Ce que couvre cette catégorie
C'est la couche système située au-dessus des instruments individuels : les contrôleurs qui exécutent la logique, les entrées-sorties qui collectent les signaux de terrain, les isolateurs et convertisseurs qui font dialoguer des systèmes dissemblables, et les appareils de communication qui transportent les données. Là où un simple indicateur de tableau relève de l'instrumentation de procédé, une rangée de modules d'E/S relève de cette page, et la limite est celle du niveau instrument contre le niveau système.
La sélection dans cette catégorie est dominée par la compatibilité plutôt que par la performance. Le matériel doit s'intégrer à une plateforme de contrôle existante, à un réseau existant et à un flux de travail d'ingénierie existant, et un appareil techniquement supérieur qui ne le fait pas n'est pas un candidat. C'est pourquoi la première question est presque toujours ce qui est déjà installé, et non ce qui est demandé.
La seconde contrainte est le cycle de vie. Le matériel de contrôle est installé pour une décennie ou plus et maintenu par des personnes qui n'étaient pas présentes à la mise en service : la documentation, la disponibilité des pièces de rechange et l'environnement de programmation comptent donc autant que la fiche technique. Un protocole nommé sur une fiche est une promesse d'interopérabilité, et il vaut la peine de confirmer ce qu'il signifie pour la plateforme précise plutôt que de le supposer.
Types de produits dans automatisation et contrôle industriels
| Type de produit | Fonction | Généralement spécifié pour |
| Automate programmable (API) | Exécute une logique déterministe et des boucles de régulation sur des entrées et sorties de terrain, avec son propre environnement de programmation | Commande de machine et de procédé lorsque la séquence, les verrouillages et la logique résident en un même endroit |
| Régulateur PID | Compare une mesure à une consigne et pilote une sortie pour fermer une boucle unique | Boucles autonomes, régulation en façade d'armoire et secours d'une boucle que le système principal traite aussi |
| Isolateur de signal | Sépare galvaniquement deux circuits afin qu'une boucle de masse ne puisse pas transporter de perturbation entre eux | Protéger une carte d'entrée et couper une boucle de masse entre le terrain et le système de contrôle |
| Convertisseur de signal | Traduit une forme de signal en une autre afin que deux appareils aux interfaces différentes puissent travailler ensemble | Adapter un appareil de terrain à une entrée qui attend un autre signal, et changer d'échelle sans changer le capteur |
| E/S déportées | Rapprochent les points d'entrée et de sortie du terrain et les remontent par un réseau | Installations dispersées où des liaisons longues vers une armoire centrale sont irréalistes ou coûteuses |
| Appareil de communication industrielle | Route, convertit ou répète le trafic d'un réseau industriel entre segments | Construire le réseau lui-même, et relier des segments installés à des époques différentes |
| Appareil Modbus | Échange des données sous forme de registres sur des liaisons série ou TCP, selon un protocole largement implémenté | Relier des instruments et des compteurs à un contrôleur ou à un système de supervision lorsque la simplicité compte |
| Appareil Ethernet industriel | Transporte un trafic Ethernet déterministe ou standard sur le réseau d'usine | Réseaux d'usine où plusieurs protocoles et des volumes de données plus importants doivent coexister |
Les modules de contrôle et les accessoires d'automatisation sont également répertoriés dans cette catégorie.
Comment choisir un système de contrôle
Il existe rarement un seul instrument correct pour un usage, mais il y a toujours une présélection justifiable et un ensemble de réponses qui éliminent le reste. Voici les questions qui tranchent.
- Ce qui est déjà installé, en premier. La plateforme, le réseau et les outils d'ingénierie existants décident de la réponse ici plus que la spécification ne le fait nulle part ailleurs dans ce catalogue.
- Le nombre et le type d'E/S nécessaires : entrées TOR, analogiques, de température ou rapides, avec la réserve de capacité que le site compte utiliser pour grandir.
- Le protocole et la topologie déjà exploités par l'usine, car un appareil qui en parle un autre ajoute une passerelle et une obligation de maintenance.
- Le fait que la régulation doive continuer à fonctionner malgré une panne, ce qui introduit la redondance, le comportement de chien de garde et l'action de sécurité comme exigences.
- Le montage et l'environnement : format rail DIN ou rack, armoire ou terrain, tenue ambiante, vibrations et toute exigence d'atmosphère explosive.
- L'environnement d'ingénierie : logiciel de programmation, conditions de licence, et le fait que l'équipe du site puisse maintenir le code plutôt que dépendre d'un prestataire extérieur.
- La documentation et la langue, y compris les plans, les manuels et la langue dans laquelle l'équipe de maintenance travaille réellement.
- Le cycle de vie et les pièces de rechange : la plateforme sera-t-elle encore supportée et fournie pendant la durée de vie de l'installation, et quel est le délai d'un module de remplacement.
- Le fait que le besoin soit une installation neuve ou une extension de l'existant, car une extension apporte des contraintes de compatibilité qu'une construction neuve n'a pas.
Dérouler la sélection dans l'ordre
- Établir ce qui est déjà installé : la plateforme, le réseau, le protocole et le logiciel d'ingénierie utilisés.
- Écrire le nombre et le type d'E/S, y compris la réserve de capacité et pas seulement le besoin du jour.
- Décider où les E/S doivent physiquement se trouver - armoire centrale ou répartition près du terrain - car cela façonne l'architecture.
- Choisir le protocole et la topologie en pensant à la conception du réseau, et non comme un accessoire du choix du contrôleur.
- Fixer l'exigence de disponibilité : le procédé peut-il s'arrêter, et que doit faire la régulation si un module ou une liaison tombe.
- Confirmer l'environnement, le montage et le classement de zone à chaque point où le matériel est installé.
- Vérifier les exigences d'ingénierie et de documentation par rapport à ce que l'équipe du site peut réellement maintenir.
- Confirmer le cycle de vie, les pièces de rechange et le délai des modules de remplacement avant de s'engager sur une plateforme.
Comparer les technologies
| Élément | Idéal pour | Limites | Ce qu'il détermine |
| Automate compact | Une commande de niveau machine dont le nombre d'E/S peut être fixé dès le départ | L'extension est limitée par la plateforme : des ajouts ultérieurs peuvent donc imposer un remplacement plutôt qu'une extension | Logique, séquencement et verrouillages |
| Automate modulaire avec E/S déportées | Une commande de niveau installation où les E/S sont réparties près des appareils de terrain | Exige une conception réseau, et le protocole retenu décide de ce qui peut être réparti et à quelle distance | Architecture de contrôle distribuée |
| Régulateur PID autonome | Une boucle unique, ou une boucle qui doit continuer à fonctionner quand le système principal s'arrête | La place en armoire et les conventions de façade, plus une logique limitée au-delà de la boucle elle-même | Une boucle de régulation |
| Isolateur de signal | Couper les boucles de masse et protéger une carte d'entrée contre les transitoires de terrain | Ajoute une étape de conversion, et la classe d'isolement doit correspondre à l'installation plutôt qu'être supposée | L'intégrité du signal entre circuits |
| Convertisseur de signal | Faire travailler ensemble deux appareils aux interfaces différentes | Sa propre exactitude et sa dérive entrent dans la chaîne de mesure : il fait donc partie de l'incertitude et non de son extérieur | La compatibilité entre appareils |
| Passerelle de protocole | Relier deux réseaux qui ne partagent pas de protocole | La correspondance doit être configurée et maintenue, et les diagnostics au franchissement de la limite sont généralement limités | L'interopérabilité entre réseaux |
Paramètres à confirmer avant commande
Une fois la technologie choisie, il reste une liste de valeurs que seule l'installation peut fournir. Ce sont celles qui modifient le modèle, le prix ou le délai :
- La plateforme déjà installée, et le fait que le besoin soit une extension ou une installation neuve.
- Le nombre et le type d'E/S, avec la réserve de capacité attendue par le projet.
- Le protocole et la topologie exploités par l'usine, et la nécessité éventuelle d'une passerelle ou d'une conversion.
- La fonction de régulation elle-même : séquencement, verrouillage, régulation de boucle, ou une combinaison.
- L'exigence de disponibilité, y compris ce que le système doit faire si une de ses parties tombe.
- Le montage, la place en armoire et l'environnement à chaque emplacement, y compris tout classement de zone.
- Le logiciel de programmation et d'ingénierie attendu, et qui maintiendra l'application.
- Les exigences de documentation et la langue de travail du site.
- Les attentes de cycle de vie et l'organisation des pièces de rechange, y compris les modules que le site veut garder en stock.
- Toute norme à laquelle l'installation doit satisfaire, et le fait que le client final dispose d'une liste de fournisseurs agréés.
Des chiffres cités, non supposés
Les spécifications varient selon le modèle et l'application, aucun chiffre de performance n'est donc indiqué sur cette page. Lorsqu'un paramètre n'a pas été documenté pour un modèle donné, la page produit le dit plutôt que de combler la lacune par un chiffre plausible. Envoyez les valeurs ci-dessus et nous renverrons celles que détient réellement le modèle retenu.
Où ces instruments sont utilisés