par débordement. La grande flexibilité de ce "mini-plant" réside dans l’interchangeabilité des réacteurs et des agitateurs, la régulation indépendante des températures et du pH, le dosage gravimétrique ou volumétrique des réactifs (liquide ou solide), la quantification en direct des rejets gazeux, ou encore la séparation liquide/liquide en continu couvrant ainsi de nombreuses combinaisons.

Les essais qui se déroulent sur des périodes allant de quelques heures à quelques jours ont pour but de définir de façon précise l’appareillage et les conditions opératoires de chaque procédé de fabrication mais également de simuler des conditions extrêmes ou des dysfonctionnements afin de pouvoir garantir un produit final de qualité, une faisabilité économique et des conditions optimales de sécurité.
Toutes les valeurs physiques mesurées au sein du réacteur (températures, pH, vitesse et couple des moteurs d’agitation, débit des pompes ou des doseurs...) sont communiquées par les capteurs sous forme de signaux analogiques à un traceur hybride de 30 canaux qui, après conversion analogique/numérique, transmet toutes les deux secondes l’ensemble des données au PC par le port série sous la forme d’un paquet d’environ 1000 caractères.
L’application traite ces informations en temps réel et en extrait les valeurs numériques. Elle a été conçue en Visual Basic avec les composants ActiveX de ComponentWorks. Le contrôle de la communication série nous a permis de procéder au parsing (l’extraction des données) d’une façon très simple, là où le langage brut aurait nécessité de nombreuses lignes de code et quelques astuces.

Grâce aux autres contrôles, nous avons obtenu une interface utilisateur agréable à l’oeil et très fonctionnelle regroupant les informations clés sous forme de graphes temps réel avec défilement permettant un aperçu historique, d’indicateurs analogiques de type thermomètres ou multimètres autorisant ainsi un paramétrage aisé des valeurs limites générant des alarmes. Une variante de l’application destinée à l’analyse de la stabilité des conditions opératoires génère des fichiers de données permettant de créer des procès-verbaux sous Excel.
L’appareillage étant soumis à de continuelles modifications selon les projets, nous souhaitions élaborer une application aisément modifiable permettant d’avoir une interface utilisateur toujours en phase avec le réacteur. Nous avons été impressionnés par la flexibilité et la simplicité des contrôles ActiveX de ComponentWorks mais également par la puissance de ces outils. La richesse et la diversité des exemples fournis avec le logiciel nous ont été d’une très grande aide et nous ont permis de réduire le temps de développement tout en stimulant notre créativité.
Au final, grâce à Measurement Studio, nous avons une application extrêmement flexible, au code clair et compact tout en intégrant les appareillages de laboratoire dont nous disposions déjà, c’est-à-dire avec un investissement matériel réduit.

Septembre 2001

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For more information on this Case Study, contact:
Frédéric Ran
Clariant (Schweiz) AG
S-16.303 Rothausstrasse 61
Muttenz CH-4132
CH
frederic.ran@clariant.com

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