Résumé. De l analogique au numérique. Traitement de l information : Les bus de terrain. La technologie Smart

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Rodolphe Beaupré
il y a 8 ans
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2 Résumé De l analogique au numérique Chaque composant d un procédé participe à la performance globale du système. Ces composants (automates, ordinateurs, instruments de terrain, ) ont évolué dans le temps chacun à leur rythme mais restent toutefois dépendants les uns des autres car ils doivent pouvoir fonctionner ensemble. L évolution des installations, notamment au niveau automates et PC industriels vers des systèmes de plus en plus performants, rapides et sûrs entraînent une évolution obligée des capteurs et actionneurs. L arrivée de la technologie numérique dans le monde de la mesure a fait progresser de façon considérable les performances des capteurs que ce soit au niveau métrologie (précision, limite des principes physiques, ), mise en œuvre et maintenance (configuration et archivage sur PC, autodiagnostic, ) ou l exploitation elle-même (plus de fonctionnalités, plusieurs variables simultanément, auto-surveillance,.). Grâce au microprocesseur, une fonction importante est désormais disponible : la communication! Traitement de l information : La communication est la fonction du capteur qui va permettre d exploiter au mieux toutes les possibilités de l'instrumentation. Le mode de transmission traditionnel 4 20mA n est pas adapté aux nouvelles fonctions et il constitue un goulot d étranglement empêchant ainsi une exploitation optimale des équipements. Les bus de terrain Le bus de terrain est le la réponse logique à ces différents problèmes. Il ne s'agit de rien d'autre que de mettre en place une architecture de transmission adaptée à la nature des information disponibles. Longtemps freiné par la guerre des standards, le bus de terrain est aujourd'hui de plus en plus présent dans les installations. Pour l'instrumentation de process, il existe 2 propositions normalisée: Profibus et Foundation Fieldbus. La technologie Smart Le terme de capteur Smart s utilise couramment pour désigner un capteur numérique doté d une possibilité de communication. Les informations digitales sont modulées sur la boucle courant. La valeur moyenne étant nulle, le signal 4-20 ma n est pas affecté et peut être utilisé de manière tout à fait conventionnelle. Un terminal portable ou un PC branché sur la boucle permet le dialogue avec l instrument pour les opérations de configuration ou de maintenance. Il est donc possible de lire et modifier les paramètres du capteur sans ouvrir le boîtier ni même se rendre sur site. La technologie Smart ne constitue pas un bus de terrain. Il s agit avant tout d une aide à la configuration et à la maintenance. Le protocole adopté aujourd hui par la plupart des fabricants est le protocole HART.

3 HART sur Ethernet/Internet Certaines applications se prêtent mal au bus de terrain. Elles sont trop modestes ou ne sont pas intégrées dans un système automatisé. Il est cependant intéressant d'accéder aux données de manière numérique. Le support le plus largement diffusé est Ethernet pour les LAN et Internet pour les accès distants. Pour diverses raisons les capteurs n'ont pas de compatibilité directe, d'ou l'idée d'utiliser un module externe pour procurer cette connectivité. Le module (FXA 520) intègre les fonctions de serveur Web, envoi d' et connexion physique à Ethernet ou au réseau téléphonique pour les accès à distance. Application typique: VMI Le concept VMI (Vendor Managed Inventory) occupe une place grandissante dans la notion de Supply Chain Management. Cela consiste à confier au fournisseur la gestion et la responsabilité de l approvisionnement en matières premières d un site de production. Tous les matins, les informations sont automatiquement transmises par mail au fournisseur chargé de l'approvisionnement. En fonction de la consommation, un seuil d alerte est programmé dans le système. Lorsque ce niveau d alerte est atteint, un est immédiatement envoyé, ce qui permet au fournisseur d'organiser la livraison du produit de telle sorte que la production ne soit jamais affectée par une rupture de stock.. Le fait d'utiliser une technologie numérique pour l'acquisition des données permet de bénéficier du mêmes niveau de fonctionnalités que sur un bus de terrain mais dans un contexte particulier à savoir: peu d'instruments et grandes distances. Le VMI s'adresse avant tout à des spécialistes de la chaîne logistique qui ne sont pas forcément des spécialistes de l'instrumentation. Grâce à la possibilité de configuration et diagnostic à distance, il est possible de concentrer la compétence métrologique dans un endroit unique, ou même d'externaliser la fonction de maintenance.

Pour diverses raisons les capteurs n'ont pas de compatibilité directe, d'ou l'idée d'utiliser un module externe pour procurer cette connectivité.

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