XB5R

Harmony XB5R : applications

La gamme Harmony de boutons sans fil et sans pile XB5R plastique et XB4R métalliques de Schneider Electric est utilisée pour la commande de divers équipements de bâtiments (portes automatiques, éclairages…) et dans divers secteurs d’activités : manutention (systèmes de convoyage), automobile, logistique, agroalimentaire, métallurgie et mines (atmosphères explosives dans des environnements avec poussière et gaz).
Cette gamme incorpore 2 types d’appareils (émetteur et récepteur) qui communiquent via une transmission radio ZigBee de 2,4 GHz.

Voir articles :
Harmony XBXR
Harmony ZBNR

Cette article propose des exemples d’applications.

Intégration grâce à des protocoles ouverts

> Intégration dans des solutions d’automatisation industrielle via une liaison par bus de terrain.
Liaison série Modbus : comme sur tous les automates programmables Schneider Electric.
Modbus/TCP : intégré dans les automates programmables et les IHM Schneider Electric.

Performances

> 25 m avec le récepteur installé dans une armoire électrique métallique.
> Etendues à plus de 300 m grâce à l’utilisation d’une antenne-relais externe avec le récepteur installé dans une armoire électrique métallique.
> 100 m en espace libre.

Gamme

> Produits individuels et packs prêts à l’emploi.
> Conçus pour répondre aux besoins des applications les plus courantes.
> Simples à commander grâce à une référence unique.
> Faciles à installer, l’émetteur et le récepteur étant préprogrammés en usine.

Présentation

Le XB5R permet d’installer facilement une nouvelle commande ou d’en ajouter une autre à un endroit mieux adapté, pour gagner éventuellement en mobilité.

Les problématiques et solutions XB5R proposées s’articulent autour des thèmes suivants :

> Mobilité : dans certaines installations, les mouvements d’opérateur ou de machine sont trop nombreux.
> Perte de productivité : augmentez la productivité.
> Flexibilité : faire évoluer rapidement le système, pour un coût réduit.

Mobilité de l’opérateur
Présentation de la problématique
L’opérateur doit pouvoir commander à distance un système automatisé, sans liaison physique.

> Contraintes d’une solution filaire
Longueur limitée du câble reliant la commande à distance.
Risques liés au câble reliant la machine et la commande à distance.

> Avantages d’une solution sans fil
Risques induits par les mouvements de l’opérateur limités ou inexistants.
Fatigue de l’opérateur réduite ou inexistante.

Un opérateur est chargé d’empiler des boîtes sur deux filmeuses automatiques.
L’opérateur utilise un chariot élévateur.

Dès qu’une filmeuse est pleine, il doit réaliser les opérations suivantes :
> Arrêter le chariot élévateur et en descendre.
> Se déplacer jusqu’à la filmeuse automatique pour appuyer sur le bouton-poussoir Marche.
> Remonter sur le chariot élévateur.
> Procéder de même avec la seconde filmeuse automatique.

Exemple de solution
> Utiliser 2 boutons-poussoirs XB5R depuis le chariot élévateur (un pour chaque filmeuse automatique).
> Installer un récepteur sur le panneau de commandes de chaque filmeuse automatique (relié en parallèle avec le bouton-poussoir Marche existant).
L’opérateur peut commander les filmeuses automatiques directement depuis le chariot élévateur, sans avoir à arrêter le chariot et à en descendre.

– XB5R Bouton-poussoir sans fil et sans pile Harmony XB5R.
– ZBRR• Récepteurs programmables.
– ZBRM22A0 Boîtier de commande à distance pour 2 boutons avec émetteurs.
– ZBRACS Support de commande à distance à installer sur chaque chariot élévateur.

Mobilité des machines
Présentation de la problématique
L’opérateur doit pouvoir commander à distance un véhicule à guidage automatique (AGV, Automatic Guided Vehicle), sans liaison physique.

> Contraintes d’une solution filaire
Longueur limitée du câble reliant la commande à distance.
Risques liés au câble reliant la machine et la commande à distance.

> Avantages d’une solution sans fil
Risques induits par les mouvements de l’opérateur limités ou inexistants.
Fatigue de l’opérateur réduite ou inexistante.

Sur une ligne d’assemblage motorisée, chaque moteur est installé sur un AGV.
L’AGV s’arrête automatiquement à chaque poste de travail et attend une commande avant de passer à la suivante.
Un bouton-poussoir de commande est déjà installé sur l’AGV, mais il est difficile d’accès.

Exemple de solution
> Utiliser 1 bouton-poussoir XB5R à chaque poste de travail.
> Installer un récepteur sur chaque AGV (relié en parallèle avec le bouton-poussoir Marche existant).
L’opérateur peut commander l’AGV directement, sans se servir du bouton-poussoir du véhicule (qui est difficile d’accès).

NOTE : Lorsqu’une zone contient plusieurs AGV, on peut utiliser les 4 sorties indépendantes d’un récepteur ZBRRC pour gérer chaque AGV au moyen du bouton-poussoir correspondant.

– XB5R Bouton-poussoir sans fil et sans pile Harmony XB5R.
– ZBRR• Récepteurs programmables.
– ZBRM21A0 Commande à distance avec un bouton-poussoir et un émetteur.
– XALD01 + ZBR5RTA Bouton-poussoir et émetteur sans fil.

Perte de productivité
Présentation de la problématique
Une perte de productivité peut être constatée si l’opérateur effectue des mouvements non productifs ou si la production est interrompue de façon prolongée.
L’opérateur doit avoir accès à un ou plusieurs boutons-poussoirs :
> Positionnés de manière adéquate/convenable.
> Pour remplir une fonction existante ou nouvelle.

> Contraintes d’une solution filaire
Perte de productivité lors du câblage de l’installation.
Contraintes pour faire évoluer la machine.
Câbles manquants.
Chemin de câbles manquant.
Risque de dommages causés aux câbles de la machine suite à l’installation d’un nouveau câble.
Câble d’entrée très long sur la machine pour raccorder le nouveau bouton-poussoir éloigné.
Pas de voie d’entrée disponible sur l’automate pour raccorder le nouveau bouton-poussoir.

> Avantages d’une solution sans fil
Installation beaucoup plus rapide.
Possibilité d’installer ou de déplacer le bouton poussoir sans fil n’importe où.
Aucun câble requis sur la machine.
Pas de pile : système toujours disponible.
Aucune incidence sur le câblage existant.
Distance illimitée (possibilité d’ajouter des antennes pour les longues distances).
Entrées limitées sur l’automate : possibilité de commander un même récepteur via plusieurs boutons-poussoirs ou d’utiliser un récepteur sur un bus de terrain.

Une ligne d’embouteillage comprend plusieurs zones d’ajustement.
La machine dispose d’une seule IHM.
En cas de défaut dans une zone d’ajustement, la machine s’arrête et l’opérateur doit réaliser les opérations suivantes :
> Se déplacer jusqu’à la zone d’ajustement.
> Procéder à l’ajustement voulu pour corriger le défaut.
> Se déplacer jusqu’à l’IHM.
> Réinitialiser le défaut sur l’IHM.

Bien souvent, il est impossible de corriger le défaut du premier coup.
Si le défaut se reproduit, l’opérateur doit répéter la procédure jusqu’à ce qu’il soit corrigé.
Les mouvements entre la zone d’ajustement et l’IHM freinent la production.

Exemple de solution
> Installer un bouton-poussoir XB5R dans chaque zone d’ajustement ;
> Installer un ou plusieurs récepteurs :
– ZBRR• : 1 pour 32 boutons-poussoirs et jusqu’à 4 sorties indépendantes.
ou
– ZBRN• : 1 pour 60 boutons-poussoirs (Modbus série ou Modbus TCP).

En cas de défaut dans une zone d’ajustement, la machine s’arrête et l’opérateur doit réaliser les opérations suivantes :
> Se déplacer jusqu’à la zone d’ajustement.
> Procéder à l’ajustement voulu pour corriger le défaut.
> Actionner le bouton-poussoir XB5R correspondant.

Si le défaut se reproduit, l’opérateur peut effectuer l’ajustement et réinitialiser le défaut directement, sans se déplacer jusqu’à l’IHM.
C’est autant de temps gagné chaque fois que le système est redémarré au cours de son cycle de vie.

– XB5R Bouton-poussoir sans fil et sans pile Harmony XB5R.
– ZBRR• Récepteurs programmables.
– XALD01 + ZB5RTA Station de commande, bouton-poussoir et émetteur.
– ZBRN• Point d’accès (récepteur sur bus de communication).

Flexibilité
Présentation de la problématique
La flexibilité d’un système désigne la capacité d’évolution d’une machine ou d’un processus au cours de son cycle de vie.
L’opérateur doit pouvoir :
> Déplacer un bouton-poussoir à un endroit approprié/convenable.
> Ajouter un ou plusieurs boutons-poussoirs pour remplir une fonction existante ou nouvelle.
> Mettre en place ou gérer la méthode Andon dans le secteur automobile (pour prévenir le chef d’équipe).

> Contraintes d’une solution filaire
Perte de productivité lors du câblage de l’installation.
Contraintes pour faire évoluer la machine.
Câbles manquants.
Chemin de câbles manquant.
Risque de dommages causés aux câbles de la machine suite à l’installation d’un nouveau câble.
Câble d’entrée très long sur la machine du fait de l’éloignement.
Pas de voie d’entrée disponible sur l’automate.

> Avantages d’une solution sans fil
Installation beaucoup plus rapide.
Possibilité d’installer ou de déplacer le bouton poussoir sans fil n’importe où.
Aucun câble requis sur la machine.
Pas de pile : système toujours disponible.
Contraintes de fabrication réduites dues au nombre limité de fils de commande.
Coûts d’installation moindres lorsqu’une plate-forme de travail aérienne est requise.

Le système Andon fait partie intégrante de l’approche de fabrication lean.
Le système Andon alerte la direction, la maintenance et les autres opérateurs en cas de problème touchant la qualité ou les processus.
Il s’agit concrètement d’un panneau lumineux indiquant quel poste de travail rencontre le problème. L’alerte peut être déclenchée manuellement par un opérateur au moyen d’une tirette ou d’un bouton-poussoir.
Sur une ligne d’assemblage automobile, les postes de travail sont régulièrement déplacés.
Si ces postes sont raccordés aux circuits d’alimentation, les données de commande (données Andon), elles, doivent être connectées au système Andon.
Chaque déplacement d’un poste de travail suppose donc un certain nombre de modifications au niveau du câblage.

Exemple de solution
> Installer un bouton-poussoir XB5R dans chaque zone de poste de travail.
> Installer un ou plusieurs récepteurs ZBRN• (Modbus série ou Modbus TCP) dans la zone à connecter au système Andon.

Si le XB5R est fixé sur le poste de travail, il n’y a pas de changement pour l’opérateur.
La solution devient avantageuse lorsque les postes de travail doivent être déplacés.
Dans ce cas, les fils de données de commande n’auront pas besoin d’être déplacés.
Lorsque l’opérateur a sur lui le bouton-poussoir XB5R, dès qu’un problème survient, il a la possibilité de déclencher sa propre alarme.

– XB5R Bouton-poussoir sans fil et sans pile Harmony XB5R.
– ZB4RTA•, ZB5RTA• Boutons-poussoirs et émetteurs.
– ZBRN• Point d’accès (récepteur sur bus de communication).

Vidéo de présentation