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Début 2014, lorsque la législation allemande sur les énergies renouvelables a changé, le marché des installations de biogaz a connu un changement brutal outre-Rhin. Le fabricant d'installations de biogaz agriKomp a tiré profit de cette situation pour apporter des améliorations décisives à ses installations. La société a choisi une solution de contrôle entièrement nouvelle de B&R pour réaliser ces améliorations. Résultat : elle peut aujourd'hui proposer des solutions évolutives dont le développement et la mise en service sont bien plus rapides.

En 2014, suite aux changements intervenus dans un programme de subventions en Allemagne, agriKomp a lancé sur le marché l'agriSelect, une unité de méthanisation compacte adaptée aux besoins à petite échelle. La société a choisi une solution de contrôle APROL avec du matériel B&R et réalisé ainsi sans difficulté les adaptations et les extensions nécessaires. Résultat : elle peut désormais fournir des installations de biogaz sur mesure pour chaque agriculteur.

Jusqu'en 2014, les agriculteurs allemands se tournaient surtout vers des installations de biogaz d'une puissance d'au moins 250 kWel pour produire de l'électricité à partir de déchets bio et de matières premières renouvelables. Ensuite, la révision d'une loi sur les énergies renouvelables a entraîné une réduction drastique des subventions et donc de la demande pour les nouvelles installations de plus de 75 kWel.

Quelques mois seulement avant que le détail de ce changement de loi ne soit rendu public, agriKomp avait introduit une nouvelle solution de contrôle basée sur la technologie B&R pour ses installations de 250 kWel alors très demandées. Toutefois, la société n'a pas regretté ce choix car l'adaptation du logiciel aux nouvelles exigences aurait été bien plus difficile avec la solution de contrôle qu'elle utilisait auparavant.

"En raison de l'accroissement des exigences de sécurité et de la préférence des utilisateurs pour des configurations sur mesure, notre ancienne solution de contrôle atteignait ses limites," rapporte Andreas Ströhlein, Chief Electrical Engineer chez agriKomp. "L'absence de solution pour migrer vers un matériel de contrôle plus efficace devenait de plus en plus problématique, sans parler du nombre limité d'interfaces de communication supportées pour intégrer des systèmes tiers comme, par exemple, des panneaux solaires ou des caméras de surveillance."

Des spécifications définissant plus de 100 critères

Après avoir décidé d'introduire un nouveau système de contrôle, A. Ströhlein et son équipe ont élaboré un document de 75 pages spécifiant plus de 100 critères, puis obtenu des propositions de la part des principaux fournisseurs d'automatismes des pays germanophones. À l'issue du processus d'évaluation, c'est B&R qui a remporté le contrat.

"Le package complet et intégré qu'offre B&R avec ses solutions d'automatisation et son système de contrôle de process APROL nous a convaincus. Il permet de répondre efficacement à toutes nos exigences," explique A. Ströhlein. "Il était important pour nous qu'il contienne une solution de sécurité intégrée et qu'il assure une très bonne prise en charge des interfaces. Pour chaque interface physique, B&R a l'élément correspondant. Autre critère central : la nouvelle solution de contrôle devait être aussi facilement échelonnable.

Une solution de contrôle pour de multiples catégories de performance

Lorsqu'il a fallu se conformer au nouvel amendement de la loi sur les énergies renouvelables en développant une installation de biogaz de 75kWel, agriKomp a su tirer profit de l'échelonnabilité des systèmes B&R. Pour minimiser le développement et le service et simplifier la gestion des pièces détachées, agriKomp a décidé d'utiliser la même solution de contrôle que dans ses grandes installations de 250 kWel. Pourtant, "les différences entre les deux catégories de performance sont considérables, tant d'un point de vue fonctionnel que financier," indique A. Ströhlein.

Grâce à la solution de B&R, agriKomp a pu aussi lever cet obstacle. Pour les installations de 75 kWel, la modularité fine du système X20 permet à la société d'adapter au plus juste les voies d'E/S, les interfaces et la performance CPU en fonction des différentes configurations d'installations. Pour les installations de plus grande taille, en revanche, elle installe une station de contrôle standard et uniforme quelle que soit la configuration de l'installation, simplifiant ainsi la gestion de ses stocks.

Le cockpit programmé avec APROL donne à l'utilisateur un rapide aperçu du statut et de l'efficacité de son installation de biogaz. (source : agriKomp)

Une programmation confortable et efficace

C'est aussi grâce au logiciel APROL, également très modulaire, qu'agriKomp a pu s'adapter facilement aux nouvelles exigences. APROL a notamment permis d'utiliser le même projet logiciel pour toutes les installations, tant les nouvelles de 75 kWel que les plus grandes. A. Ströhlein et son équipe ont réalisé une solution logicielle modulaire en utilisant les hypermacros d'APROL. Les hypermacros permettent aux utilisateurs de concevoir leurs propres bibliothèques : une nécessité pour presque toutes les applications car les bibliothèques que fournit B&R, aussi riches et complètes soient-elles, ne peuvent pas à elles seules couvrir tous les besoins de chaque utilisateur dans chaque industrie...

Pour ajouter un nouveau réservoir avec des agitateurs et d'autres composants, il suffit de changer une variable dans une hypermacro," explique Emmanuel Hahn, Chief Software Engineer chez agriKomp. "La programmation avec APROL est très efficace et élégante. Dans l'environnement de développement d'APROL, et sans outil additionnel, nous pouvons également programmer l'application de contrôle pour le contrôleur de machine." Pour configurer le matériel et programmer les fonctions de sécurité, l'équipe d'agriKomp utilise l'environnement de développement Automation Studio et son outil intégré SafeDESIGNER.

APROL permet d'accéder aux installations via une connexion distante. Les fabricants d'installations peuvent ainsi fournir des services basés sur les données et aider les exploitants à optimiser les performances. (source : agriKomp)

Une totale transparence pour les exploitants d'installations et les équipes de maintenance

Le logiciel des installations d'agriKomp, mises à jour incluses, peut être administré, maintenu et installé sur n'importe site connecté dans le monde via une liaison de télémaintenance et à partir d'une station centrale. Ce contrôle centralisé et à distance peut être aussi mis en place pour la gestion des utilisateurs. Parallèlement, si les exploitants des installations le souhaitent, agriKomp peut collecter des données d'exploitation et les utiliser pour proposer de nouveaux services.

"APROL nous permet de générer un grand nombre de rapports exhaustifs. Nous utilisons ces rapports pour documenter les process ou optimiser les installations. Les utilisateurs peuvent les consulter sur site ou sur leur PC au bureau," explique E. Hahn. "Ces rapports peuvent, par exemple, dresser la liste des matières que l'utilisateur a introduit dans son installation de biogaz."

"Les fonctions complètes qu'offre APROL pour l'enregistrement de données nous permettent de retracer tous les process et toutes les activités," indique A. Ströhlein. "Ceci est particulièrement utile lorsque l'exploitant nous demande de l'aide pour résoudre un problème ou nous pose une question. Nous pouvons évaluer le statut et l'historique de l'installation en nous basant sur des données objectives. Le support que nous offrons est ainsi plus ciblé et plus efficace." Au final, les tracas de l'utilisateur diminuent, la disponibilité de son installation augmente.

Une mise en service plus rapide

La technologie de sécurité intégrée de B&R contribue également à l'accroissement de la disponibilité des installations. Avant l'introduction de la nouvelle solution de contrôle, agriKomp utilisait des relais de sécurité avec des liaisons filaires. "À l'époque, la sécurité nous donnait beaucoup de fil à retordre. Rien que pour les verrous de sécurité des pompes, il fallait déjà installer et câbler 60 relais," relate A. Ströhlein. Cela prenait beaucoup de temps et engendrait un risque d'erreur important. Le montage et le test des fonctions de sécurité occupaient donc une place considérable dans la mise en route d'une installation.

Comme l'explique A. Ströhlein, la sécurité intégrée a changé la donne : "Nous avons nettement réduit l'effort de câblage, la fréquence des erreurs, et donc les tests à effectuer sur site lors de la mise en route".

Un retrofit qui accroît la fiabilité du process

La solution de B&R a été aussi probante pour la modernisation des installations plus anciennes. Le cas d'une installation existante en Allemagne fournit ici un bon exemple. L'utilisateur de cette installation enregistrait jusqu'à 200 erreurs par mois. "Depuis le passage à la nouvelle solution de contrôle, moins de 12 erreurs par mois sont enregistrées et la fiabilité du process a nettement augmenté," révèle A. Ströhlein. "Notre expérience montre qu'un retrofit peut être rapide, même pour de grandes installations." Ceci tient en partie au fait que les modules d'E/S tiers existants peuvent être généralement réutilisés et que les seuls changements à effectuer consistent à basculer les signaux des composants de sécurité vers les modules de sécurité.

"La flexibilité et l'efficacité de la technologie de B&R ont fortement contribué au succès d'agriKomp", estime E. Hahn. "Depuis que nous utilisons des systèmes B&R, nos développements sont nettement plus rapides. Nous apportons au marché des solutions nouvelles à intervalles plus réduits." Le marché récompense aujourd'hui cet effort. Fin 2019, le constructeur de d'installations de biogaz avait livré ou retrofité quelque 200 installations avec la technologie de B&R, alors même que le cadre réglementaire venait également d'évoluer sur d'importants marchés comme la France. Avec la solution de B&R, agriKomp peut désormais s'adapter rapidement à l'évolution des règles qui régissent ses marchés.

Andreas Ströhlein

Chief Electrical Engineer, agriKomp GmbH

"Le package complet et intégré qu'offre B&R avec ses solutions d'automatisation et son système de contrôle de process APROL nous a convaincus. Il permet de répondre efficacement à toutes nos exigences."

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