La construction de satellites et de systèmes pour des missions spatiales ultra-complexes exige obligatoirement des conditions environnementales d’une précision absolue. Tel est le cas par exemple pour le nouveau centre PLATO du groupe spécialisé dans les technologies spatiales OHB SE, commandé par l’entreprise familiale cotée en Bourse sur la rue Lise-Meitner-Straße à Brême, à l’automne 2018. Dans ce centre d’une superficie de 1 000 mètres carrés environ sont fabriqués dans des conditions de salle blanche, entre autres, des plateformes et des composants satellites pour diverses missions satellitaires de l’Agence spatiale européenne (ASE). La société a investi 14 millions d’euros dans le bâtiment, qui inclut également un complexe de bureaux sur cinq étages, avec une surface utile de 1 500 mètres carrés environ. La technologie de régulation du système de ventilation pour les salles blanches de onze mètres de haut a été conçue avec des critères particulièrement stricts, la qualité de l’air devant être toujours parfaitement préservée. Ayant déjà réalisé un travail parfait dans le cadre d’un projet antérieur pour l’entreprise OHB SE, la succursale brêmoise de Kieback&Peter s’est vu confier la mission d’intégrer la commande de la ventilation, du chauffage et de la climatisation dans une solution d’automation numérique.
Des exigences maximales pour un air pur
« Le contrôle de la surpression des systèmes de ventilation pour les salles blanches de classe ISO 8 », tel est le titre de la commande de l'OHB, tandis que le chef de projet Torben Luer de Kieback&Peter passe en revue les tâches requises. Ce détail du projet du centre PLATO a représenté le plus grand défi pour notre équipe de techniciens et d’ingénieurs expérimentés. En effet, la classe de pureté ISO 8 limite la présence à un maximum de 30 000 particules supérieures à cinq micromètres dans un mètre cube d’air. Un micromètre correspond à un millionième d’un mètre ; à titre de référence : l’épaisseur d’un cheveu humain est 50 micromètres. En outre, les spécifications exigeaient des composants à sécurité intégrée dans tout le système de contrôle. Des systèmes proposés par d’autres fournisseurs devaient également être intégrés à la solution d’automation souhaitée. Il n’a pas été simple de trouver une solution à chacune de ces exigences, mais pour l’équipe de Kieback&Peter, la tâche relevait plus d’un simple défi auquel elle est régulièrement confrontée que d’une véritable prouesse en ingénierie spatiale.
Pression temporelle et surpression
Une fois la commande passée à l’automne 2019, le projet devait démarrer rapidement, car le centre PLATO et le bâtiment abritant les bureaux devaient être achevés dès le printemps 2020, ce qui exigeait de respecter à la lettre un calendrier serré. L’équipe a développé une solution d’automation pour les salles blanches, assurant le fonctionnement en surpression via le système de ventilation dans trois zones, séparées les unes des autres par des portes roulantes. En partant des salles blanches, la pression de l’air diminue progressivement dans l’entrepôt et la zone de livraison. Ainsi, aucun air non filtré provenant de l’extérieur ne peut pénétrer dans la zone hautement sensible où sont produites les pièces destinées aux satellites et aux stations spatiales. Deux composants importants de la solution intelligente de Kieback&Peter sont les capteurs de pression différentielle et les contrôleurs à débit variable (actionneur), qui maintiennent en permanence les conditions requises, même en cas d’influences environnementales changeantes. Le volume d’air requis dans chaque cas est fourni en permanence, de manière spécifique aux zones de la salle blanche.
Redondance et fiabilité opérationnelle
Au cœur de l’automation des bâtiments se trouvent les puissants automates de la série DDC4000 produits en Allemagne par Kieback&Peter. Les contrôleurs possèdent quatre noyaux d’information relatifs au centre PLATO et à l’immeuble de bureaux ; il s’agit d’armoires électriques qui sont connectées à tous les appareils de terrain (capteurs et actionneurs) sur environ 1 200 points de données physiques. Ici, les automates DDC effectuent des processus de commutation sur la base des spécifications cibles et des valeurs mesurées reçues. Le système d’automation s’appuie sur une conception redondante pour une sécurité maximale en cas de défaillance et une fiabilité opérationnelle optimale : si un composant du système tombe en panne, son « jumeau » respectif intervient immédiatement et prend le relais. L’automation est contrôlée de manière centralisée et supervisée par le système de gestion technique de bâtiment Neutrino-GLT de Kieback&Peter. Cette solution logicielle était déjà utilisée par OHB SE pour les bâtiments existants, de sorte que les systèmes supplémentaires ont été intégrés de manière transparente dans le système de gestion technique existant. Le système Neutrino-GLT fonctionne virtuellement via le centre informatique du groupe et visualise clairement tous les états de fonctionnement, ainsi que les valeurs cibles et réelles des composants intégrés. Si, par exemple, la température de consigne de l’air fourni doit être modifiée dans une pièce donnée, le système Neutrino-GLT permet de le faire en quelques clics seulement sur un poste de travail PC. En cas de dysfonctionnement, le technicien de maintenance de l’entreprise reçoit immédiatement une notification par e-mail.
Une solution intelligente pour chaque défi
Outre les unités de ventilation, les autres pièces intégrées comprenaient des régulateurs de volume d'air variable et des clapets de protection incendie (intégrés à la solution d'automation via le protocole BACnet/IP de norme mondiale), ainsi que des systèmes de réfrigération et des refroidisseurs secs provenant de fournisseurs tiers. Ces appareils communiquent via le protocole Modbus, ce qui n’a posé aucun problème, car les automates DDC flexibles de Kieback&Peter traitent également de manière fiable d’autres protocoles tels que Modbus via une passerelle. L’équipe de Kieback&Peter de Brême a relevé chaque défi en concevant une solution intelligente et personnalisée pour le projet du centre PLATO. Résultat : un travail soigné pour un air sain. Après quelques mois de travaux d’intégration seulement, le système d’automation des bâtiments mis en service fonctionnait parfaitement et était prêt à commencer à travailler en charge juste à temps pour l’ouverture.
