Modernisation de l’infrastructure de contrôle d’une exploitation minière

En bref

Marché : Mines et métaux
Client : Confidentiel
Services : Ingénierie industrielle, programmation industrielle
Technologies : PlantPAx®, ControlLogix®, FactoryTalk® View SE, FactoryTalk® Historian, FactoryTalk® AssetCentre, FactoryTalk® Transaction Manager

Un important complexe minier devait moderniser une infrastructure de contrôle devenue difficile à maintenir et à faire évoluer. Ses opérations, qui couvrent le transport ferroviaire, le déchargement des trains, les réseaux de convoyeurs, le stockage des matériaux et le chargement maritime, reposaient sur des automates vieillissants et plusieurs systèmes développés selon des standards différents. Cette fragmentation limitait la visibilité opérationnelle, complexifiait le dépannage et réduisait la stabilité de certains systèmes.

Excelpro a été mandatée pour concevoir et déployer une architecture de contrôle modernisée, standardisée et évolutive. En collaboration avec les équipes du client et Rockwell Automation, nos experts ont développé une plateforme PlantPAx® basée sur des contrôleurs ControlLogix®, standardisé la programmation PLC et les interfaces HMI FactoryTalk® View SE, puis intégré plusieurs outils permettant de centraliser l’information, l’historique et la gestion des systèmes.

Résultats :

• Expérience opérateur uniformisée grâce à des interfaces et des standards communs
• Meilleure visibilité de bout en bout sur les opérations du complexe
• Diagnostic des problèmes simplifié directement à partir des interfaces HMI
• Infrastructure de contrôle plus fiable et cohérente
• Maintenance et évolution des systèmes facilitées
• Plateforme évolutive capable de soutenir les besoins futurs de l’exploitation

Le contexte

Le client exploite un important complexe minier reposant sur un réseau intégré de manutention de matériaux en vrac.

Ses opérations nécessitent une coordination étroite entre plusieurs systèmes interconnectés, notamment le transport ferroviaire, le déchargement des trains, les réseaux de convoyeurs, l’empilage et la récupération des matériaux dans les aires de stockage ainsi que le chargement maritime.

Le projet de modernisation concernait une infrastructure de contrôle d’envergure comprenant notamment :

• 10 contrôleurs ControlLogix®
• 30 clients HMI FactoryTalk® View SE
• 12 serveurs virtualisés redondants FactoryTalk® View SE
• Une architecture centralisée à haute disponibilité
• L’intégration des opérations ferroviaires, de manutention, de stockage et de chargement maritime

Dans un environnement où les volumes traités sont importants et où plusieurs équipements doivent fonctionner de façon synchronisée, la fiabilité et la visibilité du système de contrôle sont essentielles au maintien des opérations.

Le défi

L’infrastructure de contrôle existante reposait notamment sur des automates PLC-5® vieillissants et différents systèmes provenant de fournisseurs tiers.

Au fil des années, les modifications apportées de façon décentralisée avaient entraîné une fragmentation des standards de programmation et une complexité croissante de l’environnement de contrôle.

Parmi les principaux défis :

• Équipements et technologies de contrôle vieillissants
• Standards de programmation variables d’un système à l’autre
• Instabilité récurrente de certains systèmes
• Visibilité limitée sur l’ensemble des opérations
• Navigation HMI différente selon les machines
• Information contextuelle limitée lors des alarmes
• Absence d’une vue centralisée des contournements et dérivations
• Dépannage nécessitant régulièrement un accès direct à la logique des PLC
• Architecture difficile à faire évoluer en fonction des besoins futurs

Le client souhaitait donc moderniser son environnement tout en standardisant les pratiques et en améliorant la capacité des équipes à exploiter et maintenir les équipements.

Le mandat d’Excelpro

Excelpro a été mandatée pour analyser l’environnement existant et développer une architecture de contrôle moderne, fiable et évolutive. Le projet visait à standardiser les systèmes, améliorer la visibilité des opérations et faciliter l’exploitation et le dépannage.

La démarche d’Excelpro : de l’analyse au déploiement

• L’évaluation détaillée des systèmes existants
• La collaboration avec les opérateurs et techniciens afin d’identifier les besoins opérationnels
• Le développement de standards communs pour la programmation PLC et les interfaces HMI
• Le développement d’une architecture PlantPAx® basée sur des contrôleurs ControlLogix®
• La programmation et la standardisation des interfaces FactoryTalk® View SE
• La virtualisation et la redondance des serveurs
• L’intégration de FactoryTalk® Historian, FactoryTalk® AssetCentre et FactoryTalk® Transaction Manager
• Le déploiement et la mise en service par phases

Trois améliorations qui simplifient les opérations

Les nouvelles interfaces HMI ont été développées suivant les principes de la norme ISA-101 afin d’offrir une expérience plus uniforme aux opérateurs. Elles permettent notamment une navigation standardisée, une meilleure gestion des alarmes et une utilisation contrôlée de la couleur pour mettre en évidence les conditions anormales.

La nouvelle architecture centralise davantage l’information opérationnelle. Les équipes peuvent accéder à des vues des opérations ferroviaires et des aires de stockage, suivre les contournements et dérivations en temps réel, consulter des flux de caméras directement dans les interfaces HMI et contrôler certains équipements à distance.

Pour les équipes de maintenance, la visualisation des interverrouillages, l’historique des alarmes, les listes de contournements et les pistes d’audit facilitent le diagnostic et réduisent la nécessité de consulter systématiquement le code des automates.

Les résultats

Visibilité de bout en bout

Les équipes disposent maintenant d’une meilleure visibilité sur les différentes étapes des opérations, du transport ferroviaire jusqu’au chargement maritime, en passant par le déchargement, le stockage et la récupération des matériaux.

Fiabilité accrue

La standardisation des programmes PLC et des interfaces HMI permet de réduire la fragmentation de l’environnement de contrôle et d’améliorer la stabilité des systèmes.

Dépannage plus efficace

Les nouvelles interfaces donnent accès à davantage d’information directement à partir du HMI, permettant aux équipes techniques de diagnostiquer les problèmes plus rapidement.

Expérience opérateur cohérente

Les standards HMI déployés dans les différentes zones du complexe simplifient la navigation et permettent aux opérateurs de retrouver une logique d’utilisation commune d’un équipement à l’autre.

Sécurité et gestion des accès renforcées

La nouvelle architecture permet une gestion plus rigoureuse des accès et des modifications apportées aux systèmes.

Architecture évolutive

La plateforme mise en place fournit au client une base standardisée et évolutive capable de soutenir ses besoins opérationnels futurs.

Une plateforme conçue pour durer

Ce projet ne consistait pas uniquement à remplacer des automates vieillissants.

En collaboration avec le client et Rockwell Automation, Excelpro a contribué à transformer un environnement de contrôle fragmenté en une plateforme unifiée permettant une meilleure visibilité des opérations, une expérience opérateur cohérente, un dépannage simplifié et une plus grande capacité d’évolution.

La nouvelle architecture ControlLogix® et PlantPAx® offre maintenant au complexe minier une infrastructure de contrôle moderne et résiliente sur laquelle poursuivre l’évolution de ses opérations.

Une réalisation en collaboration avec Rockwell Automation

Excelpro est un partenaire intégrateur de systèmes de niveau Or de Rockwell Automation.

Cette réalisation a également fait l’objet d’une étude de cas publiée par Rockwell Automation.

Consulter l’étude de cas originale de Rockwell Automation

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