Optimisation du contrôle de process pour Valio avec les variateurs de fréquence VACON®

Un contrôle précis du process est essentiel au sein de l'industrie agroalimentaire. Dans ce domaine, les variateurs de fréquence VACON® permettent un contrôle précis tout en améliorant la sécurité et la fiabilité des opérations. Valio est le leader du marché dans tous les principaux groupes de produits laitiers en Finlande et compte de nombreuses grandes marques grand public dans son portefeuille.

Production de quark assistée par 100 variateurs VACON® 100
L'usine Valio de Seinäjoki, capitale de la région d'Ostrobotnie du Sud en Finlande, produit tous les quarks Valio. L'usine a récemment doublé sa capacité de production pour répondre à la demande accrue de quark, un produit riche en protéines. Mise en service en mars 2014, la nouvelle ligne de production nécessite 100 moteurs pour entraîner, par exemple, les pompes et les mélangeurs de l'usine. Ces moteurs sont commandés par 100 variateurs de fréquence VACON® 100 dans la plage de puissance de 1,1 kW à 45 kW avec une puissance totale d'environ 400 kW.

Les variateurs de fréquence VACON® 100 utilisent le bus de terrain Profibus pour communiquer avec le système d'automatisation Metso.

Le VACON® 100 forme un variateur de fréquence polyvalent utile dans des centaines d'applications différentes. « Nous avons choisi le variateur VACON® 100 pour contrôler notre ligne de production de quark en raison des nouvelles exigences en matière de fonctions de sécurité STO (Safe Torque Off) et pour améliorer la sécurité au travail », expliquent Hannu Teräväinen et Teemu Takala, spécialistes techniques à l'usine Valio de Seinäjoki. En raison des normes strictes et de l'analyse des risques, une fonction STO est indispensable sur la ligne de production de quark pour éviter que le moteur ne génère un couple sur l'arbre moteur, au risque de provoquer des démarrages intempestifs. La fonction STO est fournie dans la carte OPTBJ, facile à monter dans la gamme de variateurs VACON® 100. L'option de carte correspondante de la génération VACON® NX précédente est disponible depuis 2006.

Intégration des variateurs de fréquence VACON® dans les équipements d'origine 
Outre les variateurs de fréquence livrés directement par Vacon, les unités VACON® ont également été livrées à l'usine Valio de Seinäjoki par plusieurs partenaires équipementiers (OEM). « Notre première exigence vis-à-vis de nos partenaires OEM est qu'ils intègrent les variateurs de fréquence VACON® dans leurs équipements. Pour ça, aucun problème », déclare Pauli Parvi, spécialiste technique de Valio. « Il est dans notre propre intérêt de choisir des variateurs de fréquence d'un seul fabricant dont les produits sont fiables et nous sont déjà connus. Les produits familiers simplifient l'installation, la surveillance, la maintenance préventive et la disponibilité des pièces de rechange, et facilitent l'installation d'unités de remplacement si nécessaire. Il n'est également pas négligeable de pouvoir faire appel rapidement à l'assistance technique, et en ce sens, le siège social et le centre de service Vacon se trouvent à seulement 80 km à Vaasa », ajoute M. Parvi.

Démarrage en douceur et contrôle du process essentiels
L'application la plus courante des variateurs de fréquence est la commande de pompes. Dans l'usine de Seinäjoki, 80 % des pompes sont commandées par des variateurs de fréquence. Ces derniers accélèrent le moteur de la pompe rapidement, mais sans à-coups, jusqu'à sa vitesse de fonctionnement. Un démarrage en douceur réduit la tension sur le réseau électrique et sur les parties mécaniques des pompes, ainsi que les pics de pression dans la tuyauterie. Le contrôle continu de la vitesse de fonctionnement permet également d'optimiser le process de fabrication des produits. Il en résulte une amélioration de la fiabilité et du contrôle de process. « Pour nous, le contrôle de process constitue la raison numéro 1 pour laquelle nous utilisons des variateurs de fréquence », explique Marko Vähäkoski, chef de projet. La fiabilité est essentielle, car les coûts liés aux interruptions de production peuvent s'accumuler rapidement. Comme les variateurs sont raccordés au bus de terrain Profibus, il est possible de collecter des données de mesure sur l'énergie consommée par les pompes.

Solution majeure de pompe à chaleur industrielle en Europe
Hannu Teräväinen, travaillant sur le même site depuis 40 ans, estime que Valio est toujours à la pointe du développement technique. La solution de pompe à chaleur unique, mise en service à l'usine de Seinäjoki en août 2012, l'illustre bien. La solution repose sur la récupération et le recyclage de la chaleur et du froid utilisés dans certains process de l'usine. Par exemple, la chaleur du process de séchage de la poudre de lait et le froid du process de réfrigération du produit. Auparavant, la chaleur de condensation s'évaporait simplement dans l'air, tandis que les eaux usées provenant du process de refroidissement étaient éliminées dans le cadre du flux d'énergie résiduelle. La chaleur récupérée est maintenant distribuée par des canalisations vers diverses zones de l'usine. Les pompes à chaleur sont commandées par cinq variateurs de fréquence VACON® NXC de 250 kW. 

Excellente relation client depuis 1997
« Les premiers variateurs de fréquence VACON® ont été mis en service dans l'usine de Seinäjoki en 1997 », se rappelle M. Teräväinen. Les variateurs de fréquence VACON® commandent des pompes, des mélangeurs, des séparateurs, des ventilateurs et des convoyeurs ainsi que des machines d'emballage et de palettisation. « Au total, nous disposons d'environ 1 000 variateurs de fréquence VACON® sur le site. Nous utilisons aussi encore plusieurs variateurs de la première génération de produits, la gamme Vacon® CX », poursuit-il. « Les variateurs de fréquence VACON® sont excellents et nous donnent entière satisfaction », ajoutent ses collègues Pauli Parvi, Marko Vähäkoski et Teemu Takala. Ces travailleurs chevronnés savent de quoi ils parlent, puisqu'ils cumulent près de 90 ans d'expérience sur le même site. Ils ont également des plans pour de nouveaux projets dans l'usine où les variateurs de fréquence VACON® peuvent être utilisés.

Veuillez noter que Vacon a rejoint le groupe Danfoss en décembre 2014.