01|20 Lapp France s.a.r.l. Technopôle Forbach-Sud BP 50084 57602 Forbach Cedex
01|20 Lapp France s.a.r.l. Technopôle Forbach-Sud BP 50084 57602 Forbach Cedex Tél. : +33 3 87 84 19 29 www.lappfrance.fr COMMUNICATION INDUSTRIELLE 1011 Module 1 Module 3 Module 2 Module 4 CONTENU 1. INTRODUCTION À L‘AUTOMATISATION 1.1 Avantages de l’automatisation 4 1.2 Le modèle entrée - sortie 5 1.3 Transfert vers l’industrie 6 1.3.1 Composants d’un système d‘automatisation industrielle 7 1.4 La différence entre contrôleur et régulateur 7 1.5 Structure d’un système d‘automatisation 9 1.6 Types de systèmes d‘automatisation 10 1.6.1 La différence entre signaux analogiques/numériques 12 1.7 Types de protection IP 12 2. COMPOSANTS DES SYSTÈMES D’AUTOMATISATION 2.1 Vue d’ensemble des composants 15 2.2 Qu’est ce qu’un capteur ? 15 2.3 Actionneurs 17 2.4 Ordinateur de contrôle 18 2.5 Des composants d’un réseau de communication 20 2.5.1 Le câble 20 2.5.2 Connecteurs de réseau de communication 22 2.5.3 Topologies de réseau 25 2.5.4 Bus de terrain et Ethernet 27 2.5.5 Système E/S décentralisé du réseau de communication 28 3. SYSTÈMES DE BUS DE TERRAIN 3.1 Une brève histoire de bus de terrain 29 3.2 Avantages et inconvénients de bus de terrain par rapport au câblage conventionnel 30 3.3 Classification des bus de terrain en fonction des propriétés 31 3.4 Termes clés pour comprendre les bus de terrain 31 3.5 Présentation de quelques bus de terrain 32 3.6 Profibus 33 3.6.1 Câbles et connecteurs 33 3.6.2 Topologies, structure et câblage 35 3.7 BUS CAN 36 3.7.1 Câbles et connecteurs 37 3.7.2 Topologie, structure et câblage 38 3.8 CC-Link 39 3.8.1 Câbles et connecteurs 40 3.8.2 Topologie, structure et câblage 41 3.9 AS-Interface 42 3.9.1 Câbles et connecteurs 43 3.9.2 Topologie, structure et câblage 44 3.10 IO-Link 46 3.10.1 Câbles et connecteurs 46 3.10.2 Topologie, structure et câblage 47 3.10.3 Exemple De Topologie 48 Signal de sortie Sortie d’un système de commande Signal digital Peut prendre les deux niveaux de signal 0 et 1. Signal électrique Un signal électrique doit être variable en termes d’ampérage, de tension ou de résistance afin de pouvoir transporter des informations. Dans l’automatisation, un signal électrique numérique est utilisé lorsque, par exemple, 0 V signifie «off» et 24 V signifie «on». Si le signal électrique indique une séquence «on»/»off» dans le temps, il peut être utilisé pour transmettre tout protocole lisible par machine. Un signal électrique analogique, qui dans l’automatisation peut avoir n’importe quelle valeur entre 0V et 24V, contient suffisamment d’infor- mations pour régler la vitesse d’un moteur, par exemple. SPE Single Pair Ethernet - Ethernet à paire unique Station intelligente Cette station échange des données avec la station principale. Dans une certaine mesure, elle peut traiter des valeurs et les transmettre à ses propres interfaces locales. Station locale Cette station peut envoyer des messages au maître et à d’autres composants. L’une de ces stations locales peut être un automate pro- grammable. Station Maître La station maître gère et contrôle l’ensemble du réseau CC-Link Support partagé On parle de support partagé lorsque des composants accèdent à un support de transmission commun et doivent partager la capacité de transmission. Terminaison de bus Dans le cas de certains bus de terrain, une terminaison de bus est nécessaire aux extrémités de la ligne. Il peut s’agir de terminaisons de bus passives ou actives. Topologie Les réseaux de communication sont constitués d'appareils ou de composants reliés entre eux par des lignes. La topologie de ce réseau de communication décrit comment les appareils et les lignes sont disposés les uns par rapport aux autres. Topologie du réseau Une topologie de réseau est une représentation graphique de la façon dont les appareils sont mis en réseau les uns avec les autres. Tronc & ligne de dérivation La topologie du tronc et de la ligne de saut est un mélange de la topologie du tronc et de la ligne de saut. A titre de comparaison : imaginez une route principale (Tronc) avec beaucoup de rues sans issue bifurquant vers la droite et la gauche (lignes de dérivation), dont chacune a quelques maisons le long de celle-ci. Glossaire 3 4. ETHERNET INDUSTRIEL 4.1 Introduction 49 4.1.1 Fonctionnement d’Ethernet 50 4.1.2 Le cuivre comme moyen de transmission 52 4.1.3 La fibre optique comme moyen de transmission 55 4.1.4 L’air comme moyen de transmission 57 4.2 Introduction à l’Ethernet industriel 60 4.3 Vue d’ensemble des solutions Ethernet industriel 62 4.3.1 EtherNet/IP 66 4.3.2 CC-Link IE 66 4.3.3 EtherCAT 67 4.3.4 PROFINET IO 67 4.4 Regard vers le futur 69 5. GLOSSAIRE Termes techniques 70 Pour accéder à davantage de ressources et vous auto- évaluer, nous vous proposons également ces modules dans une version online à l’adresse : https://lappgroup.knowhow.de/modules-fr.html Vous pouvez également flasher le QR code ci-dessous : 4 1. INTRODUCTION À L‘AUTOMATISATION Que signifie « automatisation » ? « Équiper une installation de sorte qu’elle exécute sa fonction de manière totale ou partielle sans intervention humaine ». [selon DIN 19233] 1.1 QUELS SONT LES AVANTAGES DE L’AUTOMATISATION ? Meilleure rentabilité • Accélère le cycle de production • Augmente la qualité du produit • Permet des économies de temps et de coût du personnel • Réduit l’impact environnemental grâce au fonctionnement efficace des ressources des systèmes (par ex. faible consommation de matériaux et d‘énergie) • Augmente la flexibilité • Meilleure utilisation de la capacité offerte par l’équipement et les systèmes Augmente la fiabilité, la sécurité et le cycle de vie des systèmes de production • Transport d’objets lourds comme les éléments de carrosserie dans la construction automobile au moyen d‘aide au levage • Inspection automatisée et analyse d’image (par ex. images infrarouges ou radiographies) • Précision améliorée et évitement des erreurs Conditions de vie et de travail améliorées • Soulage les êtres humains d’un travail mentalement peu exigeant, monotone, pénible, dangereux ou insalubre • Utilisation commode Entrée Sortie Fonction 5 BASES DE L‘AUTOMATISME 1.2 LE MODÈLE ENTRÉE - SORTIE Si nous transposons cette description générale du fonctionnement du robinet dans un modèle entrée-sortie, nous avons une unité de contrôle (fonction) avec un signal d’entrée (entrée) fourni par le cap- teur infrarouge et le signal de sortie (sortie) qui ouvre ou ferme la vanne. Entrée L‘entrée d‘un système d‘automatisation est généralement une gran- deur physique qui est détectée par les capteurs ou méthodes des mesures appropriés. Dans l‘exemple du mitigeur, c‘est la distance entre les mains de l‘utilisateur et le capteur. Lorsque cette distance descend en dessous d‘une valeur fixe, le capteur envoie un signal à l‘entrée du contrôleur. Fonction Une fonction influence la réponse d‘un système technique. Dans l‘exemple du mitigeur, sa fonction est réalisée comme un simple circuit électronique qui génère un signal d‘ouverture de la vanne lorsque le capteur de proximité est déclenché. Ce signal de sortie est maintenu jusqu‘à ce que le capteur détecte que les mains s‘éloignent. Ensuite, la vanne est fermée. Sortie Dans le cas le plus simple, la sortie d‘une fonction ou d‘un contrô- leur est utilisée pour activer un voyant lumineux. En termes géné- raux, nous pouvons les désigner comme des actionneurs activés via la sortie. Cela peut être un moteur, une vanne, un chauffage ou un écran sophistiqué pour visualiser la machine. Dans l‘exemple du mi- tigeur, la sortie contrôle la vanne magnétique mentionnée ci-dessus qui s’ouvre lorsqu‘un signal est actif et se ferme lorsque le signal est réinitialisé. 6 1.3 TRANSFERT VERS L’INDUSTRIE : UNE SIMPLE BANDE TRANSPORTEUSE Du mitigeur à la bande transporteuse La tâche d‘automatisation simple du mitigeur peut maintenant être appliquée au scénario industriel suivant : une bande transporteuse simple a deux barrières lumineuses et un entraînement qui peut être activé et arrêté. Les barrières lumineuses sont situées au début et à la fin de la bande transporteuse. Si une pièce est placée au début de la bande transporteuse, la barrière lumineuse est interrompue et la bande transporteuse est activée. Lorsque la pièce atteint la fin de la bande transporteuse, la seconde barrière lumineuse est interrompue et la bande transporteuse est arrêtée. Le modèle entrée-sortie En termes de modèle entrée-sortie, la bande transporteuse com- prend le système d‘automatisation suivant : l‘entrée est fournie par deux barrières lumineuses ; le contrôleur traite les deux entrées et fournit une donnée de sortie sous la forme d’un signal permettant d’activer et d’arrêter le système d’entraînement. La fonction dans ce cas peut être représentée pour une pièce comme un contrôle en séquence simplifié. Le contrôle de flux signifie que les différentes étapes sont exécutées les unes après les autres et la dernière étape est suivie par la première étape : • Les deux barrières lumineuses ne sont pas interrompues : l’entraînement est arrêté • Seule la barrière lumineuse de gauche est interrompue : entraînement activé • Les deux barrières lumineuses ne sont pas interrompues : entraînement activé • La barrière lumineuse de droite est interrompue : l’entraînement est arrêté • Recommencer à l’étape 1 3 2 1 4 7 BASES DE L‘AUTOMATISME 1.3.1 COMPOSANTS D’UN SYSTÈME D‘AUTOMATISATION INDUSTRIELLE Vue d’ensemble des composants d’un système d‘automatisation industrielle Si nous généralisons les uploads/Industriel/ communication-industrielle.pdf
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- Publié le Mai 17, 2021
- Catégorie Industry / Industr...
- Langue French
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