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Le grand facilitateur :les automates programmables et l'Internet industriel des objets

Dans un monde industriel de plus en plus complexe, la technologie est un catalyseur. Cela nous permet de collecter et de donner un sens aux données de nouvelles façons, ce qui nous amène à prendre de meilleures décisions sur la façon dont nous gérons nos entreprises. Prenons l'exemple de l'Internet industriel des objets (IIoT).

En moins d'un siècle, nous avons vu l'industrie se transformer à travers la troisième révolution industrielle. La dernière progression, Industrie 4.0, a introduit l'idée de l'usine intelligente. Nous atteignons maintenant le point de basculement où la technologie est suffisamment mature pour concrétiser cette vision à l'échelle mondiale. Jamie Smith de Control Techniques se penche sur la clé de voûte qui fait de l'Internet industriel des objets (IIoT) une réalité.

Nous avons parcouru un long chemin depuis l'industrie 2.0

Si vous remontez assez loin, avant que les automates n'existent, nous avions des relais, des minuteries et des contrôleurs de boucle électrique. Les systèmes de contrôle de processus étaient hautement distribués et câblés dans l'usine. La surveillance de ces systèmes prenait du temps et obligeait souvent les techniciens à se déplacer dans l'usine toute la journée. Comme vous pouvez l'imaginer, cela a rendu la recherche de pannes très difficile. Clairement un problème sérieux pour les entreprises de grande valeur où les temps d'arrêt pourraient coûter des millions de dollars. Cela a stimulé une demande croissante de contrôle intégré. En conséquence, les ingénieurs ont commencé à chercher une alternative fiable à la logique de relais. De là ont émergé les contrôleurs logiques programmables, ou PLC.

Les automates étaient autrefois si gros que les entreprises installaient des automates dans des salles de contrôle centrales en raison de leur taille et des exigences environnementales. Ils étaient câblés à distance à des appareils de terrain à l'aide d'énormes quantités de câbles. Même avec toutes les dépenses supplémentaires, les API ont eu un impact énorme. Les pannes étaient plus faciles à trouver, les temps d'arrêt réduits, le débit accru et la sécurité améliorée. En fin de compte, il s'agissait de rendre une entreprise plus rentable, et la PLC y est parvenue.

Le point de basculement de l'Internet industriel des objets (IIoT)

Grâce au développement de la technologie, les automates ont régulièrement diminué en taille, en coût et sont capables de fonctionner dans des environnements plus difficiles. Cela a présenté de nouvelles opportunités pour augmenter le niveau de contrôle. Nous pouvons désormais connecter toutes nos machines, dans plusieurs usines, partout dans le monde. Ces machines peuvent exécuter un programme maître alimenté par un contrôleur central plus petit vers des automates individuels. Pour les processus moins compliqués, un simple API externe sur un appareil élimine le besoin d'options électromécaniques complexes et coûteuses.

De plus en plus d'entreprises pourront bénéficier de l'Internet industriel des objets (IIoT) à mesure que la technologie devient plus abordable. Par exemple, certains variateurs de fréquence à faible coût sont désormais équipés d'un API intégré sans frais supplémentaires. Cela doit être très attrayant pour les équipementiers.

Quelques-uns des principaux avantages de l'utilisation d'un automate décentralisé

  1. Les grands API peuvent être coûteux. Une option consiste à supprimer le contrôleur central et à répartir le travail sur des automates plus petits. Le coût pourrait être encore réduit en utilisant un variateur de fréquence avec API intégré.
  • Lors de la mise à niveau ou de la modification d'un système, un codage supplémentaire peut être nécessaire. Sur un système de contrôle centralisé, cela pourrait signifier l'arrêt de toute une chaîne de production. L'autre option est d'avoir un contrôleur local qui peut être isolé, laissant le reste de la ligne continuer.
  • Dans certains cas, les processus s'exécutent trop rapidement pour qu'un contrôleur central puisse répondre immédiatement. En disposant d'un contrôleur décentralisé, il est possible de réduire les retards et de bénéficier d'une plus grande disponibilité.
  • Il est facile de se connecter lorsque l'unité est locale à l'opérateur. Cela permet des fonctionnalités telles que l'analyse des tendances, les alarmes, le traitement par lots ou même l'impression.
  • Il peut être difficile de résoudre les problèmes lorsque vous utilisez un seul grand système, par opposition à des systèmes plus petits. Les logiciels de contrôle distribué sont plus faciles à entretenir car il y a moins d'informations à analyser.
  • Les contrôleurs distribués basés sur le terrain ne reposent pas entièrement sur le contrôleur central. Ainsi, dans le cas où le contrôleur central tombe en panne, l'ensemble du processus n'échouera pas. Cela permet à l'utilisateur de continuer à exécuter son processus.
  • Un grand avantage d'avoir un système distribué est qu'il est plus facile à partitionner. Vous pouvez renforcer la sécurité à l'aide de verrouillages de zone ou de barrières lumineuses.
  • Pour la défense du système centralisé

    Il y a une raison pour laquelle de nombreuses personnes utilisent encore des systèmes centralisés. Pour commencer, ils ont fait leurs preuves depuis de nombreuses années comme un moyen efficace de gérer les communications à l'échelle de l'usine. Changer un système serait coûteux et contre-productif, pourquoi introduire des temps d'arrêt inutiles alors que quelque chose fonctionne déjà bien ?

    Pour les nouveaux équipements, la décentralisation peut ajouter une complexité supplémentaire qui n'est pas nécessaire. Ainsi, dans les industries où les particules en suspension dans l'air ou la température peuvent provoquer des dysfonctionnements, une configuration simple avec un automate centralisé conditionné est la meilleure option.

    Plus important encore, vous avez besoin d'un maître dans votre système. Cela signifie un automate qui envoie les communications du maître au reste de votre système. Il s'agit généralement de processeurs puissants qui envoient des messages à des automates suiveurs plus petits. Ce qui est formidable avec cette approche, c'est que nous gardons le contrôle centralisé, mais que nous bénéficions de l'autonomie des différentes parties du système.

    La clé de voûte du changement

    Jusqu'à récemment, la taille, les normes de communication et de logiciels ont tous eu un impact sur nos choix. Ils nous ont forcé la main lors de la construction d'équipements. Les possibilités de l'Internet industriel des objets (IIoT) sont sur le point d'être réalisées. Bientôt, de nouvelles entreprises commenceront à apparaître, offrant les mêmes produits mais produisant des produits plus intelligents qui augmentent la disponibilité.

    La question est la suivante :êtes-vous prêt pour la prochaine vague d'innovation et l'avènement de l'Internet industriel des objets (IIoT) ?


    Technologie industrielle

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