À quel point sommes-nous proches des centrales supercritiques sans pilote ? Discussion sur les-conceptions de contrôle séquentiel PLC sécurisé
« Automation » est devenu un mot à la mode surutilisé dans l'industrie, laissant la plupart des clients indifférents à cette affirmation. En fait, de nombreuses personnes assimilent à tort l’automatisation à l’installation d’un écran tactile, à l’ajout de quelques capteurs et à la surveillance à distance de la température et de la pression. Franchement, il s’agit simplement d’une visualisation de données, et non d’une véritable opération sans pilote.
Il y a deux ans, nous avons mis à niveau le système de contrôle pour un client d'extraction botanique. Leur ancien équipement reposait entièrement sur un fonctionnement manuel : les opérateurs ajustaient la pression et la température d'extraction en observant des jauges analogiques, régulaient manuellement le débit de CO₂ et jugeaient l'achèvement de la récupération du solvant sur la base de leur expérience. L'usine fonctionnait en trois équipes avec deux opérateurs par équipe, dont le travail quotidien consistait à surveiller en permanence les manomètres, ce qui entraînait une grave fatigue oculaire après chaque équipe.
Après la mise à niveau du système, le système de contrôle séquentiel PLC a repris la plupart des procédures opérationnelles. Cependant, la principale raison pour laquelle le client a jugé la mise à niveau-rentable n'était pas l'écran tactile sophistiqué, mais une série de conceptions à sécurité intégrée subtiles et pratiques-.
Tout d'abord, une protection de commutation à pression équilibrée. L'extraction supercritique nécessite un fonctionnement alterné entre plusieurs cuves d'extraction. Lorsque le récipient A termine l'extraction et passe au récipient B, une pression inégale pendant la commutation générera des différences de pression instantanées qui endommageront les joints de l'équipement. Nous avons ajouté une logique de comparaison de pression à la séquence PLC : la vanne de commutation ne peut être activée que lorsque la différence de pression entre les deux cuves est inférieure à 0,5 MPa. Auparavant, le client devait remplacer les joints tous les trois mois en raison d'une commutation non réglementée ; après la mise à niveau, les joints d'origine sont restés fonctionnels pendant plus d'un an.
Deuxièmement, des verrouillages de dépressurisation d'urgence redondants. Les systèmes à haute-pression nécessitent des mécanismes de décompression fiables, mais une ventilation aveugle est extrêmement dangereuse. Si le système contient encore des matières premières et que la température interne reste élevée, une dépressurisation soudaine provoquera des éclaboussures de matières et des dommages à l'équipement. Nous avons mis en place trois conditions de verrouillage pour la décompression : pas de ventilation lorsque la température interne dépasse 60 degrés, pas de ventilation pendant l'opération d'agitation et confirmation obligatoire de l'opérateur à distance avant la ventilation. Il vaut mieux retarder l’intervention de trois secondes que de déclencher des risques irréversibles en une seconde.
Troisièmement, protection contre les démarrages accidentels. Le bouton de démarrage de l'IHM nécessite un maintien continu de 3-secondes pour s'activer, et le système effectue automatiquement une auto-inspection complète-des positions des vannes, de l'état de pression et des plages de température avant le démarrage. Le client a d’abord trouvé ce mécanisme fastidieux. Cependant, la conception a déjà évité un accident de sécurité : un agent de maintenance a accidentellement touché le bouton de démarrage pendant une opération sur site et le système n'a pas répondu du tout. Ce délai de 3 secondes a effectivement évité les risques potentiels pour la sécurité.
L'exploitation sans pilote ne vise pas à éliminer le travail manuel, mais à libérer les opérateurs du travail mécanique répétitif, leur permettant ainsi de se concentrer sur la prise de décision-et la gestion des exceptions qui nécessitent un jugement humain. C’est le principe fondamental auquel nous adhérons dans toutes les conceptions de systèmes de contrôle.