Micropross calibre son instrumentation de test de cartes à puce avec

Utilisation d’un CompactRIO pour réaliser le système de contrôle/commande
d’un distributeur de glace carbonique
Par Christophe Malavolta et Bernard Hansz (HMRexpert SAS)
L'objectif - Développer un système de
contrôle/commande capable de réguler
précisément les paramètres d’un distributeur de
glace sèche (micro-bâtonnets de glace carbonique).
La solution - S’appuyer sur le système NI
CompactRIO pour développer le système de
contrôle/commande d’un distributeur autonome de
glace carbonique, en utilisant des modules d’E/S
cRIO ainsi qu’un module de communication
Profibus cRIO PB de la société Comsoft pour
l’intégration au robot de production.
Le CompactRIO, en haut à gauche, est au cœur du système
de contrôle/commande du distributeur de glace carbonique.
HMRexpert SAS possède une expertise en cryogénie et notamment dans
le domaine des traitements de surface (décontamination, dégraissage,
dépoussiérage). La glace carbonique aussi appelée pellet de CO2 (microbâtonnets de neige carbonique compressée) offre de nouvelles
perspectives en nettoyage de surface, augmentation de productivité et
amélioration de qualité.
Dans cette application, la glace carbonique est utilisée sous la forme de
micro-bâtonnets de 3 mm de diamètre et 10 à 20 mm de long (aussi
appelé pellets). Ces granulés sont projetés sur la surface à traiter à l’aide
d’un pistolet pneumatique. L’effet combiné du froid, de l’impact et de la
sublimation permet de nettoyer, dégraisser et refroidir.
numériques). Le coût de la solution était comparable à une solution
basée sur automate classique mais le langage LabVIEW offre beaucoup
d’autres possibilités comme par exemple le traitement du signal.
En effet, le système doit piloter différents composants machines
(régulateur de vitesse, actionneurs pneumatiques, régulateur de
pression) et réaliser les différentes régulations de débit massique et de
pression d’air comprimé à partir de mesures analogiques en temps réel.
Pour assurer un débit massique de glace carbonique constant, un
système de pesée permet de connaître en temps réel la masse du
réservoir et d’en déduire la masse disponible et le débit.
Pour répondre aux besoins de nos marchés et rendre ce produit utilisable
de manière industrielle et robotisable, nous avons développé un
distributeur spécifique (l’ic5000). En effet, la glace carbonique est un
produit difficile à manipuler qui s’agglomère en présence d’eau et se
sublime dans le temps.
Le système d’agitation nécessaire pour brasser les granulés de glace
carbonique entraînent des parasites dans la mesure du poids. Ces bruits
ne pouvant pas être filtrés en totalité par le matériel de pesée, des
algorithmes de traitement du signal spécifiques ont été développés à
partir du toolkit « signal processing » de LabVIEW.
Description
Le système ic5000 consiste en un système de distribution et de régulation
qui alimente un pistolet de projection pneumatique haute pression. Le
pistolet de projection peut être installé sur un robot ou un manipulateur.
Les paramètres (pression, débit…) sont préconfigurés dans des recettes
qu’il est possible d’exécuter à partir d’un automate ou d’un robot de
manière à intégrer le distributeur dans une production automatisée.
Une mise au point accélérée
Le développement d’un système automatisé nécessite des mises au point
longues et d’accéder en temps réel à la valeur de chaque variable
mesurée. Le « Distributed System Manager » permet d’accéder
rapidement à toutes les variables partagées du projet depuis le poste de
développement directement sur la cible CompactRIO, ce qui facilite la
mise au point.
Le système de contrôle/commande est un élément essentiel de la
machine car il doit s’adapter en fonction de la qualité de la glace et de
son vieillissement pour assurer une distribution continue du produit.
L’emploi du Scan Engine a simplifié la programmation en éliminant la
programmation FPGA auparavant nécessaire pour lire et écrire sur les
modules E/S.
Le système CompactRIO associé aux fonctionnalités logicielles de
traitement du signal et d’asservissement de LabVIEW nous a permis de
développer rapidement un contrôle/commande efficace.
Un module de communication Profibus DP développée par la société
Comsoft a permis une intégration machine en quelques jours.
Comme un automate avec le traitement du signal en plus
L’application faisant appel à de nombreux types de signal (numériques,
analogiques, sortie en tension…), notre choix s’est porté sur un châssis
cRIO-9073 pour son rapport prix/performance.
L’avantage de cette plate-forme réside dans la grande diversité des
modules E/S et de numérisation disponibles (entrée en courant et
tension, sortie en courant). Nous avons fait appel aux modules NI 9263
(sorties analogiques), NI 9425 (entrées numériques) et NI 9477 (sorties
Une programmation simplifiée grâce au « Scan Engine »
La plate-forme CompactRIO dispose d’une large gamme de modules d’E/S
qui couvre pratiquement tous les besoins d’automatisation de process.
Des sociétés tierces ont développé des modules additionnels comme par
exemple des modules de communication sur bus de terrain Profibus DP
ce qui permet d’intégrer facilement à un existant.
La programmation est quasiment identique à une application
fonctionnant sur un environnement Windows. Le gain de productivité
étant encore plus important depuis que le « Scan Engine » permet
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d’éliminer la programmation FPGA des modules E/S. Le « Scan Engine »
est par ailleurs capable de mixer du code FPGA sur certains modules.
Pour en savoir plus, vous pouvez contacter :
Christophe Malavolta
HMRexpert SAS
75 avenue Oehmichen
25460 Etupes
Tél. : + 33 6 68 36 41 10
E-mail : [email protected]
Site Web : www.hmrexpert.com
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