Automatismes & Contrôle Les réseaux de communication industriels

Transcription

1 Catalogue Mai 07 Automatismes & Contrôle Les réseaux de communication industriels Le choix de la solution gagnante

2 page blanche

3 Ce site international vous permet d accéder à tous les produits Telemecanique en 2 clics via des fiches gammes synthétiques, et des liens directs vers : 1 une librairie riche en documents techniques, catalogues, certificats, FAQ, brochures... 1 les guides de choix interactifs du e-catalogue. 1 des sites pour découvrir les nouveautés, avec de nombreuses animations Flash. 1 Fonctions modulaires interchangeables, pour répondre facilement aux évolutions des besoins 1 Logiciels et accessoires communs aux familles de produits 1 Auto-adaptation à l environnement, "plug & play" 1 Fonctions applicatives, contrôle, communication et diagnostic intégrées dans les produits 1 Exploitation conviviale directement sur le produit, ou à distance 1 Choix simple en peu de références, des offres "optimum" économiques pour les besoins standard 1 Des produits faciles à comprendre pour tous les utilisateurs, électriciens ou automaticiens 1 Programmation intuitive, avec saisie confortable Vous y trouverez également des panoramas illustrés, des news auxquelles vous abonner, un forum de discussion, les contacts de votre pays Pour vivre les Automatismes et le Contrôle au quotidien! 1 Des concentrés de fonctions dans un encombrement minimum 1 Une grande liberté d implantation 1 Conformité aux standards en bus de terrain, en connectique et en logiciels 1 Surveillance déportée ou à distance via le web avec les produits Transparent Ready

4 Telemecanique, une gamme complète de catalogues pour p p p p p p p p p Détection Automatisation Automatisation Dialogue opérateur Commande de mouvement Global Detection Electronic and electromechanical sensors N MKTED206101EN Catalogue en version anglaise Interrupteurs de position Détecteurs de proximité Détecteurs de proximité capacitifs Détecteurs photoélectriques et à ultrasons Détecteurs pour contrôle de pression Codeurs optoélectroniques Identification par radiofréquence Constituants de câblage machine Plate-forme d automatisme Modicon M40 et logiciel Unity N DIA6ED FR Plate-forme d automatisme Modicon Quantum et logiciels Unity - Concept - ProWORX N MKTED204071FR Plate-forme d automatisme Modicon Premium et logiciels Unity - PL7 N MKTED204072FR Plate-forme d automatisme Modicon TSX Micro et logiciel PL7 N MKTED205121FR Processeur, base automate E/S Tout ou Rien, analogiques et métiers Communication Fonctions d automatisme, relais, interfaces et alimentations N MKTED20701FR Modules logiques Relais temporisés Relais de mesure et de contrôle Interfaces analogiques Compteurs Relais embrochables et interfaces Alimentations et transformateurs Logiciels Logiciels de programmation pour modules logiques Constituants de commande et de signalisation N MKTED205021FR Unités de signalisation Commutateurs à cames Balises et colonnes de signalisation Boîtes à boutons Kit de montage Interfaces Homme/Machine N MKTED206071FR Afficheurs et terminaux graphiques PC industriels Serveurs Web Logiciels IHM et SCADA pour PC Logiciels Logiciels pour afficheurs et terminaux graphiques Commande de mouvement Lexium 05 N DIA7ED FR Commande de mouvement Lexium 15 N DIA2ED FR Servo variateurs et servo moteurs Modules commande de mouvement Modicon Premium et Modicon Quantum Démarreurs progressifs et variateurs de vitesse N MKTED206111FR Démarreurs progressifs Variateurs de vitesse Logiciels Atelier logiciel pour le contrôle des moteurs Logiciels pour variateurs Les produits référencés dans ce catalogue ne sont pas disponibles dans tous les pays. Veuillez vérifier auprès de votre Agence Régionale ou en consultant le site Internet Schneider Electric de votre pays :

5 p p p toutes les fonctions Automatismes et contrôle Simply Smart! Contrôle des moteurs Sécurité des machines Interfaces et E/S Alimentations Systèmes & architectures Solutions départs-moteurs Constituants de commande et protection puissance N MKTED20510FR Contacteurs Disjoncteurs, interrupteurssectionneurs à fusibles Relais thermiques Combinés départs-moteurs, démarreurs-contrôleurs Solutions de montage Kits de montage pour départs-moteurs Ce catalogue regroupe les produits des différentes fonctions d automatisme et de contrôle dédiés à la Sécurité Safety solutions using Preventa N MKTED206051EN Catalogue en version anglaise Automates de sécurité Moniteurs et contrôleurs de sécurité sur AS-Interface Interrupteurs Barrières immatérielles Tapis de sécurité Arrêts d urgence Boîtes à boutons Commande de validation Interrupteurs à pédale Balises et colonnes de signalisation Contrôleurs optimum et universel Interrupteurs sectionneurs Disjoncteurs-moteurs magnéto-thermiques Démarreurs directs en coffret Logiciels Logiciel de configuration XPSMFWIN Logiciel de configuration XPSMCWIN Blocs de jonction N MKTED207011FR Blocs de jonction Embouts de câblage Entrées/sorties distribuées IP 20 Advantys STB N MKTED206061FR Modules pour îlot d automatisme Interfaces réseau, distribution des alimentations E/S Tout ou Rien, analogiques et métiers Logiciels Logiciels de configuration Advantys Modicon Momentum ditributed I/O and control N MKTED205061EN Catalogue en version anglaise Module processeur M1E E/S Tout ou Rien, analogiques et métiers Communication Alimentations et transformateurs Phaseo N DIAED FR Alimentations régulées à découpage Alimentations redressées et filtrées Transformateurs de sécurité et de séparation Ce catalogue regroupe les produits des différentes fonctions d automatisme et de contrôle nécessaires aux architectures de communication La communication industrielle dans les Machines & installations N MKTED207012FR Architectures préférées Ethernet TCP/IP, le standard universel de communication CANopen pour les machines et installations AS-interface, simple et sûr Produits Interface Homme/Machine Contrôleurs et automates programmables Produits de terrain Infrastructure et système de câblage Passerelles Logiciels et outils Programme et partenaires Collaborative Automation

6 Sommaire général 0 Réseaux de communication dans les machines & les installations 1 Les réseaux Introduction page 1/2 Architectures page 1/6 2 Architectures Ethernet page 2/2 CANopen page 2/8 AS-Interface page 2/26 Ethernet Classes de services offerts page /2 Interface Homme/Machine page /6 Contrôleurs et automates programmables page /18 Produits de terrain page /4 Infrastructure et système de câblage page /44 Passerelle Ethernet page /64 Logiciel de diagnostic de réseau page /68 4 CANopen Classes de conformité page 4/2 Contrôleurs et automates programmables page 4/6 Produits de terrain page 4/14 Infrastructure et système de câblage page 4/48 Passerelle CANopen page 4/54 5 AS-Interface Contrôleurs et automates programmables page 5/2 Produits de terrain pour produits génériques page 5/6 Produits de terrain pour contrôle page 5/18 Constituants dédiés pour le dialogue page 5/42 Solutions de sécurité page 5/48 Infrastructure et système de câblage page 5/56 Passerelles AS-Interface page 5/72 Outils page 5/76 4

7 6 Programme partenaire Collaborative Automation Présentation page 6/2 Produits partenaires page 6/6 7 Annexes techniques Ethernet, approche système page 7/2 CANopen page 7/22 AS-Interface page 7/26 Informations générales page 7/4 Index des références page 7/42 5

8 1 1/0

9 Sommaire Les réseaux de communication Introduction b Présentation page 1/2 b Ethernet TCP/IP, standard universel de communication page 1/ 1 b CANopen pour machines et installations page 1/4 b AS-Interface, simplicité et sécurité page 1/5 Architectures b Architectures préférées page 1/6 b Guide utilisateurs System User Guides page 1/8 1/1

10 Introduction Les réseaux 0 Présentation 1 Introduction L'environnement des entreprises est en changement continuel, sous la pression concurrentielle et la nécessité de profitabilité. Saisir rapidement les opportunités est vital. L'enjeu d'aujourd'hui est de répondre aux besoins clients en leurs proposant la solution la plus adaptée. Les principaux produits réseaux de communication de Schneider Electric, qui reposent sur les normes internationales standard, répondent à ces besoins en termes d'automatismes industriels. Internet Niveau société FIREWALL Firewall UPS ROUTER Routeur Développement Diagnostic SCADA Niveau entreprise ROUTER Niveau machine Niveau contrôle rd PARTY Niveau capteurs Les systèmes, conçus par le passé, étaient limités lorsqu'il s'agissait, par exemple : v d'adapter de nouvelles fonctions devenues nécessaires, v de prendre en compte l'évolution de l'environnement. Pour surmonter les restrictions d'un système fermé, on recourt aujourd'hui de plus en plus aux réseaux de communication. Les principaux réseaux de Schneider Electric sont ouverts et conformes aux normes internationales. Grâce à cette architecture réseau, votre automatisme devient flexible et évolutif. Il peut ainsi s'adapter à des environnements évolutifs comme à de nouvelles fonctionnalités. Outre cette polyvalence, une telle architecture garantit d'excellentes performances techniques grâce à une combinaison alliant efficacité et puissance réseau. 1/2

11 Introduction (suite) Les réseaux 0 Présentation Le standard universel de communication : Ethernet TCP/IP La reconnaissance d'ethernet TCP/IP, aussi bien dans les organisations que sur l'internet, en fait aujourd'hui le standard de communication. Sa large utilisation conduit à une diminution des coûts de connexion, à une augmentation des performances et à l'ajout de nouvelles fonctionnalités, tout en garantissant sa pérennité. 1 Grâce au haut débit, le réseau ne limite plus les performances de l'application. L'architecture évolue sans remise en cause. Les produits ou les équipements restent compatibles, assurant la pérennité du système. Schneider Electric a sélectionné Ethernet comme le standard universel pour les systèmes de contrôle et les applications process. 1/

12 Introduction (suite) Les réseaux 0 Présentation 1 CANopen - pour machines et installations Les architectures d automatisme sont développées suivant les contraintes de l utilisateur final et du constructeur du système d automatisme. Le choix du réseau, du contrôleur et des autres composants est conforme à ces contraintes. Le réseau CANopen a prouvé sa souplesse d utilisation et sa fiabilité depuis plus de 10 ans dans plusieurs domaines d application comme : l équipement médical, les trains, les ascenseurs, et de nombreuses machines et installations. Schneider Electric a sélectionné CANopen pour ses machines et installations en raison de ses richesses fonctionnelles et de ses avantages résultants dans le monde de l automatisme. L acceptation générale de CANopen a entraîné cette décision, et de plus en plus de produits CANopen sont utilisés dans les architectures d automatisme. La croissance de CANopen en 2005 avec plus de 20 % est, une fois de plus une confirmation du choix de CANopen (1). Altivar Premium, Modicon M40, Twido Preventa Osicoder Lexium TeSys U Advantys Twin Line (1) Source: enquête 2004 CAN in Automation. 1/4

13 Introduction (suite) Les réseaux 0 Présentation Plus de simplicité et de sécurité avec AS-Interface Actuellement, les machines et installations sont équipées de nombreux actionneurs et capteurs. Outre le fait qu'elles intègrent souvent des dispositifs de sécurité, elles se doivent également d'être évolutives. AS-Interface est le réseau qui au niveau des actionneurs/capteurs, répond aux besoins d'intégration des automatismes industriels, en permettant aux capteurs et aux actionneurs d'être rapidement connectés au réseau. Grâce au câble réseau AS-Interface, les données et l'alimentation électrique sont véhiculées sur deux fils vers les capteurs. Les capteurs de sécurité s'intègrent facilement sur la même ligne AS-Interface en utilisant le même câble que les capteurs standard. Les équipements AS-Interface sont facilement remplaçables par des équipements de même type lors de la maintenance, puisque le nouvel esclave reçoit automatiquement l'adresse de son prédécesseur. AS-Interface représente une alternative rentable au câblage parallèle entre l'automate et les capteurs/actionneurs. AS-Interface est un système ouvert qui garantit une interchangeabilité et une interopérabilité entre les différents produits du marché. AS-Interface simplifie l'installation et la maintenance de votre machine et de vos installations. 1 AS-Interface dans les architectures d'automatisme Les architectures d'automatisme sont mises en œuvre en fonction des besoins de l'utilisateur final et du fabricant de l'automatisme. Le choix du réseau, du contrôleur et des autres composants se fait en fonction de ces besoins. AS-Interface est un protocole réseau éprouvé. Grâce à sa simplicité d'utilisation et à sa fiabilité, il est utilisé depuis plus de 10 ans dans de nombreux domaines d'applications, comme le convoyage, l'assemblage et la manutention mécanique, ainsi qu'avec différentes machines et installations. Schneider Electric a choisi AS-Interface comme interface réseau au niveau des actionneurs et des capteurs en raison de ses caractéristiques techniques et des avantages qu'il présente pour le secteur des automatismes. AS-Interface est déjà largement reconnu sur ce marché en pleine expansion. 1 Interface IP20 1 Moniteur de sécurité 2 Interface IP67 2 Interface de sécurité 1 Constituants dédiés pour la commande 1 Alimentations et détecteurs de défaut de terre 2 Constituants dédiés pour le dialogue 2 Maître AS-Interface Elément de raccordement /5

14 Introduction (suite) Les réseaux 0 Architectures 1 Architectures préférées En s'appuyant sur l'ensemble des applications utilisées par les clients dans différents domaines, comme l'industrie, le bâtiment et l'infrastructure, Schneider Electric a défini 12 architectures de commande d'automatismes génériques avec les produits existants, réunies sous le nom «Architectures préférées». b 7 pour les installations et machines compactes, autrement dit, tous les automatismes installés dans un coffret. b 5 pour les installations et machines distribuées ou modulaires, où plusieurs coffrets sont nécessaires autour de la machine ou de l'installation. Parmi ces 12 architectures préférées, 8 d'entre elles s'appuient sur la stratégie réseau de Schneider Electric reposant sur Ethernet, CANopen et AS-Interface. Les 4 autres sont câblées. Une architecture préférée est choisie pour ses caractéristiques génériques. Chacune d'elle : v répond à un ensemble de valeurs et de besoins en automatismes pour les clients, v est testée, approuvée, documentée et supportée par Schneider Electric. Les caractéristiques génériques PICSS correspondent aux informations relatives à une machine ou une installation. L'acronyme PICCS signifie : b Performances (nombre et type de variateurs et d'unités de mouvement, type et fonctions du contrôleur, nombre d'e/s, type et fonctions de l'ihm) b Installation (autonome ou réseau, centralisée ou distribuée, type de câblage) b Contraintes (normes, règles, réglementations, contraintes environnementales) b Coût (coût de la machine, rapport entre les parties de l'automatisme/mécaniques/électriques) b Surface et taille (taille de la machine, du câblage) Grâce aux caractéristiques PICCS, il est devenu très simple d'identifier l architecture préférée la mieux adaptée à une machine et à une installation.. HMI Twido TWD NCO1M L analyse par PICCS conduit à l architecture préférée CANopen Machine avec son ensemble de besoins ATV 1 ATV 1 Un guide utilisateur «System User Guide» contenant des exemples de programme et des schémas de câblage est disponible pour chaque architecture préférée. 1/6

15 Introduction (suite) Les réseaux 0 Architectures Architectures préférées (suite) Les différentes solutions génériques servent de guide dans le choix d'une architecture d'automatisme appropriée pour une machine ou une installation. Elles constituent une première réponse aux besoins des clients, un point de départ qui satisfait 80 % de ces exigences. Pour un ensemble de machines ou une installation = un ensemble d exigences et une architecture 1 De la plus simple à la plus hautes exigence Dans le cadre de la communication industrielle, les machines et installations sont divisées en quatre catégories : b Evolutive b Modulaire b Flexible b Transparente Architectures avancées Pour satisfaire des demandes plus précises, des solutions avancées sont également disponibles. Ces solutions plus spécifiques sont plus adaptées à un type de machine ou d'installation. Ce type d'architecture s'apparente presque à une solution personnalisée élaborée pour le client. Exemple de solution avancée : Solution intégrant une carte programmable Controller lnside dans un variateur de vitesse Altivar 71 (sans faire appel à un automate programmable). 1/7

16 Présentation, User Guides Les réseaux 0 Guides utilisateurs System User Guides 1 Présentation Chaque solution est accompagnée d'un guide utilisateur «System User Guide» expliquant pas à pas l'intégralité de l'implémentation du système choisi. Il décrit toutes les étapes nécessaires pour initialiser, paramétrer, programmer et mettre au point le système. Ces guides utilisateur aident et conseillent tout au long du cycle de vie du produit. Ils contiennent des informations sur l'installation matérielle et logicielle, mais aussi sur la communication avec les principaux réseaux de Schneider Electric : Ethernet, CANopen ou AS-Interface (vue du système). Le chapitre relatif au matériel fournit tous les détails techniques des composants concernés ainsi que la liste complète des références nécessaires. Il offre également une vue d'ensemble des fonctionnalités des principaux composants. Le chapitre relatif au logiciel fournit toutes les informations liées au logiciel et à son utilisation. Il offre des conseils pour configurer chaque produit plus rapidement et créer un programme. Un chapitre spécial est consacré à la communication afin d'en savoir plus sur les interfaces ou protocoles fournis : comment choisir le maître d un bus, comment modifier la vitesse de transmission ou afficher des informations, telles que les adresses E/S. Ensemble de produits Test, validation et documentation Twido TWD NCO1M HMI CANopen + = Confiance des clients, finalisation de la solution ATV 1 ATV 1 Relation de confiance En fait, le guide utilisateur System User Guide est une sorte de guide de démarrage rapide du système décrit. Il n'a pas pour but de remplacer la documentation produit. 1/8

17 Présentation, User Guides Les réseaux 0 Guide utilisateurs System User Guides Guides utilisateur disponibles Schneider Electric crée et met à jour en permanence la bibliothèque des guides utilisateurs System User Guides. 1 Pour les obtenir ces guides, ou pour en obtenir la liste, veuillez consulter notre agence régionale ou visitez le site 1/9

18 2 2/0

19 Sommaire Architectures Ethernet b Bénéfices d Ethernet page 2/2 b Introduction page 2/4 b Solution Distributed Ethernet High Performance page 2/5 CANopen b Bénéfices de CANopen page 2/8 b Introduction page 2/11 2 b Solution Compact Evolutive Optimized page 2/12 b Solution Compact Evolutive Performance page 2/14 b Solution Compact Evolutive High Performance page 2/16 b Solution Distributed CANopen Optimized page 2/18 b Solution Distributed CANopen Performance page 2/20 b Solution Distributed CANopen High Performance page 2/22 b Solution ATV71 Controller inside page 2/24 AS-Interface b Bénéfices d AS-Interface page 2/26 b Introduction page 2/27 b Solution Distributed AS-Interface Optimized page 2/28 b Solution Distributed AS-Interface High Performance page 2/0 2/1

20 Bénéfices d Ethernet Ethernet 0 Architectures Les bénéfices d Ethernet Le standard universel de communication : Ethernet TCP/IP La reconnaissance d'ethernet TCP/IP, aussi bien dans les organisations que sur l'internet, en fait aujourd'hui le standard de communication. Sa large utilisation conduit à une diminution des coûts de connexion, à une augmentation des performances et à l'ajout de nouvelles fonctionnalités, tout en garantissant sa pérennité. 2 Ethernet TCP/IP satisfait aux exigences de connexions de chaque application : b Câbles cuivre en paire torsadée pour la simplicité et le coût. b Fibre optique pour l'immunité aux parasites et pour les grandes distances. b Redondance des communications, native au niveau IP (Internet Protocol). b Radio ou satellite pour supprimer les contraintes de câblage. b Accès distant en point à point via le réseau téléphonique ou par Internet au prix d'une communication locale. Ethernet TCP/IP ouvert par excellence, supporte tous types de communication : b Pages Web. b Transfert de fichiers. b Messagerie industrielle Grâce au haut débit, le réseau ne limite plus les performances de l'application. L'architecture évolue sans remise en cause. Les produits ou les équipements restent compatibles, assurant la pérennité du système. La messagerie Modbus, une technologie standard, adaptée au monde des automatismes Standard de fait des protocoles liaison série dans l industrie depuis 1979, Modbus assure la communication de millions de dispositifs d automatisation. Fort de ce succès, la communauté Internet a réservé à Modbus le port TCP 502. Modbus est recommandé par le standard international IEC ainsi que par le standard national chinois (Chinese National Standard). Modbus permet donc l'échange des données d'automatismes sur Ethernet TCP/IP et également sur Internet, comme de toutes les autres applications (échange de fichiers, pages Web, ). La structure simple de Modbus lui vaut un succès toujours croissant. Les utilisateurs peuvent télécharger gratuitement les spécifications et le code source sur le site Web de l'organisation Modbus-IDA garantissant un grand nombre de produits utilisant le protocole Modbus/TCP. Bénéficiant de son expertise industrielle, Schneider Electric propose aujourd'hui une offre complète de services sur Ethernet TCP/IP, de mise en œuvre très simple et dédiée au monde de l'automatisme : messagerie Modbus TCP/IP, scrutation optimisée d'e/s (I/O Scanning), publication et souscription de variables entre automates (Global Data), reconfiguration automatique de produits (Faulty Device Replacement), gestion de la bande passante, diagnostic du système (Web diagnostic), Web services SOAP/XML, Un réseau unique, ne nécessitant pas d'interface entre le monde de l'informatique et de l'automatisme est aujourd hui une réalité. 2/2

21 Bénéfices d Ethernet (suite) Ethernet 0 Architectures Présentation Navigation libre sur le Web Automation En 1998, Schneider Electric a innové avec les premiers serveurs Web embarqués dans les automates programmables Modicon de marque Telemecanique. Schneider Electric continue d innover en utilisant les technologies Web dans les équipements industriels par l intégration de serveurs Web dans les nouveaux produits de marques Telemecanique et Merlin Gerin tels que automates et contrôleurs programmables, E/S distribuées, variateurs de vitesse, centrales de mesure,... 2 Ces serveurs Web permettent, depuis un simple navigateur Internet, l'accès à distance aux informations du procédé et le diagnostic des équipements. Avec FactoryCast HMI, Schneider Electric franchit de nouveau une étape importante en rendant actif les serveurs Web des automates. Les serveurs actifs fournissent des pages Web visualisant les variables systèmes et procédés, mais exécutent également les fonctions de dialogue homme/machine (IHM) en totale autonomie, sans faire appel au processeur automate : gestion d 'une base de donnée IHM temps réel, envoi d' , calculs, connectivité directe à des bases de données Par ses possibilités embarquées dans un automate, le serveur Web actif FactoryCast HMI : b Simplifie ou supprime les solutions IHM/SCADA (Supervision Control And Data Acquisition) traditionnelles, réduisant les communications par polling pour la mise à jour des bases de données IHM/SCADA. b Offre une conduite à distance multiposte, sans logiciel particulier sur les postes clients. b Permet un lien direct et sans interface avec l'informatique de l'entreprise, sans interface intermédiaire. Transparent Ready pour un monde sans contraintes Schneider Electric propose un large catalogue de produits Transparent Ready : contrôleurs et automates programmables, PC industriels, équipements IHM, variateurs de vitesse, modules d'entrées/sorties, automates de sécurité, passerelles, serveurs, switches, logiciel SCADA, systèmes d identification inductive Ces produits offrent selon les besoins, différents niveaux de services Web et de services de communication sur Ethernet TCP/IP. Afin de simplifier leurs choix et de garantir de leur interopérabilité dans un même système, chaque produit Transparent Ready est maintenant identifiable par sa classe de services rendus. Avec Transparent Ready, vous avez... b Ingéniosité de la collaboration, améliorant l'agilité v La transparence des données en touts points de l'entreprise, permet aux utilisateurs autorisés et à vos outils, de mieux partager les informations. b Ouverture au standard universel Ethernet TCP/IP avec Modbus v Indépendant du fournisseur et reconnu, donc pérenne et ouvert. v Une seule technologie de communication à maintenir. v Connections sans interface, verticales et à distance, favorisant la collaboration. b Simplicité des technologies Web, optimisant les Interfaces Hommes Machines v Accès facile et peux coûteux, local et distant, via un navigateur Web (par exemple, pour la maintenance). v Distribuez les serveurs Web dans les produits d'automatismes et supprimer les goulots d'étranglement. v Combinez les technologies Web et les superviseurs traditionnels. Re-focalisez les superviseurs sur le contrôle du procédé. 2/

22 Vue d'ensemble Ethernet 0 Architectures Vue d'ensemble Schneider Electric a développé plusieurs solutions répondant à des exigences communes exprimées par différents clients. 2 Pour les machines et les installations reposant sur Ethernet, Schneider Electric a défini l architecture préférée : b Solution Distributed Ethernet High Performance Cette solution est destinée aux machines et installations distribuées. La solution Distributed Ethernet High Performance réunit les valeurs recherchées par les clients ainsi qu'un ensemble d'exigences en matière d'automatisme pour répondre aux besoins de ces derniers. La solution Distributed Ethernet High Performance est décrite dans ce catalogue et est accompagnée d'applications possibles, de l'ensemble des exigences, et d'exemples. Un outil de recherche de produits vous aidera dans votre choix pour chaque solution. A chaque solution correspond une icône spécifique, qui est reportée dans la section produit. Correspondance de l icône Icône Nom de la solution associée Distributed Ethernet High Performance 2/4

23 Présentation, valeurs, applications Ethernet 0 Architectures Solution Distributed Ethernet High Performance Présentation 2 Coffret principal Ethernet TCP/IP Coffret distant Coffret distant La solution Distributed Ethernet High Performance est dédiée aux machines et aux installations complexes et de grande taille nécessitant modularité et transparence ainsi que des fonctions avancées. Cette solution réunit, dans une architecture distribuée reposant sur Ethernet Modbus TCP/IP, un automate Premium, des variateurs de vitesse Altivar 1/71, des terminaux Magelis XBT G et ipc ainsi que des E/S distribuées Advantys STB. Des services Web Transparent Ready et des fonctions sont intégrés aux équipements. Valeurs Diagnostic aisé et services distants Le remplacement des équipements défectueux, les services Web, la messagerie et le serveur Web intégré à l'équipement permettent une totale transparence de la maintenance et des services distants. Distribution des interfaces IHM Les services Web et l'ihm FactoryCast permettent de distribuer plusieurs IHM en toute transparence et avec un niveau élevé de contrôle d accès. Modularité et flexibilité élevées La combinaison Advantys STB, E/S modulaires, IHM locale et contrôleurs de vitesse (variateurs) permet de distribuer des fonctions d'automatisation avec une modularité et une flexibilité élevées. Applications Ci-dessous, des applications types de la solution Distributed Ethernet High Performance dans l'industrie, les infrastructures, les bâtiments et les services : b Secteur industriel : machines de conditionnement de grande taille, machines complexes, petits systèmes de stockage, machines modulaires b Infrastructure : portes d'aéroport, gestion de l'énergie dans les aéroports, gestion des bagages, contrôle des tunnels b Bâtiment/Services : distribution électrique, systèmes de tri, automatismes intelligents des bâtiments 2/5

24 Exigences Ethernet 0 Architectures Solution Distributed Ethernet High Performance Ensemble des exigences Performances 2 Pour cette solution, les exigeances typiques de performance sont : b Plate-forme d automatisme Modicon Premium avec un temps de cycle de ms b E/S : jusqu'à 800 (IP 20 - IP 67) b Commande des moteurs : variateurs de vitesse, jusqu'à 20 variateurs ATV 1/71 b Mouvement : jusqu'à 8 axes b Commande de mouvement : via bus SERCOS b IHM : boutons-poussoirs et voyants, affichage graphique, FactoryCast HMI, Vijeo Look b Sécurité : contrôleur modulaire Preventa Installation b Type de machine : machine autonome ou en réseau b Câblage : Ethernet et CANopen b Logiciels : bibliothèques et blocs fonctions pour une programmation simple b Outils Web d'automatisme b Très grande modularité b Diagnostic distant via le Web b Simplicité de la duplication et de sauvegarde de votre application grâce à la mémoire EEPROM Coûts La solution Distributed Ethernet High Performance réduit les coûts d'ingénierie. Constraintes Les variateurs et les périphériques E/S ont un degré de protection IP 20. Les coffrets et les boîtiers doivent impérativement respecter un niveau de protection supérieur (par exemple, IP 50 ou IP 66). Taille Longueur du réseau : illimitée pour l'application. 2/6

25 Offre produits, exemples Ethernet 0 Architectures Solution Distributed Ethernet High Performance Offre produits Le tableau ci-dessous facilite la recherche de la description des équipements utilisés dans cette solution. L icône correspondant est également placé en haut de la page description du produit afin d'effectuer le lien entre le produit et la solution. Equipements Page Magelis ipc, PC industriels /56 Magelis XBT GT, terminal graphique tactile /54 Modicon Premium, plate-forme d automatisme avec module /72 Ethernet TCP/IP, TSX ETY ConneXium, hubs et switches /54 Altivar 1, variateur de vitesse 0,18 15 kw 4/24 Altivar 71, variateur de vitesse 0,7 60 kw /8 Advantys FTB, répartiteur monobloc IP 67 d entrèes/sorties 4/17 Advantys STB, entrèes/sorties distribuées IP 20 /6 Inductel XGK S, système d identification inductive /41 2 Exemples Les illustrations suivantes présentent des applications de la solution Distributed Ethernet High Performance. Ventilation dans un tunnel Stockage 2/7

26 Bénéfices de CANopen CANopen 0 Architectures Avantages de CANopen CANopen est une norme standard ouverte CANopen est un réseau ouvert supporté par plus de 400 entreprises autour du monde, et promu par CAN in Automation. CANopen est conforme aux normes : EN et ISO pour ses descriptions d unité. 2 Schneider Electric travaille en collaboration avec CAN in Automation. Cette collaboration permet à Schneider Electric d offrir un réseau ouvert utilisant les standards existants définis par tous les membres de CAN in Automation. Etre membre actif permet à Schneider Electric d établir des normes standards à partir des besoins clients et systèmes. C est la meilleure garantie d ouverture et d interopérabilité pour vos systèmes et produits. Schneider Electric est fortement impliqué dans les groupes de travail qui sont importants pour les architectures machines et d installation, pour les systèmes et les produits. Schneider Electric s'est fortement investi dans les groupes de travail sur les produits, les systèmes et les architectures machines et installations. Schneider Electric détient la place de leader en ce qui concerne : b Profil de commande de mouvement b Vérification de la conformité CANopen. Application client Références générales CANopen, Interface Client Interface du serveur principal de références générales CANopen Interface du serveur de références générales CANopen Modbus Modbus MEI Transport (FC 4.1) MEI Transport (FC 4.1) CANopen apporte la transparence vers Ethernet CAN in Automation et Modbus-IDA ont travaillés ensemble pour créer une norme qui permet une transparence totale entre CANopen et Modbus TCP/IP. Cette collaboration a donné comme résultat la spécification CiA DSP09-2, définissant les standard des communications entre un réseau Modbus TCP/IP et un bus CANopen. La spécification définit les services de mappage permettant à des équipements CANopen de communiquer dans un réseau Modbus TCP/IP à travers une passerelle. L accès aux informations d un équipement CANopen est possible en lecture et en écriture par un grand nombre de fonctions de contrôle d équipement. Interface réseau Réseau Interface réseau Cette spécification est la première norme qui permet de développer une communication standard ouverte entre Modbus TCP/IP et CANopen. Elle oriente les solutions réseau de Schneider Electric vers de meilleurs intégration, diagnostic et configuration des applications distribuées. Elle permet aux machines et aux installations d être connectées en continu à un réseau Ethernet en combinant les avantages de chaque réseau dans sa zone spécifique. CANopen permet de sélectionner un boîtier de petite taille Grâce à sa grande imunité aux perturbations électromagnétiques (EMI), CANopen. permet à la machine ou à l installation d effecter un travail précis, même dans un environnement de fortes interférences. Les trames courtes CANopen et la connexion CANground fournissant les mêmes possibilités pour chaque équipement connecté au réseau, protègent contre les perturbations électromagnétiques (EMI). CANopen permet une transmission fiable Lorsqu un équipement CANopen transmet ses données, le système génère et prend en compte automatiquement la priorité du message. La perte d un télégramme à cause de problèmes de collision est impossible, et la perte de temps en attendant le prochain état inactif (idle) du réseau est évité. CANopen permet une transmission de données absolument fiable. Ceci constitue une des raisons pour lesquelles CANopen est utilisé dans les équipements médicaux nécessitant des réseaux fiables. S O F Identifiant R T R Champ commande Champ données Equipement CANopen Equipement CANopen Listage uniquement Trame CAN résultante /8

27 Bénéfices de CANopen (suite) CANopen 0 Architectures CANopen CANopen supprime les pertes de temps Les pertes de temps sont toujours consommatrices de temps et d argent. CANopen est conçue afin de réduire ces pertes de temps autant que possible. Avec sa distance de Hamming de 6, CANopen possède une trés bonne détection d erreur, et un trés bon mécanisme de correction. Avec une probabilité de une erreur non détectée en 1000 ans (1), CANopen est le plus fiable des réseaux pour machines et installations. Dans le cas où le réseau détecte une condition d erreur, le chien de garde est la première possibilité de surveillance de l état de l équipement. Chaque message de diagnostic contient la source et la raison de l erreur, ce qui permet une réaction rapide et une réduction des pertes de temps. Un diagnostic supplémentaire est développé pour améliorer le diagnostic des équipements CANopen complexes, et pour maintenir le réseau. De plus, pour aider à la détection des erreurs aléatoires, un historique des erreurs est disponible. 2 CANopen : Performance et flexibilité La raison principale pour utiliser un réseau est sa performance et sa flexibilité à s adapter exactement au contraintes de l application. CANopen fournit un dispositif unique pour l adaptation de la transmission de données. Basé sur le modèle producteur/consommateur, CANopen permet pour la transmission de données, des communications de type diffusion générale, point à point, changement d état et cyclique. Ce qui veut dire que les données sont transmises uniquement si nécessaire, ou suivant une base de temps spécifique. Les objets données process (PDO) peuvent être configurés individuellement. Les paramètres peuvent être changer à tout moment. CANopen : A propos des performances Bien que CANopen soit très flexible, la réponse du réseau est rapide. En moins de 1 ms, 256 points d entrées/sorties numériques peuvent être traités à 1 Mbit/s (2). Typiquement, Profibus-DP a besoin de environ 2 ms à 12Mbit/s pour le même type d échange de données. En plus de la réponse rapide, le contrôle de priorités des messages peut être changé. CANopen fournit les possibilités d adapter la transmission de données aux contrainte de l application. CANopen autorise une baisse des coûts CANopen combine facilité d installation avec équipements à faible coût. CANopen n a pas besoin d une liaison équipotentielle entre les équipements comme beaucoup de bus de terrain. Une mauvaise connexion entraine non seulement des erreurs de communication, mais peut aussi causer des dommages sur les équipements du bus de terrain. En outre, les composants pour CANopen sont produits en grande quantité, ce qui diminue leur prix. Schneider Electric fournit cet avantage de coût à ses clients. Un prix de 10 à 20 % moindre par rapport à d autres bus de terrain peut être attendu. (1) 1 bit d erreur toutes les 0,7 s à 500 Kbit/s, 8 h par jour, 65 jours par an. (2) Source : Grid Control 2/9

28 Bénéfices de CANopen (suite) CANopen 0 Architectures performance CANopen, le meilleur choix efficacité outils D autres réseaux que CANopen pour les machines et les installations sont disponibles sur le marché. Les 2 plus connus sont Profibus-DP et DeviceNet. Pour une application cependant, le côté technique est plus important que la popularité du réseau. 2 diagnostic détection d erreur flexibilité CANopen DeviceNet EMI coûts CANopen et DeviceNet Les 2 sont basés sur CAN. C est la raison pour laquelle il y a que peu, mais d importantes différences lorsqu on parle de machines ou d installations. DeviceNet est utilisé pour les capteurs et les actionneurs avec une polyvalence limitée. Les avantages de CANopen sont clairement : b La performance, grâce à son haut débit, b La flexibilité, grâce son dispositif unique d adaptation au réseau, b Les diagnostics, grâce aux messages d erreur détaillés, b Les coûts, dû au fait que CANopen est l interface naturelle des variateurs. efficacité diagnostic détection d erreur performance flexibilité outils EMI coûts CANopen et Profibus DP Ces 2 protocoles sont basés sur des caractéristiques physiques différentes, et ont des histoires différentes. CANopen a été développé au départ, pour les machines et les installations alors que Profibus DP a été développé pour un usage plus général. Ces 2 approches différentes donnent avantage à CANopen pour : b Son efficacité, grâce à son débit de données et ses en-têtes de messages, b Le comportement face aux perturbations électromagnétiques (EMI), grâce à son implémentation physique, b La flexibilité, grâce son dispositif unique d adaptation au réseau, b La détection d erreur, grâce à ses meilleures possibilités de détection et de correction, b Les coûts, dû au fait que CANopen est l interface naturelle des variateurs, et que l équipotentielle est intégrée aux câbles CANopen. CANopen DeviceNet Toutes ces raisons font de CANopen Le meilleur choix pour les machines et les installations. CANopen fournit des performances techniques et de la flexibilité. Il s agit d un vrai fournisseur indépendant de solution réseau qui garantit le meilleur en matière d ouverture et de d interopérabilité des systèmes et des produits. Scada System informatique Ethernet TCP/IP IHM Premium CANopen IHM Advantys STB TeSys U ATV 1 ATV 71 IcLA IcLA Advantys FTB 2/10

29 Vue d ensemble CANopen 0 Architectures Vue d ensemble Schneider Electric présente plusieurs types de solutions permettant d adresser un ensemble commun d exigences client. Dans le cas de machines et d installations, Schneider Electric a définit 7 solutions utilisant CANopen. Ces solutions sont : b Solution Compact Evolutive Optimized b Solution Compact Evolutive Performance b Solution Compact Evolutive High Performance. b Solution Distributed CANopen Optimized b Solution Distributed CANopen Performance b Solution Distributed CANopen High Performance b Solution ATV71 Controller Inside 2 Ces solutions CANopen couvrent 2 types de machines et d installations : b Machines & installations compactes. b Machines & installations distribuées. Pour les machines & installations compactes, trois solutions ont été sélectionnées pour CANopen : b Solution Compact Evolutive Optimized b Solution Compact Evolutive Performance b Solution Compact Evolutive High Performance. Ces types de solutions ont la même valeur pour le client, cependant, elles ont été mise en place pour répondre parfaitement à différents types de contraintes pour différents produits, de manière à respecter parfaitement les exigences des clients. Pour les machines & installations distribuées, trois solutions ont été sélectionnées pour CANopen : b Solution Distributed CANopen Optimized b Solution Distributed CANopen Performance b Solution Distributed CANopen High Performance. Pour les machines & installations spécifiques, une solution avancée a été définie : b Solution ATV71 Controller Inside. Toutes ces solutions sont décrites dans ce catalogue et sont accompagnées d applications possibles, de l ensemble des exigences, et d exemples. La partie offre produit de chaque solution aide à simplifier le choix du produit pour chaque solution. A chaque solution correspond un icône. Pour aider à leur choix, ces icônes sont reportés dans la section produit. Correspondance des icônes Icône Solution associée Compact Evolutive Optimized Compact Evolutive Performance Compact Evolutive High Performance Distributed CANopen Optimized Distributed CANopen Performance Distributed CANopen High Performance 2/11

30 Présentation, valeurs, applications CANopen 0 Architectures Solution Compact Evolutive Optimized Présentation La solution Compact Evolutive Optimized est dédiée aux machines et installations compactes. Le réseau CANopen est conçu pour accroître la flexibilité et l attractivité des machines et des installations. 2 Valeurs La solution Compact Evolutive Optimized fournit un système de communication aussi simple à concevoir et à utiliser que les systèmes de câblage traditionnels. Il propose de nouveaux dispositifs permettant d améliorer le time to market, l attractivité et la flexibilité de la machine ou de l installation. CANopen Schneider Electric fournit une offre standard et cohérente. L interopérabilité des composants a été vérifiée et validée par Schneider Electric. Ceci permet de réduire les coûts de mise en service de la machine ou de l installation. De même, l utilisation de CANopen permet de réduire les coûts de câblage. Cette solution est basée sur une offre logicielle intégrée simple à comprendre et à utiliser. Les fonctions de diagnostics sont parfaites pour effectuer une maintenance aussi simple que possible, et dans le cas d un problème sur un équipement, celui-ci peut être facilement changé sans modifier le programme d application. Une fonction de back-up est fournie à l'aide des modules de mémoire. Une configuration et une communication aisées avec les variateurs Altivar : l'utilisation d'un seul outil TwidoSuite pour la programmation de l'automate et la configuration des variateurs de vitesse Altivar 1 à l'aide d un mécanisme de macros simplifie l'ajout de variateurs à l installation. Applications La solution Compact Evolutive Optimized vise en priorité le secteur de l industrie. Exemples typiques de segments d application pour la solution Compact Evolutive Optimized : b Assemblage, utilisant des applications de marquage, remplissage,... b Manipulation d objets avec des applications palettiseur, transports,... b Empaquetage avec des applications marquage, confection de blister, remplissage, dosage,... b Textile avec des applications d enroulage, déroulage,... b Véhicules de collecte d'ordures. b Stations de pompage. b Traitement de l'eau (système fermé). 2/12

31 Exigences, offre produits, exemples CANopen 0 Architectures Solution Compact Evolutive Optimized Ensemble des exigences Performances Les performances sont déterminées par le nombre d entrées/sorties, le temps de cycle du contrôleur programmable et le nombre de variateurs. Pour cette solution, les exigences sont : b entrées/sorties. b Temps de cycle du contrôleur : ms. b Jusqu à 4 convertisseurs de fréquence : v Variateurs de vitesse Altivar 1 v Servo variateurs Lexium 05 (à la place de 2 variateurs de vitesse) b IHM graphique directement connecté à l automate. 2 Installation CANopen est utilisé pour permettre de la flexibilité et pour assurer la simplicité de la machine ou de l installation. La configuration du réseau et la programmation font partie d un outil qui peut être utilisé avec de faible connaissance du système. La configuration suit une approche logique. L équipement IHM peut être connecté directement à l automate. Coûts Les coûts dépendent de plusieurs aspects. La solution Compact Evolutive Optimized influence l un de ces axes qui est la réduction des coûts du câblage. Contraintes Cette solution est restreinte aux produits IP 20 qui sont situés dans un coffret ou intégrés dans l équipement. Typiquement, une fonction de sûreté est exigée suivant le niveau de sûreté souhaité pour la machine ou pour l installation. Taille La taille d une machine ou d une installation compact est de quelque mètres carrés. Les automatismes sont situé dans un coffret, ou dans le bati de la machine. Offre produits Le tableau ci-dessous facilite la recherche de la description des équipements utilisés dans cette solution. L icône correspondant est également placé en haut de la page description du produit afin d'effectuer le lien entre le produit et la solution. Type d équipements Page Twido contrôleur programmable avec module TwidoPort 4/6 Altivar 1, variateur de vitesse 0,18 15 kw 4/24 Altivar 71, variateur de vitesse 0,7 60 kw 4/2 Exemples Textile, bobinage Ci-après, quelques applications réalisées avec la solution Compact Evolutive Optimized : Manipulation d objets, palettiseur 2/1

32 Présentation, valeurs, applications CANopen 0 Architectures Solution Compact Evolutive Performance 2 CANopen Ethernet TCP/IP Présentation La solution Compact Evolutive Performance est dédiée aux installations compactes et complexes nécessitant performance et solidité, mais également flexibilité et modularité, afin de simplifier les adaptations nécessaires pour les différentes machines. Elle associe un contrôleur programmable Modicon M40, des variateurs de vitesse Altivar 1/71, des servo variateurs Lexium 05/15 sur CANopen et un terminal Magelis XBT GT avec communication Modbus Plus ou Ethernet TCP/IP. Les outils de programmation et de configuration de cette solution associent toutes les caractéristiques et les équipements requis, de la conception à la maintenance. Ils permettent aux experts en automatisme d'exploiter leurs connaissances afin d'atteindre le niveau de performance demandé. Valeurs Flexibilité de la solution Le système de câblage prêt à l'emploi et la configuration graphique de CANopen utilisée dans Unity offrent une grande capacité d'adaptation en fonction des contraintes liées aux machines et réduisent de façon considérable le coût du câblage. Simplicité dans le mouvement Le contrôle des axes non synchronisés ne requiert aucun module supplémentaire à l'intérieur du Modicon M40. Un ensemble de blocs fonctions ouverts normalisés pour automate gère facilement les variateurs Altivar et Lexium sur CANopen. Productivité du design à la maintenance Les outils fournis avec cette solution (Unity, Vijeo Designer, PowerSuite...), permettent de maîtriser la productivité aux différentes étapes du cycle de vie Affichage de diagnostic centralisé Grâce au terminal Magelis XBT GT, l'opérateur visualise les diagnostics sur le matériel et le process, assurés par la plate-forme Modicon M40 et les variateurs, sans programmation supplémentaire. Télémaintenance Le port Ethernet intégré et les services Web prédéfinis de la plate-forme Modicon M40 simplifient l'accès distant à cette solution. Applications Ci-dessous, des exemples types d'applications dans l'industrie et le bâtiment pour la solution Compact Evolutive Performance : b Secteur industriel : presses à viande, machines de découpe, mélangeurs, encaisseuses, encartonneuses, palletiseurs, machines pour emballage thermoformé. b Bâtiment : refroidisseur, système de tri, tour de refroidissement. 2/14