Solution de surveillance et de commande pour les systèmes de pompage
- Concepts de fonctionnement intuitifs pour les applications industrielles
- IPC à protection IP65 pour une utilisation dans des conditions ambiantes difficiles
- IPC configurables individuellement pour des applications exigeantes
Le projet en résumé
- L'entreprise colombienne Variadores développe des pompes immergées et des pompes d'injection d'eau électriques pour l'industrie pétrolière.
- Les utilisateurs de ces installations posent des exigences particulières en matière de flexibilité et de disponibilité des systèmes.
- La solution de commande intégrée aux pompes sur la base d'un ordinateur industriel Linux est performante, ouverte à de nouvelles technologies comme ML ou AI et simple en programmation grâce à Python.
- En raison de la présence de Variadores et de Phoenix Contact sur la scène internationale au niveau de la livraison et de l'assistance, les systèmes de pompage innovants enregistrent une demande en constante croissance dans le monde entier.
Variadores emploie environ 300 personnes en Colombie
À l'aise dans le secteur pétrolier et gazier
L'entreprise Variadores SAS, dont le siège se situe dans la ville colombienne de Medellin, propose des solutions pour la transmission de force, la régulation de vitesse et la commande des mouvements sur la base de convertisseurs de fréquence et de réducteurs mécaniques. En complément de ses activités industrielles et commerciales, minières et solaires, l'entreprise opérant en Amérique du Sud et dans les Caraïbes se concentre sur le pétrole et le gaz.
Les eaux usées sont injectées dans les gisements de pétrole avec les systèmes de pompage hydrauliques
Technologie de commande pour les pompes de forage
Dans plus de 90 % des cas des sources mondiales, la pression des gisements n'est pas suffisante pour que le pétrole remonte de manière autonome et en quantité suffisante à la surface. Des pompes de forage sont donc utilisées à cet effet. Il peut ici s'agir de pompes immergées électriques, hydrauliques ou à vis excentrique (electric submersible pump, ESP). Dans les systèmes ESP, des convertisseurs de fréquence avec API intégré sont utilisés pour le pilotage de la vitesse, ce qui permet aux pompes de fonctionner avec le meilleur degré d'efficacité possible. Les convertisseurs de fréquence sont de plus chargés du contrôle d'inondation dans le puits d'extraction.
En Colombie, il est interdit depuis 2010 d'évacuer des eaux usées non domestiques contenant des hydrocarbures dans la canalisation. Pour cette raison, les compagnies pétrolières locales évacuent les eaux usées dans les gisements avec des systèmes de pompes horizontaux (HPS). Elles ne sont ainsi pas uniquement évacuées, mais stimulent en même temps les gisements, ce qui augmente le volume de production. Dans les systèmes HPS, des convertisseurs de fréquence avec automate intégré sont également utilisés.
Évolutifs et hautement disponibles
Depuis bientôt dix ans, Variadores développe des automates pour les pompes ESP et HPS, qui sont conçus pour une durée d'utilisation de dix à 15 ans. L'entreprise a débuté en 2018 avec la conception d'une nouvelle génération d'automates. Dans ce contexte, les exigences suivantes devaient être respectées :
- Réduction des risques comme un vieillissement technologique précoce, utilisation de matériel pas encore au point et manque de flexibilité et d'ouverture pour le logiciel
- Possibilité de l'unité centrale CPU de réaliser également des opérations mathématiques complexes
- Création d'un système prédictif prenant en charge l'apprentissage automatique (ML) et l'intelligence artificielle (AI)
- Programmation en langage évolué et la possibilité de création simultanée d'un code par plusieurs développeurs pour un projet
- Portabilité du programme de l'automate sur un autre matériel
- Utilisation d'un logiciel spécialisé dans la science des données
- Option d'une architecture modulaire et extensible
- Disponibilité systémique élevée malgré les courants transitoires et les surtensions.
Les pompes sont pilotées par le biais de l'ordinateur industriel Valueline et p. ex. surveillées en ce qui concerne la surcharge ou la sous-charge ainsi que les vibrations
Afin de satisfaire à ces exigences, l'équipe de développement de Variadores a mis en place les projets Quantum ESP et Quantum HPS, tout en sachant que les produits correspondants doivent être disponibles deux ans après le lancement du projet. En tant que partenaire technologique, Phoenix Contact a participé au projet avec des ordinateurs industriels (IPC) de la gamme de produits Valueline ainsi que d'autres appareils. Les IPC qui fonctionnent sur le système d'exploitation ouvert Linux sont entre autres compatibles avec Python. Il s'agit ici d'un langage évolué, parfaitement adapté aux domaines de l'apprentissage automatique (ML), de l'intelligence artificielle (AI), de la science des données ou de la visualisation, et qui permet de plus une intégration conviviale des systèmes. Les coupleurs de bus Ethernet et les composants d'E/S du système modulaire Axioline s'adaptent par ailleurs avec flexibilité aux exigences respectives. Des alimentations Quint ainsi qu'un parafoudre basse tension Trabtech contribuent à une exploitation fiable ainsi qu'à la protection contre les surtensions et les courants transitoires, tandis que les appareils de mesure surveillent la consommation en énergie.
SAV international
Une solution innovante destinée aux exigences spéciales de l'industrie pétrolière et gazière est née à partir des expériences et de la créativité de l'équipe de développement de Variadores, combinées avec l'ouverture, la flexibilité et la fiabilité des composants et des systèmes de Phoenix Contact. Les variantes Quantum ESP et HPS affrontent même les conditions ambiantes les plus rudes, comme des températures élevées, l'humidité et la poussière. La solution est de plus compatible avec des systèmes de communication industriels différents et des appareils d'autres fabricants. En raison du positionnement international des deux entreprises, la livraison et le SAV correspondant sont garantis au niveau mondial.