Avantage du numérique dans les mesures de force sur les presses rotatives avec le FDT et Device Type Manager

Dans une presse rotative, le papier doit toujours être maintenu, si possible, sous une tension constante. C'est la seule manière d'empêcher le papier de se plier, de se plisser ou même de se déchirer. Non seulement cela, mais c’est aussi le seul moyen d’obtenir une impression de qualité maximale lorsque cette tension du papier est dans une bonne plage de tension. C'est pourquoi le groupe Koenig & Bauer, un des plus grands fabricants de presses d’impression dans le monde, équipe ces machines avec la technologie de mesure  HBM.

Koenig & Bauer AG (KBA) fabrique des presses rotatives pour la fabrication de journaux et pour l’impression de documents commerciaux, pour l’impression numérique, fabrique aussi des presses offset feuilles ainsi que des presses spéciales. Le groupe KBA emploie 8.300 personnes au monde. Au siège de la société à Würzburg (Allemagne), l’équipe du développement travaille pour améliorer continuellement la technologie existante dans les presses d’impression.Comme KBA fournit des presses dans le monde entier, la société continue à axer son développement sur les questions pour faciliter la vente et la possibilité de faire de la maintenance à distance. Le pas s’est produit l’année dernière quand KBA est passé de la technologie analogique aux solutions de mesures numériques et désormais une optimisation vers l’avenir est en train de se mettre en place, avec l'introduction du DTM (Device Type Manager) et la mise en place du cadre d’application FDT (Field Device Tool), pour permettre une surveillance considérablement plus précise des presses et une gestion des capitaux plus efficace.

Force measurement in printing presses.

Principe de mesure

La tension de la bande de papier est mesurée par les guides du rouleau situés dans la presse d’impression.  Ceci se fait par des jauges de contraintes HBM qui sont instrumentées sur les paliers supportant les rouleaux. Les jauges de contraintes produisent un signal quand le palier est déformé par la force que la bande de papier transmet au rouleau. Les jauges de contrainte sont raccordées en parallèle sur un amplificateur de mesure. Cela permet à la fois de déterminer les signaux provenant des jauges de contrainte sur les paliers et d’exploiter le signal en sortie de l’amplificateur qui est alors utilisé ensuite pour le contrôle.

Nouveaux amplificateurs numériques

Les amplificateur numériques digiCLIP DF30DP de chez HBM sont utilisés à cette fin. Ils délivre une valeur absolue de la force qui, en fonction des variables géométriques connues comme la largeur de la bande de papier et l'angle d'enveloppe du rouleau, peut être directement convertie en force de tension liée à la largeur du Web de papier. « Le plus grand avantage de cette nouvelle technologie est qu'elle est complètement et de loin dans le sens du besoin en extension de la calibration mécanique», dit Holger Engert, qui est le directeur technique mesure, responsable du développement dans la mesure de force de tension chez KBA. Cela permet à la société de gagner du temps utile et ainsi de l'argent. Holger Engert complète ainsi : «Au départ nous avons été étonnés que nous pouvions obtenir des paliers de rouleaux entièrement assemblés de HBM avec des jauges de contraintes, déjà calibrées, à un meilleur prix que de notre fournisseur précédent.»

Intégration facile dans le concept de commande

Force measurement in printing presses.Comme les amplificateurs sont équipés d’une interface Profibus DP, il est très facile de les intégrer dans le concept de commande primaire des presses d’impression. Quatre points de mesure sont installés sur chaque rouleau. Comme une presse d’impression peut contenir jusqu'à douze rouleaux, le nombre maximum des points de mesure est 48. La communication avec le poste de commande, qui est basé sur l’utilisation d’un PC, se fait en utilisant Ethernet. Cela rend possible également la maintenance à distance de la presse, par l'intermédiaire de VPN, par exemple. Les amplificateurs numériques sont parfaits pour ce concept. La partie commande primaire peut lire les paramètres de contrôle de la tension de la bande de papier à tout moment. Le contrôle peut aussi donner accès à la maintenance à distance, qui n'avait pas été possible avec la technologie analogique conventionnelle. «Comme nous vendons nos machines dans le monde entier, pouvoir effectuer leur maintenance entièrement par un contrôle à distance est un avantage crucial» affirme Holger Engert. Il est encore possible de gagner ici sur les coûts s'il y a un problème, par exemple, et les paramètres et états du process peuvent être vérifiés d'Allemagne. Puisque le technicien a accès pleinement au contrôle de la machine par l'intermédiaire de VPN, cela ne prend seulement que quelques minutes pour diagnostiquer les composants de mesure et de commande fonctionnant, de sorte qu'on puisse localiser et éliminer tous les défauts possibles. À long terme, ceci aidera à réduire la quantité des opérations d'installation.

Device Type Manager

Comme mentionné au début, la nouvelle introduction du Device Type Manager, spécifiquement développé par HBM pour les amplificateurs digiCLIP, a également contribué à tout cela. Le DTM fonctionne comme un driver d’imprimante pour un PC. Il inclut toutes les fonctions requises pour le paramétrage, le fonctionnement et le diagnostic des amplificateurs digiCLIP. Une interface utilisateurs graphique garantit une opération facile. L’IndraWorks de Bosch Rexroth chez KBA est employé comme FDT (Feld Device Tool) sur lequel toute les DTM tournent. Maintenant, avec juste par un double-clic sur DTM, le technicien recevra sur son poste centralisé un rapport sur l'état d'avancement des travaux sur tous les amplificateurs digiCLIP qui sont installés, de sorte qu'un diagnostic puisse commencer immédiatement. Des essais avec FDT et DTM ont été accomplis avec succès et le prototype d’une presse d’impression a fonctionné correctement.

Holger Engert a dit ceci au sujet des avantages du DTM : «Sans écrire une seule ligne de code de programme, nous avons pu utiliser entièrement les fonctionnalités du logiciel «digiCLIP Assistant» de chez HBM dans le cadre d’une application FDT pour paramétrer et surveiller nos postes de mesure de tension de bande.»

«Le conseil compétent et simple que nous avons reçu de la part de l’'équipe responsable de chez HBM pendant la phase du prototype nous a été vraiment utile pour le passage, sans aucun soucis, à la nouvelle technologie», conclut Holger Engert.

Les amplificateurs digiCLIP

Les amplificateurs digiCLIP de HBM sont absolument parfaits pour les applications d'automatisation en environnement industriel. Les modules de mesure offrent des caractéristiques de qualité de mesure exceptionnelles. Les modules à fréquence porteuse délivrent des mesures fiables et sans bruit pour les grandeurs mécaniques: force, contrainte,  couple et pression. Cela ne prend seulement que quelques secondes aux utilisateurs pour adapter la technologie des capteurs à l'amplificateur sans aucun problème. Chaque module dispose d’une interface Profibus DP pour la communication, elle peut être utilisée pour le paramétrage, l'acquisition des mesures, le diagnostic à distance et le support. Un module séparé d'adaptation Profibus est également disponible, pour permettre un raccordement standard pour Profibus. Les modules ont en interne un processeur numérique de traitement du signal avec des fonctions complémentaires pratiques comme la gestion de valeurs de seuils limites, de valeurs instantanées ou de valeurs crêtes. Ce traitement de signal puissant d’autocontrôle est, de ce fait, une solution au besoin de systèmes d'automatisation en aval. C'est une manière simple de réaliser des installations réparties. Ce Device Type manager (DTM) est maintenant disponible gratuitement et dispose également d’une interface utilisateurs graphique pour le paramétrage, le fonctionnement et le diagnostic de tous les amplificateurs digiCLIP qui sont installés et cela à partir d'un point centralisé.

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