ACE a renouvelé la commande électrique et les motoréducteurs d’un transbordeur de l’atelier de traction de la SNCB à Anvers. Ce rétrofit associe une technologie d’entraînement à récupération d’énergie, une automatisation de précision et une exécution réalisée en seulement sept jours ouvrables d’arrêt.
Datant de 1992, le transbordeur était techniquement obsolète et la documentation électrique disponible ne correspondait plus à l’installation réelle. ACE a réalisé un rétrofit pérenne comprenant quatre motoréducteurs révisés, une nouvelle commande électrique, une documentation EPLAN à jour et un logiciel d’automate (API) avec commande maître-esclave et équilibrage de charge. L’énergie de freinage est désormais réinjectée dans le réseau électrique.
Données du projet
Client
SNCB
Localisation
Atelier de traction SNCB, Anvers, Belgique
Segment de marché
Automotive & Mobility
Sous-segment
Future Mobility & Infrastructure
Modèle de collaboration
Ingénierie et réalisation de projet
Services
Construction de machines, intégration, prototypage et réalisation d’armoires électriques
Expertise
Automatisation industrielle, électrotechnique, logiciel API, technologie d’entraînement, validation et essais
Technologies et outils
Technologie d’entraînement à récupération d’énergie Siemens SINAMICS, Siemens TIA Portal, EPLAN et commande par API
7
jours ouvrables
Transformation complète dans le temps d’arrêt disponible
4
moteurs
Révisés et commandés de manière synchrone
±100 t
poids de locomotive
Déplacé de manière contrôlée
2 350 Nm
couple de sortie
Par moteur
Le défi
L’atelier de traction de la SNCB à Anvers exploitait un transbordeur de 1992 équipé d’une commande Siemens S5 obsolète. Les modifications antérieures n’avaient pas été systématiquement reportées dans les schémas, si bien que la configuration réelle de l’installation n’était pas entièrement connue.
La première étape a donc consisté à déterminer quels raccordements, protections et composants pouvaient être conservés et lesquels devaient être remplacés. Le défi électrotechnique consistait à traduire ce point de départ fragmenté en une conception EPLAN complète, cohérente et réalisable, compatible avec une fenêtre de transformation très courte.
Exigences principales
- Renouveler l’ensemble de la commande électrique.
- Réviser et moderniser quatre motoréducteurs existants.
- Commander quatre moteurs de manière synchrone et précise.
- Déplacer de manière contrôlée des locomotives pouvant atteindre environ 100 tonnes.
- Achever la transformation en sept jours ouvrables d’arrêt.
- Tester et mettre en service l’installation, et former les opérateurs.
La solution technique
ACE a réalisé le rétrofit des motoréducteurs et l’automatisation complète du transbordeur. La structure mécanique existante a été conservée ; les motoréducteurs ont été révisés et la commande électrique, le câblage et l’armoire électrique ont été entièrement remplacés. La SNCB dispose ainsi d’une installation fiable, économe en énergie et pérenne, sans qu’une construction neuve complète ait été nécessaire.
Entraînement synchronisé à quatre moteurs
Quatre moteurs commandés de manière synchrone délivrent chacun un couple de sortie de 2 350 Nm et déplacent de manière contrôlée des locomotives pouvant atteindre environ 100 tonnes. Une architecture maître-esclave avec équilibrage de charge dans le logiciel API répartit la charge et garantit la précision de chaque mouvement.
Freinage à récupération d’énergie
Les variateurs Siemens SINAMICS à récupération d’énergie réinjectent l’énergie de freinage dans le réseau électrique, au lieu de la dissiper sous forme de chaleur dans des résistances de freinage.
EPLAN comme référence unique
Les schémas EPLAN constituent la base technique de référence pour la réalisation des armoires, le câblage, les essais et l’analyse des pannes. Un repérage clair des composants, des données de raccordement et des structures de borniers ont limité le risque d’erreurs pendant la transformation et facilitent la maîtrise des modifications et de la maintenance futures.
De la conception EPLAN à l’armoire réalisée
La nouvelle armoire électrique a d’abord été entièrement conçue dans EPLAN. Le plan d’implantation et les schémas EPLAN ont ensuite servi de base à la réalisation de l’armoire, au câblage et à la mise en service.
Avant et après
Motoréducteurs
Les quatre motoréducteurs ont été révisés et modernisés, puis raccordés à nouveau avec un câblage structuré et repéré.
Commande
La commande Siemens SIMATIC S5 a été remplacée par une plateforme SIMATIC S7-1200 programmée dans TIA Portal. Chaque composant porte le repère utilisé dans les schémas EPLAN.
Câblage et énergie de freinage
Grâce aux variateurs à récupération d’énergie, les résistances de freinage sont devenues superflues. Le câblage épars a été remplacé par de nouveaux câbles, regroupés et acheminés sur des échelles à câbles jusqu’à la nouvelle armoire électrique.
Notre approche
Le matériel, le logiciel et l’exécution sur site ont été coordonnés de manière vérifiable, afin d’exploiter pleinement le temps d’arrêt disponible.
Relevé et vérification sur site
Un inventaire technique de l’installation existante, avec confrontation des schémas disponibles à la situation sur le terrain.
Conception électrique dans EPLAN
Circuits, composants, borniers, câblage et raccordements restructurés et documentés dans EPLAN.
Revue de conception axée sur la faisabilité
Choix de conception vérifiés en amont quant à leur faisabilité, au montage et à la mise en service, aboutissant à un dossier d’ingénierie fiable pour la nouvelle armoire électrique et la transformation sur site.
Ingénierie API dans TIA Portal
Ingénierie API développée en parallèle dans Siemens TIA Portal.
Transformation, mise en service et formation
Révision, remplacement, câblage, essais, mise en service et formation des opérateurs réalisés sur site en sept jours ouvrables.
Périmètre de la mission
- Inventaire et vérification de l’installation électrique existante.
- Schémas électriques et documentation de raccordement à jour dans EPLAN.
- Révision de quatre motoréducteurs.
- Remplacement de l’ensemble de la commande électrique.
- Ingénierie et réalisation d’une nouvelle armoire électrique.
- Installation d’un nouveau câblage.
- Développement du logiciel API avec commande maître-esclave et équilibrage de charge.
- Validation, essais, mise en service et formation des opérateurs.
Le résultat
- Transformation complète en sept jours ouvrables d’arrêt.
- Quatre motoréducteurs révisés et modernisés.
- Commande précise et fiable de locomotives pouvant atteindre environ 100 tonnes.
- Énergie de freinage réinjectée dans le réseau électrique.
- Documentation EPLAN à jour et cohérente pour l’exploitation et la maintenance.
- Livraison dans les délais, malgré un défaut imprévu sur un réducteur.
- Opérateurs formés et installation mise en service avec succès.
Impact
Le rétrofit prolonge la durée de vie du transbordeur et améliore sa fiabilité opérationnelle et sa maintenabilité. La technologie d’entraînement à récupération d’énergie réduit les pertes énergétiques au freinage, tandis que la documentation EPLAN à jour facilite l’analyse des pannes, la maintenance et les modifications futures.
Grâce à la combinaison d’une commande renouvelée, d’une automatisation précise et d’un arrêt minimal, la SNCB dispose d’une installation durable, prête pour l’avenir.
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Questions fréquentes
Pourquoi le transbordeur de la SNCB à Anvers a-t-il été modernisé ?
L’installation datait de 1992 et fonctionnait avec une commande Siemens S5 obsolète. Les modifications antérieures n’ayant pas été systématiquement reportées dans les schémas électriques, un inventaire sur site était d’abord nécessaire. Le rétrofit a ramené à la fois l’installation et la documentation EPLAN à un standard actuel et maintenable.
Comment la nouvelle technologie d’entraînement rend-elle le transbordeur plus économe en énergie ?
Les variateurs Siemens SINAMICS fonctionnent par récupération d’énergie. Au freinage, l’énergie n’est plus dissipée sous forme de chaleur dans des résistances de freinage, mais réinjectée dans le réseau électrique, ce qui réduit les pertes.
Comment ACE a-t-elle réduit au minimum le temps d’arrêt pendant le rétrofit ?
ACE a préparé avec soin, en amont, l’ingénierie, la réalisation des armoires, le logiciel et l’exécution. La révision, le remplacement, le câblage, les essais, la mise en service et la formation ont ainsi été réalisés en sept jours ouvrables, même après la découverte imprévue d’un réducteur défectueux.