La normalisation des systèmes rationalise les conceptions industrielles

Pour tout équipement surveillé numériquement ou automatisé, les contrôleurs interagissent avec des capteurs physiques et des dispositifs de sortie à l'aide de signaux d'entrée/sortie (E/S) électroniques. Les équipements de tous types nécessitent des systèmes d'E/S capables de se connecter physiquement et de s'interfacer fonctionnellement à une multitude de signaux électriques câblés. Ces systèmes offrent une connectivité transparente du terrain au contrôleur et prennent en charge les initiatives de l'Internet industriel des objets (IIoT).

Selon l'application, les concepteurs peuvent utiliser un ou plusieurs PC, microcontrôleurs intégrés, contrôleurs logiques programmables (PLC) et/ou autres composants pour automatiser leurs systèmes. Tant de choix de contrôleurs peuvent conduire à une situation où les concepteurs doivent appliquer de nombreux types de systèmes d'E/S, ce qui augmente l'effort de conception, le coût du matériel et les besoins en pièces de rechange. Heureusement, il existe des systèmes d'E/S distants, basés sur les normes de l'industrie, qui permettent aux constructeurs d'équipements de maintenir la cohérence de la conception, de simplifier le travail et d'augmenter la flexibilité de l'automatisation.

Les E/S déportées standardisées (Figure 1) aident les concepteurs d'équipements à bien des égards :les concepteurs et les techniciens n'ont besoin d'apprendre qu'une seule plate-forme, cela évite le matériel et les logiciels coûteux et propriétaires, offre plus de choix pour les signaux d'E/S et réduit les stocks de pièces de rechange nécessaires. .

Pour presque n'importe quel contrôleur, un constructeur d'équipement peut sélectionner - et pour à peu près n'importe quel signal de terrain discret ou analogique imaginable - une plate-forme d'E/S déportée standardisée est la bonne solution.

Étant donné que les signaux d'E/S peuvent se trouver n'importe où sur une machine, les reconnecter à un emplacement centralisé peut s'avérer fastidieux. Les E/S distantes permettent aux constructeurs d'installer des modules d'E/S dans des emplacements logiques et pratiques où des groupes de points sont localisés, puis de les connecter au contrôleur avec un seul câble réseau.

Voici quelques-unes des principales exigences du système d'E/S distantes :

• Compatibilité avec les protocoles de communication industriels standards

• Dispositions architecturales flexibles et évolutives

• Conformité aux normes CEI et UL

• Facteurs de forme compacts, assemblage rapide, câblage simple

• Variété de modules d'E/S acceptant tout type de signal

• Configurabilité facile

• Indication d'état claire pour les modules et les points

Traditionnellement, les supports de communication série RS-485 ont été largement utilisés, mais aujourd'hui, Ethernet prend de l'importance.

Dans les deux cas, Modbus (RTU et TCP, respectivement) est un protocole standard de l'industrie que les plates-formes d'E/S doivent prendre en charge pour une meilleure interopérabilité.

Les systèmes d'E/S déportées avec passerelle ou modules maîtres offrent la meilleure flexibilité et évolutivité architecturale, tandis que les facteurs de forme compacts, les assemblages modulaires enfichables, une large sélection de modules d'E/S et la conformité aux normes de l'industrie permettent une installation là où c'est nécessaire. Les utilisateurs doivent également s'assurer que les systèmes d'E/S sont faciles à installer et à câbler, et utiliser un câblage enfichable pour une connectivité sans outil et une résistance aux vibrations à long terme (Figure 2).

Les utilisateurs trouveront plus pratique si le système d'E/S peut être préconfiguré sur l'établi avec un logiciel simple et un câble micro-USB standard. Une fois installés, des voyants d'état LED et des dispositions de marquage doivent être fournis pour aider les utilisateurs à mettre en service et à entretenir les E/S.

Choisir la bonne plate-forme d'E/S distantes normalisées simplifie la tâche d'automatisation des équipements et de création d'applications IIoT, et fournit une connectivité transparente entre presque tous les types d'appareils de terrain et de contrôleurs.