Banc de pression et d’éclatement pour contrôler la conformité d’enveloppes en résine

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"Nous avons choisi National Instruments pour garantir à notre client la pérennité de ses solutions."

- Philippe BRANDAO, INGENIA-system

The Challenge:
Construire un banc d’essais pour des enveloppes en résine d’époxyde utilisées dans la distribution d’énergie, comportant un système de contrôle-commande et de mesure assurant la gestion de trois enceintes de tests.

The Solution:
Utiliser du matériel d’acquisition de données et de contrôle NI CompactDAQ et développer une application LabVIEW pour disposer d’un banc d’essais de pression « clés en main » alliant hydraulique, pneumatique et mécanique.

Author(s):
Philippe BRANDAO - INGENIA-system

La société INGENIA-system, basée à REIMS en Champagne-Ardenne, est un intégrateur de produits National Instruments spécialisé dans l’instrumentation, le contrôle-commande, le test, la mesure et l’automatisation, qui conçoit des bancs d’essais « clés en main ». À la demande d’un distributeur d’énergie, INGENIA-system a réalisé un banc d’essais de pression et d’éclatement pour contrôler la conformité des lots en sortie de production.

Trois enceintes pour gagner en productivité

Il fallait créer un banc d’essais composé de trois enceintes de test permettant de préparer l’essai sur l’ensemble des enceintes en parallèle même lors d’un test en cours pour gagner en productivité. Pour chaque cycle de test, l’opérateur peut créer, charger et sauvegarder dans une base de données des profils de pression qui seront appliqués aux produits à tester. Les trois enceintes peuvent être utilisées en parallèle mais une seule en test de pression à la fois. Différents types de tests sont possibles (maintien en pression ou éclatement) selon le modèle du produit et le contrôle demandé. Lors d’un essai en pression, l’opérateur sélectionne une référence de produit et un profil de pression (maintien en pression ou éclatement) dans la base de données (BDD). La fréquence d’échantillonnage des mesures est de 1000 Hz et les pressions demandées vont jusqu’à 60 bars. Lors d’un essai en éclatement, on applique une rampe de pression de 0,3 à 0,6 bars/s et ce, jusqu’à 60 bars au maximum et l’éclatement du produit. Ce test permet de valider sa tenue de pression ou de connaître sa pression d’éclatement.

NI CompactDAQ pour mesurer et contrôler

En ce qui concerne l’acquisition des données et le contrôle-commande, le matériel NI CompactDAQ a été rapidement retenu, géré par l’environnement de programmation graphique LabVIEW. Un PC industriel dialogue en Ethernet avec un châssis à 8 emplacements (NI cDAQ-9188), composé de différents modules d’E/S de la Série C permettant de gérer la consigne de pression, les capteurs, l’automatisme et la sécurité du banc. Un module 4-20 mA (NI 9203) permet de lire les valeurs issues des capteurs de pression, un module d’entrées analogiques (NI 9201) permet de lire les valeurs des températures et la position vérin du groupe hydraulique, un module de sorties analogiques (NI 9263) permet de générer la consigne de pression, deux modules de 8 entrées TOR (NI 9421) permettent de remonter les défauts, de détecter l’ouverture et la fermeture des enceintes, de détecter la mise en pression du circuit, de détecter les fuites, de contrôler le groupe hydraulique... Enfin, deux modules de 8 sorties TOR (NI 9472) permettent de piloter les électrovannes du banc, le circuit de puissance, les moteurs électriques…

Le pilotage du banc est entièrement réalisé sous LabVIEW. L’interface permet la gestion des utilisateurs (mode opérateur, maintenance et administrateur), de superviser le banc (synoptique complet en temps réel), de créer un nouveau produit, de créer un nouveau profil de test, de lancer les essais, de gérer les BDD, d’exporter les données sur le réseau de l’entreprise ou de passer en mode maintenance.

Lors de la création d’un nouveau profil de test, l’administrateur renseigne différents paramètres : son nom, le nom du produit, la référence du produit, la référence du test, le type de test, le nombre de pas de cycle, la rampe de pression, la durée du palier de pression ou encore la pression à atteindre. L’ensemble des données du banc est sauvegardé dans des BDD SQL.

Lors du lancement d’un essai, l’opérateur sélectionne l’une des trois enceintes, renseigne les paramètres et démarre le test (START/STOP). Il y a différentes phases : le verrouillage de l’enceinte, le remplissage, la vérification qu’il n’y a pas d’air dans le circuit ou de fuite, le cycle de test (montée en pression, régulation PID), la détection de rupture, la sauvegarde des mesures et la décompression du circuit. Un journal des défauts permet de connaître l’historique complet des défauts du banc. Durant l’essai, l’opérateur prépare le matériel sur les autres enceintes et configure les essais suivants sur l’interface du banc. Une fois l’essai terminé, il peut lancer immédiatement un essai sur une autre enceinte et ainsi de suite.

Un banc qui fonctionne 24H/24

L’application de contrôle-commande et de mesure sous LabVIEW a été développée en deux mois. Nous avons apprécié la puissance d’exécution de LabVIEW et la possibilité de créer une interface homme-machine intuitive, simple d’utilisation, et correspondant exactement au besoin du client. Ce banc est actuellement en fonctionnement et est utilisé 24H/24. Il sert à tester des échantillons provenant des lignes de production du site ou d’autres sites de production.

Septembre 2013

Author Information:
Philippe BRANDAO
INGENIA-system
Pôle technologique Henri Farman, 2, Allée Albert Caquot
51100 Reims
France
Tel: + 33 (0)3 26 89 50 36
p.brandao@ingenia-system.com

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