Agrometer API robuste pour applications de terrain
Rapport d’application
Pour fertiliser leurs champs, de nombreuses exploitations agricoles utilisent le lisier quelles génèrent. Les véhicules dépandage usuels, avec leur tonne à lisier, ne conviennent au mieux quà des petits champs. Lentreprise danoise Agrometer, basée à Grindsted, a développé des solutions grâce auxquelles les fertilisants naturels peuvent aussi être épandus sur de vastes champs de façon rapide, économique et respectueuse des sols. Le lisier est acheminé sur les champs à partir dun point central.
Pour cela, des véhicules spéciaux sont dotés dun énorme dévidoir. Selon les besoins, le tuyau y est enroulé et déroulé de manière électro-hydraulique lors des déplacements sur le champ. En cas de changement de direction, par exemple au bout du champ, un bras de guidage positionne le tuyau suivant un rayon de courbure régulier. La performance dun tel attelage est remarquable : il est possible dépandre jusquà 200 tonnes de lisier par heure.
Lavantage : le véhicule ne transporte pas de tonne à lisier et son poids est ainsi réduit. Cela limite la pression sur le sol à une valeur inférieure à celle dune empreinte de pied. Le lisier peut donc être épandu même en début dannée alors que les sols sont encore meubles. Comme le fertilisant est convoyé par des tubes et des tuyaux jusquà lengin, les nuisances olfactives typiques pour le voisinage sont éliminées. Agrometer construit ces épandeurs de lisier (en anglais : slurryspreader) en tant que véhicules autonomes avec une largeur dépandage allant jusquà 30 mètres ou en tant que remorque pour tracteur, appelée « dévidoir de tuyau à lisier » (en anglais : umbilical injector).
Photo 1 : Le dévidoir de tuyau à lisier SRS 1500 est tiré sur le champ par un tracteur pour lépandage de lisier. Photo 2 : Le tuyau peut mesurer plusieurs centaines de mètres ; le bras de guidage jaune le dispose sous forme de courbes sur le champ pour quil puisse être enroulé et déroulé correctement.
API central pour la commande de lengin
Les deux variantes combinées : les fonctions importantes, par exemple lenroulement et le déroulement du tuyau, sont commandées automatiquement par un système central de contrôle-commande (API). Le déplacement du guide du tuyau et les autres tâches de positionnement sont surveillés par de nombreux capteurs qui sont raccordés au système de contrôle-commande par lintermédiaire de module E/S décentralisés. Des capteurs surveillent également la pression et la température dans les tuyauteries de lisier.
Oluf Kristensen, responsable technique chez Agrometer, explique : « Pour nos engins, nous utilisons les nouveaux systèmes de contrôle-commande pour engins mobiles difm ainsi que des modules E/S décentralisés. Ils simplifient la maintenance et le câblage des engins, qui peuvent être produits et mis en service plus rapidement.
Pour le développement de nos engins, nous travaillons en premier lieu avec lintégrateur système Pagaard. Cest lui qui nous a fourni le système ifm complet et a développé le logiciel. Pagaard est aussi notre partenaire pour le service après-vente et le dépannage ».
Lintégrateur système Pagaard mise sur lAPI « ecomatController » difm, spécialement développé pour lautomatisation des engins mobiles.
Torben Lund, directeur et copropriétaire de Pagaard, explique cette décision en faveur difm : « Au départ, nous utilisions chez Agrometer un API industriel classique. Mais nous avons rapidement constaté que la durabilité des produits industriels nest pas très bonne dans le domaine de lembarqué, car ils ne sont pas conçus pour ces applications. Nous avons fait des recherches sur le marché pour trouver des technologies adaptées à une utilisation dans un environnement mobile sévère. Nous avons découvert ifm, chez qui nous avions déjà acheté des capteurs. ifm propose un contrôleur qui, à notre avis, est celui qui convient le mieux à cette tâche ».
Lépandeur de lisier automoteur SDS 8000 peut épandre sur le champ, via son tuyau, jusquà 200 t de lisier par heure.
Conçu pour des conditions dutilisation extrêmes
Depuis des dizaines dannées, ifm est un leader des solutions de capteurs robustes pour engins mobiles et dispose dun savoir-faire approfondi pour les applications dans ce domaine. La gamme « ecomat » comporte des API, des modules E/S et des capteurs adaptés aux environnements sévères.
La boue, leau, la condensation permanente ou la saleté ne posent aucun problème aux systèmes pour engins mobiles. La conception mécanique spécifique des boîtiers et un concept détanchéité fiable empêchent la pénétration dhumidité. Des connecteurs et des câbles adaptés prolongent lindice de protection IP 69K au-delà de la connexion du boîtier.
Des températures extrêmes du froid glacial à une chaleur torride : grâce à leur large plage de température de fonctionnement, les composants de contrôle-commande difm sutilisent sous tous les climats. Avant leur livraison, tous les capteurs et systèmes de contrôle-commande doivent prouver leur résistance aux chocs thermiques durant des tests cycliques. Les matières de boîtier résistantes garantissent, par exemple, que les dépôts de sel occasionnés en hiver par les produits de salage nendommagent pas le produit.
Lorsque les conditions sont très sévères, le matériel est exposé à des vibrations permanentes ou à des chocs violents. Cest pourquoi les capteurs sont entièrement surmoulés pour être utilisés dans des engins mobiles. Un système danti-desserrage spécial protège les connecteurs contre un desserrage non intentionnel. De plus, la construction mécanique des systèmes de contrôle-commande et des modules est spécialement conçue pour résister à des chocs et des vibrations permanents.
Lélectronique est protégée contre les perturbations électromagnétiques comme en témoignent de nombreux tests CEM. Même les impulsions parasites conduites par les câbles sont filtrées de manière sûre et naffectent pas les systèmes de contrôle-commande. Cela garantit que léchange de données via les interfaces CAN fonctionne de manière fiable même dans les conditions les plus défavorables, telles que les applications en extérieur de transport et de logistique.
En outre, tous les composants ecomat disposent dune homologation de type e1 délivrée par loffice fédéral allemand autorisant leur utilisation dans des véhicules à moteur circulant sur la voie publique. Ceci permet leur installation dans des véhicules. Au-delà de la valeur limite CEM exigée par lhomologation de type e1, tous les appareils présentent une résistance CEM de 100 V/m et résistent sans problème aux impulsions du système électrique des véhicules.
De robustes modules E/S déportés permettent lacquisition des signaux des capteurs et les transmettent à lAPI via bus CAN.
Le système de contrôle-commande pour engins mobiles ecomatController difm (monté en bas à droite) est installé dans larmoire électrique à lextérieur du véhicule.
Un système de contrôle-commande performant
LecomatController CR721S utilisé par Agrometer inclus deux API, dont un est certifié pour les applications relatives à la sécurité jusquà EN 13849 PL d et EN 62061 SIL cl2. Lavantage de ce double API : si besoin, les deux contrôleurs sont programmables de façon indépendante tout en permettant le partage dinformation entre les deux applications. Ainsi, le programme relatif à la sécurité peut être exécuté sans être influencé par lexécution du programme principal standard. Les puissants processeurs 32 bits multicurs assurent lexécution rapide des programmes même pour des algorithmes complexes.
LecomatController CR721S dispose dun total de 124 entrées et sorties multifonctions. Michael Lindbjerg, ingénieur logiciel chez Pagaard, en explique les avantages : « Toutes les entrées peuvent être configurées comme entrées numériques, analogiques ou de fréquence. Auparavant, nous avions des problèmes pour la surveillance de nos sorties, qui étaient purement numériques dans notre secteur dactivités, mais les contrôleurs difm sont dotés de sorties PWM. Cest une caractéristique importante dans le monde mobile, par exemple pour commander des vannes hydrauliques à commande proportionnelle ».
Dans les engins et systèmes mobiles, la plupart des fonctions sont exécutées par des systèmes hydrauliques. La commande électronique des vannes et des pompes est aujourdhui devenue un standard dans les machines modernes. Le système ifm ecomatmobile fournit des sorties PWM à courant régulé et des fonctions de régulation optimisées pour les sorties de puissance. Cela permet de réaliser une interface indépendante du fabricant entre lhydraulique et lélectronique.
Conclusion
Même dans des environnements difficiles, les systèmes de contrôle-commande pour engins mobiles difm apportent une fiabilité maximale et des performances élevées. Grâce à leur connectivité et leur polyvalence, ils offrent une flexibilité maximale. Avec ces API robustes, ifm garantit la qualité indispensable pour les applications de terrain sévères. ifm close to you!
