Des architectures de commande de sécurité intelligentes

Plus simples, plus flexibles, plus productifs, plus efficaces – le niveau des automatismes augmente en même temps que les exigences relatives aux machines et aux installations. Les techniques de commande jouent un rôle capital. Les procédés sont de plus en plus complexes, le nombre des relations au sein d’une machine augmente, ainsi que le niveau de la mise en réseau.

Dans de nombreux secteurs d’activités, les hommes se rapprochent toujours plus des procédés, pour équiper et assembler les machines par exemple. Une interaction la plus étroite possible entre les hommes et les machines peut contribuer à augmenter la disponibilité des installations et, par conséquent, à accroître la productivité. Cela renforce l’importance des techniques d’automatismes de sécurité en rapport avec le concept complet d’automatismes.

Grâce à des architectures de commande de sécurité intelligentes, les utilisateurs peuvent mettre en œuvre, de manière personnalisée, les exigences de sécurité dans la conception, les concepts de commande et de maintenance, ainsi que dans les notices d’utilisation.

Il existe un profil d’exigences particulier qui est fonction du type de machine, du domaine d’utilisation et du concept de sécurité demandé – et qui tient compte de l’appréciation du risque. Ainsi, il peut être judicieux d’exploiter séparément des commandes de machines existantes et des systèmes de commandes de sécurité ou encore de les réunir dans un système d’automatismes commun. Chaque concept ne s’adapte pas de la même manière à toutes les machines.

 

Photo: Pilz GmbH & Co. KG «Sécurité et standard dans un même système: Système de commande PSSuniversal multi et PSSuniversal PLC.»

Standardiser la sécurité

L’étendue des fonctions de l’installation détermine le choix de l’envergure du système de sécurité adapté. Dans certains cas, l’ouverture des systèmes est aussi une nécessité. Grâce à la compatibilité des systèmes de commande configurables PNOZmulti avec tous les systèmes de communication basés sur les bus de terrain ou sur Ethernet, les exploitants de machines pourront sélectionner la commande d’exploitation qui leur est adaptée. Aussi bien les fabricants que les utilisateurs tirent profit de cette standardisation de la sécurité.

La simplicité d’utilisation est l’un des points forts de ces systèmes de commande configurables; l’utilisateur crée rapidement son programme destiné aux fonctions de sécurité à l’aide du logiciel PNOZmulti Configurator et des blocs fonctions certifiés disponibles. En comparaison avec les solutions de câblage conventionnelles, les utilisateurs gagnent du temps et réduisent leurs coûts liés à la planification, la création de projets, la mise en service, le diagnostic et la maintenance. Les systèmes de commande configurables PNOZmulti sont par ailleurs assez performants pour prendre en charge la commande complète de machines de plus petite taille. Cela permet de gagner de la place dans l’armoire électrique.

 

Sécurité et normalisation dans un même système

La sécurité est de plus en plus marquée, non seulement par des évènements statiques, mais elle doit aussi être en mesure de réagir à des états parfois complexes ou à des résultats de calculs compliqués. À l’avenir, les concepts de sécurité dynamiques, tels que différents modes de fonctionnement ou la surveillance du couple selon le positionnement d’un ou plusieurs axes, par exemple, seront maintenus dans l’architecture du système de commande. Cela requiert de plus en plus des liens solides entre les différents éléments au sein de la chaîne complète de procédé. Les données sur les machines pour la normalisation ou la sécurité doivent pouvoir être traitées ensemble.

La tendance est à l’utilisation d’une architecture de commande commune pour les fonctions standard et de sécurité – voire à la fusion fonctionnelle des deux domaines jusque-là séparés. Dans le cas des installations réparties, des ensembles mixtes s’imposent afin de réduire coûts de câblage et problèmes d’interface.

 

L’exemple des machines-outils

Les machines-outils constituent un bon exemple. Les commandes numériques de sécurité ou les commandes de contrôle de mouvement recensent, directement à partir de leurs systèmes de codeurs intégrés, des informations de sécurité telles que la vitesse linéaire, la vitesse de rotation ou l’arrêt de rotation des différents axes et les transmettent aux systèmes de commande de sécurité à des fins d’analyse de sécurité. Elles peuvent à la fois traiter des fonctions de sécurité locales, mais aussi capter et transmettre des signaux standard pour la surveillance des fins de course.

Un système commun de périphéries suffit, même pour les signaux importants de procédés liés aux techniques de commande, sous forme d’entrées/sorties standard et d’entrées/sorties pour les fonctions de sécurité. Grâce à l’ouverture du système de commande de sécurité, les systèmes de codeurs complémentaires, les problèmes d’interfaces ou les solutions avec adaptateurs deviennent obsolètes. Pilz propose à cet effet les systèmes de commande PSSuniversal multi. Ces derniers peuvent réaliser des fonctions de sécurité locales, mais aussi capter et transmettre des signaux standard de périphérie.

Les systèmes de commande PSSuniversal PLC montrent l’importance des synergies pour la visualisation, les diagnostics, les travaux de maintenance et l’ingénierie, lorsque les parties fonctionnelles et de sécurité d’une commande de machine sont considérées conjointement. Comme ce sont des systèmes de commande programmables (API), les utilisateurs peuvent choisir de programmer avec les éditeurs standardisés selon la norme EN/CEI 61131-3 pour les tâches standard et de sécurité ou de configurer avec l’éditeur de programmes PASmulti, qui applique la philosophie de configuration du PNOZmulti Configurator. Dans tous les éditeurs cités, une multitude de blocs fonctions de sécurité certifiés sont proposés.

 

Répartition de l’intelligence

Aussi bien les systèmes PSSuniversal multi que PSSuniversal PLC sont des commandes du système d’automatismes PSS 4000 de Pilz. La fusion des automatismes standard avec la sécurité est l’idée principale de ce système. Les données de procédé ou de commande, les données à sécurité intégrée et les informations de diagnostic sont échangées et synchronisées via le système SafetyNET p basé sur Ethernet. L’emplacement pour le traitement de la partie du programme correspondante est ainsi sans importance pour la fonction de commande.

L’utilisateur dispose d’un programme dont l’exécution est répartie dans un projet centralisé. Tous les abonnés du réseau sont configurés, programmés et diagnostiqués via ce projet. Cela offre une vue centralisée sur les systèmes répartis pour toutes les tâches de commande. Il en résulte une plus grande disponibilité grâce à des réactions aux erreurs locales, ainsi qu’une productivité plus élevée suite à des temps de réponse plus courts de l’ensemble du système. La répartition en parties de machines de plus petite taille entraîne, par ailleurs, une meilleure extensibilité.

 

 

Des commandes par cellules autonomes

Avec de telles structures d’automatismes multi-maîtres, des commandes par cellules largement autonomes pouvant agir entre elles au sein du réseau, voient le jour. Le système d’automatismes PSS 4000 permet ainsi de transférer l’approche mécatronique au niveau de la commande, ce qui représente une étape importante au sens du concept d’Industrie 4.0.

Les installations peuvent être découpées en unités dont le fonctionnement est transparent et indépendant. Les frais d’ingénierie, de mise en service et de maintenance sont considérablement réduits; avec un concept et une conception mécatroniques, il est possible, par exemple, d’obtenir en parallèle un développement du système et du matériel. Jusqu’à présent, le développement logiciel ne commençait que lorsque la conception de la machine était déterminée. Des modifications ou des extensions de fonctions n’étaient, par la suite, possibles que de manière très onéreuse, car le programme écrit jusque-là accédait directement au matériel. Même le niveau de standardisation des parties des machines et des installations augmente, de telle sorte que ces dernières peuvent être adaptées aux souhaits de modification des clients.

 

À propos de Pilz Avec plus de 1700 employés à travers le monde, Pilz GmbH & Co. KG est un leader technologique engagé à l’échelon international dans les techniques d’automatismes. Dans ce domaine, l’entreprise s’est développée en tant que fournisseur de solutions complètes destinées aux techniques de sécurité et de commande. La maison mère en Allemagne, de même que ses trente filiales et succursales, sont présentes sur tous les continents. Parmi les produits proposés, on compte des capteurs, des relais de surveillance électroniques, des solutions d’automatismes avec contrôle de mouvement, des blocs logiques de sécurité, des systèmes de commande programmables, des terminaux tactiles, ainsi que des organes et signaux de commande. Pour la mise en réseau industrielle, des bus de sécurité, des systèmes Ethernet ainsi que des systèmes industriels sans fil sont disponibles. Pilz propose par ailleurs une vaste gamme de prestations de services et diverses offres de formations.

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