Le mini AHRS Ellipse-A choisi pour les brise-roches télécommandés
Notre Ellipse-A est intégrée dans les brise-roches télécommandés de Transmin pour un positionnement précis du bras.
« La capacité des capteurs à résister aux vibrations des machines et l'absence de besoin de calibration ou de recalibration éliminent la maintenance après-vente et permettent un flux de travail plus efficace. » | Michael H., ingénieur principal en automatisation et contrôle chez Transmin
Transmin est une entreprise australienne basée à Perth. Elle fournit des équipements et des services d'ingénierie innovants pour les secteurs des industries minières, des ressources et de la manutention de vrac. Depuis 1987, l'entreprise fabrique :
– Des brise-roches,
– Des vannes d'isolement de trémie à usage intensif,
– Des alimentateurs surbaissés,
– Des alimentateurs à courroie, et
– Des unités de réactifs modulaires pour la chaux et les floculants.
Leur système de commande de brise-roches se nomme RockLogic et est conçu pour maximiser la vitesse, la productivité et la sécurité.
Attitude / Position relative du bras de brise-roches en temps réel
Les brise-roches RockLogic de Transmin utilisent le système de référence d'attitude et de cap (AHRS) haute performance Ellipse-A pour surveiller l'orientation et déterminer la position relative des bras du brise-roches.
Nous avons directement installé l'Ellipse-A sur les bras et l'avons connecté au système PLC de Transmin, qui pilote de manière autonome l'ensemble du système.
Les opérateurs peuvent contrôler les brise-roches de Transmin localement ou à distance. De plus, l'AHRS facilite l'évitement des collisions.
Avec notre gamme Ellipse, nous assurons un positionnement relatif précis, évitant les collisions avec les équipements environnants et les dommages à la fois pour le brise-roche et le site.
L'Ellipse-A est un AHRS industriel miniature fournissant le roulis, le tangage et le cap magnétique en 3D. Le modèle choisi est doté d'un boîtier IP68 durable, robuste contre la poussière et les infiltrations d'eau.
L'interfaçage de l'Ellipse-A avec le système automates (PLC) de l'entreprise s'est avéré direct grâce au protocole CAN Bus standard de la série Ellipse. Le fait de disposer d'un interface conforme aux normes pour connecter le capteur rend son installation et son utilisation immédiates et sans effort.
Mini AHRS, Maxi résistance aux vibrations
Les brise-roches génèrent indéniablement beaucoup de vibrations et de chocs en raison à la fois des mouvements à grande vitesse et du martèlement des roches. L'entreprise s'est principalement concentrée sur la résolution de ces vibrations.
Trouver un capteur inertiel hautement précis et robuste pour ces conditions extrêmes a représenté un défi.
Des tests comparatifs avec plusieurs capteurs du marché ont démontré la qualité et les performances supérieures des produits de SBG Systems, conduisant Transmin à choisir l'Ellipse-A. Notre nouvelle gamme de capteurs Ellipse est reconnue pour sa robustesse.
Nous avons sélectionné les accéléromètres et gyroscopes Ellipse parmi les composants haut de gamme disponibles sur le marché.
Au fil des ans, nous avons développé et amélioré nos algorithmes Ellipse pour répondre à la dynamique spécifique des machines lourdes.
Nous avons obtenu des mesures qui restent cohérentes et robustes sans dérive. Par conséquent, le filtrage aide à gérer les vibrations, et les paramètres d'installation peuvent également améliorer la solution.
« Les Ellipse sont utilisés depuis des années et ont toujours assuré des opérations durables. » | Michael Hamilton, ingénieur senior en automatisation et contrôles chez Transmin.
Désert australien : pourquoi l'étalonnage est-il crucial ?
Les brise-roches de Transmin opèrent principalement en Australie et dans son désert, où les températures oscillent généralement entre 0 et 45°C, pouvant même atteindre 60°C en plein soleil.
Comment garantir une telle fiabilité dans des conditions aussi extrêmes ?
Tous les capteurs miniatures Ellipse bénéficient d'un étalonnage haut de gamme individuel utilisant des tables tournantes multiaxes et des chambres thermiques, permettant des performances élevées de -40 °C à 85 °C.
Grâce à un processus de sélection strict, seuls les capteurs conformes aux spécifications sont conservés pour la livraison. C'est ainsi que SBG Systems noue une relation de confiance avec ses clients.
Enfin, les produits basés sur la technologie MEMS de SBG Systems ne nécessitent pas d'étalonnage périodique, épargnant à Transmin les tracas d'avoir à réétalonner les capteurs eux-mêmes ou d'ajouter des contrôles de qualité.
Transmin opère principalement dans toute l'Australie mais aussi au Chili, en Afrique du Sud et au Canada. La plupart de leurs opérations se déroulent dans des zones isolées difficiles d'accès, telles que des mines souterraines et des zones minières éloignées, etc.
Par conséquent, devoir faire tout le trajet de retour vers le site principal à des fins de maintenance ne serait pas aussi efficace qu'avec un capteur calibré.
L'Ellipse-A facilite les opérations à distance et contribue ainsi à réduire les coûts de maintenance. Elle permet à l'équipement de fonctionner en continu au jour le jour et sans interruption, ce qui représente un gain de temps considérable.
« L'absence d'exigence de calibration ou de recalibration des capteurs élimine le besoin de support après-vente pour ces derniers. On peut considérer cela comme plus efficace, dans la mesure où cela fournit un produit qui ne nécessite aucun travail de maintenance supplémentaire une fois installé et en service. » a commenté Michael H.
Ellipse-A
L'Ellipse-A est un système de référence d'attitude et de cap (AHRS) abordable et haute performance. Il intègre une procédure d'étalonnage magnétique de premier ordre pour un cap optimal et convient aux applications à dynamique faible à moyenne.
Étalonné en usine de -40 °C à 85 °C, ce capteur inertiel robuste fournit des données de roulis, de tangage, de cap et de pilonnement.
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Quelle est la différence entre un AHRS et un INS ?
La principale différence entre une Centrale d'Attitude et de Cap (AHRS) et un Système de Navigation Inertielle (INS) réside dans leur fonctionnalité et dans l'étendue des données qu'ils fournissent.
Un AHRS fournit des informations d'orientation, plus précisément l'attitude (tangage, roulis) et le cap (yaw) d'un véhicule ou d'un dispositif. Il utilise généralement une combinaison de capteurs, incluant des gyroscopes, des accéléromètres et des magnétomètres, pour calculer et stabiliser l'orientation. L'AHRS délivre la position angulaire sur trois axes (tangage, roulis et lacet), permettant à un système de comprendre son orientation dans l'espace. Il est souvent utilisé dans l'aviation, les drones, la robotique et les systèmes marins pour fournir des données précises d'attitude et de cap, indispensables au contrôle et à la stabilisation des véhicules.
Un INS fournit non seulement des données d'orientation (comme un AHRS), mais suit également la position, la vitesse et l'accélération d'un véhicule au fil du temps. Il utilise des capteurs inertiels pour estimer le mouvement dans un espace tridimensionnel sans dépendre de références externes telles que le GNSS. Il combine les capteurs présents dans un AHRS (gyroscopes, accéléromètres) mais peut également intégrer des algorithmes plus avancés pour le suivi de la position et de la vitesse, en se couplant souvent à des données externes comme le GNSS pour une précision accrue.
En résumé, l'AHRS se concentre sur l'orientation (attitude et cap), tandis que l'INS fournit un ensemble complet de données de navigation, incluant la position, la vitesse et l'orientation.
Qu'est-ce que la position relative ?
La position relative désigne le déplacement d'une plateforme mobile mesuré par rapport à un point de départ connu, plutôt qu'à un système de coordonnées géographiques absolues. Au lieu d'exprimer la localisation en termes de latitude, de longitude et d'altitude, la position relative décrit la distance et la direction dans lesquelles la plateforme s'est déplacée par rapport à son référentiel initial.
Un INS calcule cela en intégrant les accélérations et les vitesses de rotation mesurées au fil du temps : les accéléromètres déterminent les variations de vitesse, et ces vitesses sont ensuite intégrées à nouveau pour obtenir les variations de position, le tout exprimé dans un référentiel de coordonnées défini, tel que le référentiel corps ou un référentiel de navigation local.
Étant donné que la position relative ne dépend pas de signaux externes — GNSS, radiophares ou repères — elle s'avère extrêmement précieuse dans les environnements privés de GPS, les opérations en intérieur, la navigation sous-marine, ou toute mission où seul le mouvement depuis le dernier point connu est requis.
Cependant, la précision de la position relative se dégrade au fil du temps en raison de la dérive causée par les biais et le bruit des capteurs. C'est pourquoi les solutions INS combinent souvent les données inertielles avec des sources d'aide telles que le GNSS, les odomètres, les DVL ou les baromètres pour limiter la croissance des erreurs. En fin de compte, la position relative offre un moyen continu et autonome de suivre les mouvements, constituant l'épine dorsale des systèmes de navigation à estest, de guidage et de contrôle dans de nombreuses applications aérospatiales, marines et robotiques.
