Maîtriser l'efficacité des systèmes de contrôle grâce à une communication IHM fluide

Les Interfaces Homme-Machine (IHM) sont essentielles pour une surveillance et un contrôle rationalisés de tout système de contrôle, qu'il soit de petite envergure ou couvre de multiples sites géographiques. La communication est indispensable, quel que soit le périmètre du système de contrôle, car elle garantit la transparence, la réactivité et libère les décideurs de toute contrainte de localisation physique.

En outre, les divers systèmes d'automatisation ne doivent pas seulement disposer de portails de communication interne robustes, mais aussi prendre en charge les derniers appareils comme les smartphones et tablettes. La raison en est l'adoption rapide de ces appareils par le personnel d'exploitation, ce qui leur facilite l'accès à l'information et augmente leur productivité.

Le matériel et les logiciels actuels ont réalisé des avancées technologiques suffisantes pour prendre en charge une telle expansion en réseau, permettant à des serveurs distants d'interagir avec les IHM et de fournir un flux de données fluide vers tous les appareils. Habituellement, l'utilisation des IHM se limite à la surveillance et au contrôle en interne d'appareils tels que les automates, variateurs et commutateurs, mais leur intégration avec le monde extérieur est devenue une exigence incontournable. Les IHM modernes basées sur PC résolvent ce problème grâce à une communication bidirectionnelle constante avec tous les appareils interconnectés.

Les trois principales approches pour atteindre ces objectifs :

Accès direct via serveur web

Les PC modernes intègrent déjà le matériel nécessaire pour de telles communications, s'ils sont couplés à un logiciel IHM bien conçu. La méthode la plus simple et la mieux établie consiste à utiliser le serveur web de l'IHM. La procédure est simple : l'IHM est connectée à Internet via une liaison Ethernet. Les données et fonctions de l'entreprise sont accessibles via des pages web et des technologies comme le cloud, permettant à d'autres appareils mobiles d'y accéder via de simples adresses. Une fois connecté, des commandes peuvent être envoyées et des données visualisées depuis l'appareil.

La sécurité est une préoccupation majeure pour de telles communications ouvertes, mais les technologies de serveur web comme Apache HTTP et Microsoft IIS respectent les dernières normes de sécurité telles que SSL et HTTPS pour garantir l'intégrité des données utilisateur. En guise d'amélioration, des droits utilisateur peuvent être définis, offrant une sécurité accrue et réduisant les risques d'abus d'autorité. Par exemple, un ingénieur en automatisation limité à un actif particulier devrait avoir moins de droits qu'un ingénieur devant gérer la synchronisation de divers systèmes de contrôle répartis dans l'usine.

Internet, associé aux technologies HTML5/CSS3 et au stockage cloud, rend le déploiement et la gestion de telles IHM extrêmement fluides. Cependant, l'inconvénient découle de cet avantage même : une dépendance excessive à Internet peut entraîner un arrêt des opérations en cas de panne réseau.

Infrastructure IT sur site (Intranet)

Une approche plus coûteuse mais plus fiable consiste à utiliser du matériel et des logiciels IT sur site. Cette option offre plus de puissance et de flexibilité pour distribuer les données sur plusieurs appareils, mais nécessite du matériel et des logiciels spécialisés ainsi qu'une maintenance constante. Plusieurs IHM au sein d'une usine sont connectées via des ports Ethernet et forment un intranet qui possède toutes les fonctionnalités d'Internet, mais à l'échelle locale. L'information est accessible de la même manière via divers appareils, mais avec une sécurité accrue et de manière plus contrôlée.

Comme on peut s'y attendre, cette option nécessite la mise en place d'un réseau IT interne qui s'étend à tous les recoins de l'usine et aux bureaux associés. L'intranet devrait idéalement être indépendant de la localisation et former une connexion entre tous les actifs de l'entreprise, qu'ils soient tertiaires ou industriels.

La sécurité serait l'une des moindres préoccupations du réseau, mais il exigerait un niveau de maintenance élevé et un service constant pour fonctionner sans interruption.

Le Cloud

Les deux méthodes précédentes utilisent un navigateur web pour accéder à des pages contenant des fonctions d'automatisation. Cependant, tout changerait si les technologies Cloud étaient utilisées pour gérer la majeure partie du flux d'informations, permettant aux appareils d'interagir de manière plus stable, fiable et efficiente. Des connexions redondantes multiples permettraient à chaque appareil de se connecter au cloud et d'accéder aux fonctions IHM via des applications smartphone. Ces applications reflèteraient les modifications apportées aux bases de données et feuilles de calcul stockées dans le cloud, qui seraient à leur tour répercutées sur le matériel industriel en place.

Les systèmes Cloud sont hautement flexibles, abordables et extrêmement sécurisés. Citons Amazon Web Services et Microsoft Cloud, qui utilisent un niveau élevé de sécurité virtuelle et physique ainsi qu'une chaîne de mécanismes de sauvegarde pour garantir des opérations continues même dans les pires cas.

Un système Cloud est donc la solution la plus récente et la plus viable pour les communications IHM avec des appareils distants. La disponibilité généralisée d'Internet, sous forme de réseaux cellulaires 4G/5G associée à des appareils mobiles puissants, en a fait une technologie industrielle qui s'imposera durablement au fil des décennies.

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