Systèmes de contrôle des processus (PCS) - Supply Chain Management

Introduction

Les systèmes de contrôle de procédés (SCP), parfois appelés systèmes de contrôle industriels (SCI), sont des équipements de contrôle de supervision et d'acquisition de données (SCADA) programmables des contrôleurs logiques (PLC), ou des systèmes de contrôle distribués (DCS), qui peuvent collecter et transmettre des données obtenues au cours du processus de fabrication.

Le PCS peut être un élément relativement simple qui peut avoir un capteur, souvent appelé un transducteur primaire, qui reçoit une entrée, un contrôleur qui traite l'entrée et un récepteur qui traite une sortie.

Les appareils PCS plus complexes peuvent être de nature robotique et effectuer de nombreuses tâches. Les dispositifs PCS peuvent communiquer avec l'application de planification des ressources d'entreprise (ERP) d'une entreprise grâce à un logiciel de middleware appelé système d'exécution de fabrication (MES).

Capteurs

Il existe un grand nombre de mesures qui peuvent être prises sur une ligne de production. Le capteur peut prendre de nombreuses mesures, y compris la pression, le débit, la densité, l'acidité, la vitesse, la vitesse, le stress, la température et le poids.

De plus, les capteurs peuvent détecter si une opération s'est produite, comme le remplissage d'une bouteille, si la pression correcte a été atteinte ou si une température a été atteinte.

De nombreux capteurs peuvent être trouvés sur la chaîne de production. Ils se trouvent dans différents domaines, tels que les capteurs de pression, les débitmètres, les capteurs de force et les capteurs de température.

Capteurs de pression

Un capteur de pression peut être déclenché mécaniquement lorsqu'un élément passe devant le capteur.

Sous sa forme de base, un capteur de pression affiche la lecture sur un cadran fixé au capteur mais peut aussi transmettre électroniquement la lecture à l'application MES.

• Capteur de pression de piston - La pression de l'élément sur la ligne de production peut pousser sur le piston qui comprime un ressort. Le mouvement du ressort peut indiquer la pression.
• Diaphragme - Le diaphragme est affecté par de petites pressions et celles-ci sont indiquées sur un cadran.
• Tube de Bourdon - C'est un tube creux qui est redressé quand la pression est appliquée. Il peut être utilisé pour mesurer les différences de pression.

Débitmètres

Un débitmètre est un instrument utilisé pour mesurer le débit linéaire, non linéaire, massique ou volumétrique d'un liquide ou d'un gaz.

Lors de la sélection d'un débitmètre pour la ligne de production, vous devez connaître les informations sur le fluide impliqué, la vitesse de déplacement et la manière d'enregistrer le débit.

• Déplacement positif - Ces débitmètres utilisent un effet mécanique pour mesurer le débit. La vitesse de rotation du compteur indique le débit du liquide.
• Différentiel - Le débitmètre différentiel identifie le débit et le convertit en une pression différentielle pouvant être mesurée.
• Inférentiel - Le débitmètre inférentiel mesure le débit en fonction d'un effet du débit. Cela pourrait être un simple bras de rotor qui est déplacé par le flux; plus le rotor se déplace rapidement, plus le débit est rapide.

Capteurs de force

Un capteur de force est utilisé pour mesurer les forces et le couple exercés. Ces capteurs contiennent généralement des jauges de contrainte et peuvent communiquer les informations requises pour les mesures de force. Les capteurs de force peuvent être des jauges de contrainte mécaniques, hydrauliques ou électriques.

• Mécanique - Elles sont similaires au fonctionnement d'une échelle normale, où un ressort est déplacé lorsqu'une force est appliquée. La déflexion d'un ressort est directement proportionnelle à la force appliquée, donc si le mouvement est représenté sur une échelle.
• Hydraulique - Souvent appelée cellule de charge hydraulique. La cellule contient du liquide qui devient pressurisé lorsqu'une force est appliquée. La mesure est prise par un cadran indiquant la pression.
• Jauge de contrainte - Il s'agit d'un cylindre métallique qui est comprimé lorsqu'une force est appliquée. La contraction dans le cylindre peut être mesurée provoque une résistance accrue mesurée par un courant électrique appliqué.

Capteur de température

Un capteur de température convertit la température en une autre quantité, par exemple un mouvement mécanique pour un cadran ou une tension électrique.

• Thermocouple - Thomas Seebeck a découvert que lorsqu'un conducteur est soumis à un gradient thermique, il génère une tension. Les thermocouples sont généralement des fils isolés les uns des autres avec des matériaux en plastique ou en fibre de verre.
• Expansion du liquide - Ces capteurs sont des thermomètres qui peuvent être remplis de mercure ou d'un fluide d'évaporation utilisé dans les réfrigérateurs. Les changements de température produisent une dilatation ou une évaporation du liquide, de sorte que le capteur devient sous pression. Le changement est indiqué sur un manomètre simple.
• Bimétallique - Lorsque deux métaux sont assemblés de manière rigide en une bande à deux couches et chauffés, la différence de vitesse d'expansion provoque le fléchissement de la bande. Pour les capteurs sur la ligne de production, la bande est tordue en une longue bobine mince à l'intérieur d'un tube. Une extrémité est fixée au fond du tube et l'autre tourne et déplace un pointeur sur un cadran.

Cet article de PCS a été mis à jour par Gary Marion, expert en logistique et supply chain.