CMEN : Le contrôle des machines à l’ère du numérique : Comment choisir des automates programmables adaptés aux environnements connectés des machines modernes ?

Les Automates Programmables Industriels (API ou PLC pour Programmable Logic Controller) sont utilisés pour gérer de manière automatique les systèmes de commande des installations électriques industrielles. Les solutions d’automatisme Schneider Electric répondent à tous les besoins, du simple convoyeur, jusqu’à la chaîne d’assemblage robotisée.
Cet article traitre du choix des API adaptés aux environnements connectés.

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Comprendre les tendances de l’IIoT et les défis du contrôle des machines

Les attentes du marché en matière de connectivité ont rendu obsolètes les machines de conception traditionnelle. Le temps et les coûts de conception des OEM ont donc augmenté.

Avec des machines intelligentes, les utilisateurs veulent éviter les inconvénients des anciens modèles, à savoir les coûts de maintenance élevés et les temps d’arrêt imprévisibles.
Les OEM résolument tournés vers l’avenir et qui ont embrassé la transformation numérique (ou qui sont en train de le faire) sont les mieux placés pour surmonter ces défis. La transition numérique offre une occasion unique de créer de nouveaux services et business models.

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Un système de contrôle intelligent est indispensable pour profiter du plein potentiel des machines intelligentes. Dans le contexte actuel de l’industrie 4.0, les systèmes de contrôle des machines sont des automates programmables capables d’un contrôle en temps réel et d’une certaine tolérance aux pannes.

Dans un environnement d’IIoT (Internet des objets industriels), les contrôleurs de périphérie natifs collectent les données des appareils connectés et permettent d’analyser et de surveiller ces données à la fois sur site et dans le Cloud, de manière sûre et cybersécurisée.
Les données collectées en périphérie peuvent désormais alimenter les applications Cloud de planification des ressources de l’entreprise (ERP) pour accroître leur réactivité et offrir de nouveaux services numériques (tels que la maintenance conditionnelle, la gestion des pièces de rechange et la planification agile de la production).

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Les systèmes de contrôle modernes des machines sont équipés d’automates et de logiciels de programmation de pointe pour améliorer l’efficacité de l’ingénierie et de nouvelles capacités de conception intelligente pour alimenter cette innovation.
Les fabricants de machines ont désormais la possibilité de prendre une longueur d’avance sur leurs concurrents en déployant des contrôleurs dotés d’une connectivité avancée. Leurs utilisateurs pourront ainsi tirer pleinement parti du big data et générer de nouveaux flux de revenus grâce à une nouvelle génération de services numériques.

Pour développer une stratégie de modernisation des machines intelligentes, les OEM doivent commencer par identifier les tendances qui influencent les comportements des acheteurs, par exemple :

> Les systèmes de contrôle compatibles IIoT : les architectures d’automatisation actuelles reposent sur des innovations informatiques telles que la virtualisation et le Edge Computing. La 5G industrielle contribue également à faire converger informatique (IT) et technologie d’exploitation (OT). Les nouveaux automates reflètent désormais ces influences.

> Le Cloud : lorsque les automates compatibles IIoT se connectent au Cloud, ils font le lien entre l’IT et l’OT en fournissant de grands volumes de données actuelles sur les machines. Ces données apportent des informations précieuses aux utilisateurs et OEM : grâce à l’analyse des données, ils peuvent prendre les bonnes mesures pour optimiser les activités opérationnelles et la maintenance des actifs.

> Les communications réseau : OPC-UA et 5G. Les normes, comme l’OPC-UA, formalisent un écosystème d’automatisation pour faciliter la collaboration dans un environnement ouvert qui utilise un seul langage pour les données de terrain, de contrôle, de supervision, de planification et de gestion. Pour faire court, l’OPC- UA fournit le cadre de mise en réseau nécessaire à l’expansion de l’industrie 4.0/ IIoT. La technologie 5G sans fil, quant à elle, permet d’envisager le remplacement de plusieurs connexions câblées au sein des machines et entre elles. La norme OPC-UA et la 5G redéfinissent ensemble l’interopérabilité des contrôleurs et des entrées/sorties.

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> L’évolution du matériel vers les logiciels et les services :
les logiciels et services ayant aujourd’hui tendance à supplanter le matériel en termes d’importance, les critères de sélection des contrôleurs suivent logiquement cette tendance. Les contrôleurs simples ne vont pas disparaître, mais leur déploiement et maintenance vont sensiblement évoluer.

> L’adaptabilité des machines et la transparence des données :
comme l’a démontré la pandémie mondiale, la rapidité d’adaptation des machines intelligentes et la disponibilité des données sont devenues des facteurs décisifs de la croissance d’une entreprise.
Et pour répondre rapidement à l’évolution de la demande du marché, les fabricants ont besoin de plus de canaux d’E/S sur les systèmes de contrôle.

> La conception MTP (Modular Type Package) : au lieu de créer un réseau trop complexe de travaux de programmation lors de l’ajout de modules et de systèmes, le MTP améliore l’interopérabilité et la normalisation des systèmes d’automatisation, indépendamment du fabricant et de la technologie.
La norme de packages de type module MTP permet de minimiser les défis liés à l’intégration des systèmes afin de réduire considérablement le temps et les coûts consacrés à l’ingénierie et à la mise en service. La modularité des machines et des installations de process oriente la demande vers des contrôleurs plus petits – mais plus nombreux.

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Concepteur technique en chef : quelques défis et réflexions
Pour relever tous ces défis, les OEM doivent développer plusieurs stratégies à long terme.
L’objectif du concepteur technique en chef d’un OEM est d’élaborer la solution la plus pratique tout en optimisant les coûts et les délais de mise sur le marché. Le manque de réactivité ou la lenteur du support technique des fournisseurs, les efforts laborieux pour trouver les produits répondant aux caractéristiques attendues et la difficulté à recruter des experts qualifiés en automatisation sont autant d’obstacles à la réussite commerciale. Pour assurer leur croissance dans un environnement ‘industrie 4.0, les entreprises doivent déployer de nouvelles technologies pour se différencier en conception des machines et stimuler l’innovation.

En choisissant de collaborer avec Schneider Electric, les concepteurs techniques bénéficient de plusieurs avantages :
• une architecture ouverte (connectivité et bus de terrain) pour intégrer plus simplement des produits de divers fabricants,
• des outils numériques qui recommandent les meilleures approches lors de la configuration des solutions de contrôle intelligent,
• des outils d’ingénierie intégrés qui facilitent la collaboration entre le fabricant, l’OEM et l’utilisateur,
• des outils de simulation et de visualisation de jumeaux numériques qui réduisent considérablement le temps de développement des machines.

Ventes et marketing chez les OEM : quelques défis et réflexions
Les responsables de ventes et marketing des OEM peuvent réorienter leurs efforts en tenant compte de la transition numérique et de l’évolution des besoins des utilisateurs.
Pour réussir à démarquer leurs machines des offres de la concurrence, ces équipes de ventes et marketing ont besoin d’une feuille de route complète et fiable des produits des principaux fournisseurs de technologie.
Une proposition de valeur convaincante doit désormais intégrer les avantages de la digitalisation, étayés par des données et des éléments de preuve qui garantissent une expérience client dépassant les attentes en matière de productivité, de fiabilité, d’efficacité et de réactivité et de fabrication agile.

En se tournant vers Schneider Electric, les responsables de ventes et marketing des OEM s’assurent des avantages décisifs :
• une expérience de terrain approfondie puisque Schneider Electric a déjà relevé les défis de la transformation numérique en mettant à niveau plus de 200 de ses propres sites de fabrication, centres de distribution et entrepôts,
• des technologies ouvertes et évolutives/modulaires appliquées aux opérations internes qui bénéficient à la fois aux OEM et aux utilisateurs des machines,
• une mise sur le marché plus rapide grâce à des méthodes éprouvées de configuration et de distribution des produits,
• le développement de nouveaux business models en déployant des machines intelligentes qui facilitent
la collecte et l’analyse des données, et donc la prise de décisions,
• des solutions avec cybersécurité intégrée que les utilisateurs attendent pour digitaliser leurs opérations.

Avantages des contrôleurs IIoT-ready et d’un environnement logiciel unique

Dans un système d’automatisation industrielle, tout est question de contrôle. Peu nombreux sont les fabricants capables de fournir des plateformes de premier ordre offrant un contrôle et une connectivité évolutifs des environnements IIoT.
Schneider Electric est l’un d’entre eux.

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À l’heure où les OEM accélèrent les projets de machines intelligentes, Schneider Electric propose une gamme convaincante de contrôleurs pour accélérer les initiatives de transition vers le numérique et une plus grande efficacité.
Ces produits apportent également aux utilisateurs une connectivité évolutive et pertinente, tout en s’intégrant en toute transparence aux différentes plateformes informatiques afin de tirer pleinement parti des avantages de l’IIoT.

Les contrôleurs Modicon fonctionnent sur toutes les applications et dans tous les environnements industriels.
Chacun d’entre eux apportent la connectique, la flexibilité, l’évolutivité, la protection et la cybersécurité attendus pour répondre aux besoins des environnements de fabrication de l’ère numérique.
Ils s’allient parfaitement au logiciel EcoStruxure Machine Expert pour former un environnement logiciel unique et homogène.
La gamme offre des environnements de programmation simples ou avancés, avec des catégories de prix/ performances variées.

Voici quelques-uns des avantages d’un contrôleur Modicon pour les OEM :
> Interopérabilité, connectivité et cybersécurité. Cette architecture ouverte facilite le travail d’intégration et permet une convergence IT/OT plus étroite.

> Modularité et évolutivité. Tous les contrôleurs de la gamme de Schneider Electric offrent d’excellentes performances. Ils s’intègrent facilement dans les réseaux standard et assurent une évolutivité
souple et sur mesure des terminaux E/S.
La premier pas dans les services numériques. Les contrôleurs intelligents permettent aux machines connectées de capturer et analyser les données de performance, ouvrant ainsi la voie à de nouveaux services pour les OEM, comme la maintenance prédictive.

> Intégration des outils d’ingénierie. Les outils de programmation intégrés fonctionnent à partir d’une base de données commune et dans un environnement d’ingénierie homogène pour améliorer l’efficacité de la fabrication et permettre une mise sur le marché plus rapide.

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Outil PLC Configurator

Schneider Electric propose gratuitement aux OEM partenaires divers outils de conception numériques, dont le Modicon PLC Configurator qui permet de définir des solutions de contrôle sur mesure, adaptées aux applications.
Cinq minutes suffisent à l’OEM pour ajouter un système de contrôle à la configuration machine existante et être orienté vers une solution optimale tout en lui procurant une nomenclature clé en main.

Scénarios basés sur des configurations courantes pour trouver le bon contrôleur

Si identifier les tendances et faire évoluer les configurations de contrôle des machines sont des premières étapes importantes, il est essentiel d’établir une méthode pour évaluer correctement les opportunités et pour mettre sur pied des solutions autour des scénarios les plus fréquents du marché.

Les parties qui suivent s’intéressent à trois scénarios différents qui couvrent les principales opportunités que l’on peut rencontrer actuellement sur le marché.
Pour chaque cas sont exposés les principaux défis, les tendances et les combinaisons de produit coût/performance :

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SCÉNARIO 1
Petites machines ayant des besoins limités en matière de contrôle.

SCÉNARIO 2
Grandes machines connectées et dotées de capacités de gestion à distance.

SCÉNARIO 3
Machines de ligne multifonctions étendues et complexes.

Petites machines ayant des besoins limités en matière de contrôle
Les machines sont souvent des machines de catalogue, autonomes et semi-automatiques.
• Une petite machine fonctionne généralement de manière autonome dans l’usine, c’est-à-dire qu’elle n’est intégrée à aucun process plus vaste.
• Elles sont fabriquées en grandes quantités et proposent donc des économies d’échelle importantes.

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Ce scénario est l’occasion d’envisager la vente d’un grand nombre de produits.
Mais pour se différencier de la concurrence et rester compétitif, plusieurs facteurs doivent être pris en compte :
• la priorité de l’environnement est la réduction des coûts grâce à une programmation et une intégration simples ; des E/S supplémentaires doivent pouvoir être mises en œuvre pour la connectivité et le retour d’information des équipements,
• l’utilisation doit être simple, ne nécessiter aucune formation et la mise en service doit être rapide.
Ces machines doivent bien évidemment être fiables, mais l’accent est mis sur le prix d’appel,
• il faut prévoir la sélection, la programmation et l’intégration clés en main dans différents espaces,
• les consignes de sécurité peuvent varier selon le client et le pays,
• pour réellement répondre aux nouvelles tendances et se démarquer des autres, la possibilité d’accompagner ces petites machines de services numériques doit tout de même être envisagée.

Dans ce scénario, le faible encombrement, la fiabilité, le rapport coût/efficacité et la rapidité de mise en service sont cruciaux.
Pour être optimale, la configuration doit fournir une économie de coût par une programmation et une intégration simples, sans compromettre les performances bien évidemment, tout en permettant l’ajout d’E/S supplémentaires pour la connectivité et le retour d’information des équipements.

Schneider Electric recommande :

> Solution optimale
• La meilleure configuration empreinte/performances pour les petites machines.
• Peu de travail d’installation grâce à une programmation simple et rapide pour gagner du temps.
• Des capacités d’intégration pour anticiper les besoins futurs.
• Des mesures de sécurité simples pour assurer la fiabilité.

> Compléments recommandés
• Plus de protection.
• Systèmes et produits de distribution basse tension.
• Amélioration de la sécurité et de l’interface opérateur.

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Solutions optimales proposées :
> 1. La meilleure configuration empreinte/performances pour les petites machines
• Petit mais puissant, l’automate programmable Modicon M221 est destiné aux petites machines.
Il intègre tout ce qu’il faut, dans un format compact : compteurs haute vitesse, jusqu’à 4 servo-variateurs, ports série et Ethernet, emplacement carte SD et port USB, 2 entrées analogiques et large choix d’entrées/sorties, de commutateurs marche/ arrêt et de cartouches supplémentaires.
• Des alimentations modulaires et optimisées pour votre automatisme, réputées pour leur faible encombrement et leur conception intelligente.
Tensions de sortie de 5, 12, 24, 48 V – 7 W – 145 W avec réserve d’énergie intégrée.

2. Peu de travail d’installation grâce à une programmation simple et rapide pour gagner du temps et économiser de l’argent
• Avec le logiciel intuitif EcoStruxure Machine Expert-Basic qui gère la programmation, la visualisation et la mise en service.
• L’installation nécessite peu de travaux et la polyvalence est excellente.
Un panneau de commande simple et connecté à distance permet de voir et d’intervenir immédiatement sur la machine.
• Solution compacte qui permet d’optimiser l’empreinte des armoires et coffrets.

3. Des capacités d’intégration pour anticiper les besoins futurs
• Les modules d’entrées/sorties Modicon TM3 permettent d’enrichir les capacités des contrôleurs.
• Modules d’entrées/sorties numériques permettant de réaliser des configurations allant jusqu’à 488 entrées/sorties analogiques.
• Modules d’entrées/sorties analogiques permettant de réaliser des configurations allant jusqu’à 114 entrées/sorties analogiques, destinés à recevoir entre autres les signaux de capteurs de position, de température, de vitesse.
• Modules Expert pour le contrôle de départs-moteurs simplifiant le câblage (compatibles RJ45).
• Modules de sécurité fonctionnelle simplifiant le câblage et configurables par logiciel.
• Possibilité d’évoluer vers un modèle de contrôleur supérieur sans changer le module d’extension.

4. Des mesures de sécurité simples pour assurer la fiabilité
• Avec des modules de sécurité fonctionnelle qui simplifient le câblage et peuvent être configurés dans le logiciel EcoStruxure Machine Expert-Basic.
• Modules d’alimentation pour répondre aux problèmes de pannes de courant avec garantie de disponibilité et surcharge de 24 VCC.
• Connectivité via Ethernet et protégée par les normes de cybersécurité les plus actuelles.

Compléments recommandés

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Offres recommandées pour une configuration optimale :

1. Solutions de commande de moteur offrant un rapport coût/ performance optimal
• Conçus pour les petites machines jusqu’à 15 kW à moteurs synchrones ou asynchrones triphasés, les variateurs de vitesse Altivar 12 ou 320 sont discrets par leur taille mais remarquables par leurs performances.

2. Protection de couche physique
• Armoires/coffrets standard ou personnalisés pour préserver la fiabilité et l’efficacité des process.
• Sélection rapide et simple du coffret, des accessoires et solutions de gestion thermique adaptées grâce au configurateur universel.

3. IHM modernes et économiques
• Harmony ST6 : écran tactile haute résolution à 16 millions de couleurs, avec une esthétique qui ne laisse pas indifférent.
Il répond aux besoins des machines simples en offrant une visualisation, une connectivité et une cybersécurité de bon niveau pour des équipements rentables.
• Boutons-poussoirs Harmony XB4/XB5 et colonnes de signalisation Harmony XVM : leur esthétique et convivialité modernes apportent une touche contemporaine à la machine.
Pour l’opérateur : vue plus claire des fonctions de contrôle, boutons et interrupteurs aux couleurs vives et toucher agréable, excellente vue d’ensemble de l’état de la machine grâce à la luminosité de la colonne.

4. Sécurité renforcée
• Modules de sécurité universels Harmony XPS : le choix qui s’impose pour gérer facilement des fonctionnalités de sécurité uniques.
Grandes machines connectées et dotées de capacités de gestion à distance
• Les grandes machines exécutent généralement plusieurs fonctions, peuvent être gérées par plusieurs opérateurs et sont souvent connectées à plusieurs autres équipements de l’usine.
• La modularité, la flexibilité et l’évolutivité sont essentielles. Certaines zones étant parfois difficiles d’accès, il est impératif d’acheminer les bonnes informations aux bons endroits pour simplifier la tâche de l’opérateur, du responsable des opérations et des techniciens de maintenance.

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• Conception modulaire et flexibilité intrinsèque pour s’adapter aux exigences des différents pays européens (notamment sur le nombre d’extensions d’E/S et les E/S distribuées).
• Souplesse dans le traitement des besoins multiples d’architecture de système. Interopérabilité avec les langages de programmation EIP Fieldbus et CEI 61131-3.
• Intégration simple avec différents types de ligne de production.
• Répond à des exigences variées en termes de taille et de conception ; s’adapte aux architectures de machines centralisées et décentralisées.
• Architectures de type Ethernet et OPC-UA.
• Connexion des systèmes, collecte des données et présentation simples, claires et intuitives des informations.
• Possibilité de vendre des services numériques pour se démarquer de la concurrence.

Selon ce scénario, où la modularité, la flexibilité et l’évolutivité sont essentielles, avec des zones difficiles d’accès, les bonnes informations doivent arriver aux bons endroits pour simplifier la tâche de l’opérateur, du responsable des opérations et des techniciens de maintenance ; des fonctions intelligentes sont présentes, notamment pour la gestion des alarmes, le contrôle des accès et la journalisation des données.
La machine peut également être connectée à un réseau pour effectuer la maintenance à distance via Ethernet et doit fournir, outre le classique état de la machine, des données d’historique et de production.

> Solution optimale
• Connectivité et communication pour l’accès à distance et faciliter l’intégration, la gestion, la surveillance en temps réel et le diagnostic.
• Le contrôle flexible et évolutif de la machine permet de passer plus facilement à des plateformes plus performantes pour améliorer l’efficacité.
• Environnement cybersécurisé.

> Compléments recommandés
• Sécurité renforcée.
• Conception de commande de moteur pour des performances maximum.
• Solution totalement asservie.
• Solutions simples et efficaces pour la connexion de systèmes et la collecte de données.

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Solutions optimales proposées :
1. Le contrôle flexible et évolutif de la machine permet de passer plus facilement à des plateformes plus performantes
• Le contrôleur Modicon M241 se décline en 24 ou 40 E/S et peut être accompagné de modules d’E/S TM3 pour gérer des centaines d’entrées et sorties.
• Le contrôleur Modicon M251 se destine aux commandes de moteur, de mouvement, d’E/S distantes ou encore d’IHM. Il peut également servir de contrôleur maître en configuration multiple.
Des modules d’E/S TM3 peuvent y être adjoints pour gérer plusieurs centaines d’entrées et sorties, programmables avec le logiciel EcoStruxure Machine Expert.
• Le système Modicon TM3 permet de faire facilement des extensions sur mesure, pour ajouter des E/S à tous les contrôleurs.

2. Environnement cybersécurisé
• Schneider Electric applique une approche SDL (cycle de vie du développement sécurisé) à tous les matériels et logiciels de ses contrôleurs (certification Achilles de niveau 2).
• Cette approche permet de réaliser des examens de l’architecture, la modélisation des menaces sur les concepts de sécurité, de suivre les règles de codage sécurisé, d’utiliser des outils spécialisés pour analyser le code et mener à bien des tests de sécurité des produits.
Ces actions contribuent à « renforcer » les produits, en les rendant plus résilients face aux cyberattaques.

3. Connectivité et communication pour l’accès à distance et faciliter l’intégration, la gestion, la surveillance en temps réel et le diagnostic
• Possibilité de se connecter à un réseau pour effectuer la maintenance à distance via Ethernet et gérer un nombre illimité d’accès sécurisés.
• Le contrôleur Modicon M241 est doté de cinq ports : Ethernet (Modbus TCP et Ethernet/IP Originator/Adaptor), CANopen Master, deux liaisons série et un port USB pour la programmation.
• Le contrôleur Modicon M251 intègre des ports CANopen Master, Modbus TCP et Ethernet/IP Originator/Adaptor pour brancher facilement des équipements SCADA, MES et ERP par câble Ethernet standard ou en Wi-Fi.
• Le logiciel EcoStruxure Machine Expert gère les accès à distance aux machines via Ethernet et par le biais de pages web intégrées, conservées sur le serveur web du contrôleur. Un technicien de l’OEM peut ainsi s’occuper du contrôleur, quel que soit l’endroit où il se trouve.

Compléments recommandés

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1. Sécurité renforcée
• Contrôleurs de sécurité pour des applications nécessitant une conformité jusqu’au niveau de performance PL e/ Catégorie 4 EN ISO 13849-1 et SIL3 EN/CEI 61508.
Les automates de sécurité programmables Modicon MCM permettent de surveiller des fonctions de sécurité simples ou complexes pour toutes les applications industrielles liées à la protection des personnes et à la sécurité des machines.

2. Conception de commande de moteur pour des performances maximum
• Alimentation, commande et protection de moteurs électriques avec les contacteurs TeSys endurants pour des applications de démarrage direct, étoile-triangle ou à deux sens de rotation.
Association à des disjoncteurs pour répondre aux normes de sécurité des machines et protéger les moteurs contre les surcharges et les courts-circuits. Ajout de relais pour une protection supplémentaire,
propre à une machine et à un moteur.
• Variateurs de vitesse et démarreurs progressifs : une combinaison d’équipements fiables et puissants pour les solutions moteurs jusqu’à 20 MW. Qu’il s’agisse des modèles les plus compacts aux solutions sur
mesure, ils bénéficient tous du même niveau exigeant de conception.

3. Solution totalement asservie
• Ajout des combinaisons de servo-variateur et servo-moteur Lexium 28 ou Lexium 32 et de moteurs BMH ou BCH pour obtenir une solution optimale.
Les produits Lexium peuvent s’adapter aux exigences de performances, de puissance et de simplicité d’utilisation des applications de contrôle de mouvement.

4. Solutions simples et efficaces pour la connexion de systèmes et la collecte de données
• Simples à installer, à configurer et à utiliser, les interfaces homme-machine (IHM) Harmony constituent un moyen efficace de connecter des systèmes, de collecter des données et de présenter des informations dans un format clair.
Du plus petit afficheur de texte au PC industriel le plus sophistiqué, les IHM offrent une fenêtre claire sur le fonctionnement des machines.

Machines de ligne multifonctions étendues et complexes

Les machines complexes sont généralement formées de plusieurs machines de ligne multifonctions, fonctionnant à des vitesses de production élevées, avec des fonctionnalités de diagnostic fiables et simples pour répondre rapidement aux changements de production. De telles machines sont commandées par des contrôleurs logiques ou de mouvement, prêts pour l’IioT (Internet des objets industriels).
• Elles fonctionnent au sein de lignes personnalisées, incluant un ou plusieurs contrôleurs.
• Environnements d’architecture distribuée.
• La solution doit inclure des actionneurs, des variateurs de vitesse et un contrôle de mouvement.
• Elle nécessite un contrôleur évolutif pour s’adapter à l’évolution des exigences.
• Elle nécessite une unité centrale à puissance de calcul élevée.

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Les machines complexes fonctionnent au sein de lignes de production qui utilisent un ou plusieurs contrôleurs.
Selon ce scénario, les utilisateurs finaux attendent des constructeurs qu’ils fournissent des solutions pour maximiser les économies d’exploitation.
• Les constructeurs doivent produire des machines à haute disponibilité, ce qui n’est pas forcément facile sans expérience de la mise en œuvre de solutions de maintenance prédictive et de surveillance d’état.
• Les machines complexes sont habituellement intégrées au sein de processus de production entièrement automatisés, fonctionnant souvent H24 et surveillées par des solutions SCADA.
• Ce groupe entièrement automatisé de machines, ou de fonctions, est prévu pour fonctionner comme un tout, ce qui les rend plus faciles à concevoir, plus polyvalents, plus simples à connecter et plus rapides à intégrer.
• Les opérateurs, les chefs de ligne de production et les techniciens de maintenance doivent tous interagir avec la machine et nécessitent donc des fonctionnalités de suivi et de diagnostic avancées et puissantes. Flexibilité, fiabilité et sécurité sont des points essentiels d’une telle machine.

Selon ce scénario, une architecture distribuée est essentielle pour une conception flexible, une ingénierie simple, une connectivité transparente. Ces points sont particulièrement importants pour l’intégration dans une architecture d’usine neuve ou existante.

Schneider Electric recommande :

Solution optimale
• Connectivité et communication pour les accès à distance, un contrôle logique et de mouvement simple, avec protocoles de Cloud intégrés et chiffrement.
• IIoT-ready, pour des performances et une flexibilité élevées.
• Sécurité et cybersécurité intégrées.
• Conception efficace pour limiter la taille du système de contrôle, sa complexité, son empreinte et le câblage.

Compléments recommandés
• Flexibilité et optimisation inégalées de l’automatisation des machines.
• Une combinaison puissante et fiable pour des solutions de commande de moteur, de mouvement et d’interfaces opérateur de machine.
• Passage au numérique pour la surveillance et la gestion à distance des machines.

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Solutions optimales proposées :

1. Contrôle logique et de mouvement avec protocoles de Cloud intégrés et chiffrement pour la connectivité et les services numériques
• Le contrôleur Modicon M262 est composé de six contrôleurs, deux dédiés aux applications de logique, et quatre aux applications de mouvement. Le M262 prend en charge 24 axes synchronisés avec des durées de cycle de 1 à 2 ms, selon le modèle.
• Le Modicon M262 permet également une connectivité directe à une plateforme Cloud pour la gestion et l’exploitation à distance. Les données de protocoles MQTT et HTTPS sont transférées au format JSON et avec le chiffrement TSL.
• Le Modicon M262 exécute des API dans l’environnement d’automate programmable pour relier directement les applications industrielles aux services d’IT notamment pour accroître la productivité.

2. IIoT-ready, pour des performances et une flexibilité élevées
• Le Modicon M262 est doté de cinq ports Ethernet pour l’intégrer facilement aux lignes de production et autres systèmes ERP, MES et SCADA. Il dispose de protocoles ouverts (OPC- UA client et serveur, PackML ou encore SQL) pour simplifier les connexions et la mise en service.
• Le système Modicon TM3 permet d’ajouter facilement des E/S à tous les contrôleurs.
Jusqu’à 14 modules peuvent être ajoutés aux contrôleurs, sans outil. Mis sur socle, une liaison électrique est établie entre les contacts des modules, le contrôleur et le module adjacent.
• Le système Modicon TM3 permet également d’installer certains de ses modules dans d’autres armoires, jusqu’à cinq mètres de distance, grâce à un système d’extension de bus.

3. Sécurité et cybersécurité intégrées
• Le système d’E/S TM3 du Modicon M262 permet de connecter jusqu’à (7+7) 64 modules locaux (avec le coupleur de bus TM3 EIP).
Ils peuvent faire office de modules de sécurité fonctionnelle pour des performances et une sécurité accrues.
• La qualité de la cybersécurité est assurée par le chiffrement des données de transfert, la séparation physique des réseaux, la certification Achilles et la gestion des accès et des droits des utilisateurs.

4. Conception efficace pour limiter la taille du système de contrôle, sa complexité, son empreinte et le câblage
• L’utilisation d’un seul câble simplifie l’architecture et le câblage du bus de terrain. EtherNet/IP et les équipements Sercos sont gérés sur le même câble.
Cela permet de limiter l’empreinte physique, tout en améliorant la productivité.
• Mise en service et diagnostic simplifiés sans installation de logiciel. Les outils Machine Assistance permettent d’initier facilement les nouveaux utilisateurs.

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Compléments recommandés

1. Flexibilité et optimisation inégalées de l’automatisation des machines
• Le système d’E/S modulaires Modicon TM5 IP 20 améliore les performances des contrôleurs logiques (PLC) et d’automatisation (PAC) Modicon. Flexible et évolutif, il est conçu pour les machines de grandes dimensions, complexes ou modulaires en raison de la grande distance et du nombre d’E/S possibles.

2. Une combinaison puissante et fiable pour des solutions de commande de moteur, de mouvement et d’interfaces opérateur de machine
• Les variateurs de vitesse Altivar Machine sont parfaitement adaptés aux machines intelligentes et permettent aux OEM de choisir librement les variateurs dont ils ont besoin pour leurs applications simples et complexes.
• Les servo-variateurs et servo-moteurs Lexium couvrent une large plage de puissances jusqu’à 24 kW pour la commande de mouvements indépendants ou synchronisés.
• Simples à installer, à configurer et à utiliser, les interfaces homme machine (IHM) Harmony constituent un moyen efficace de connecter des systèmes, de collecter des données et de présenter des informations dans un format clair.

Réflexions finales

La manière dont les constructeurs du monde entier conçoivent leurs machines intelligentes est en train d’évoluer.
Se renouveler dans l’innovation coûtait très cher.
Ce n’est plus le cas aujourd’hui grâce à la transformation numérique.
Schneider Electric soutient les OEM à tous les niveaux : prix compétitifs, fiabilité, intégration simple, innovations d’avant-garde, configuration et programmation facile, contrôleurs évolutifs et flexibles, sans oublier un réseau d’assistance présent dans le monde entier.

Schneider Electric ne fait pas que concevoir des contrôleurs de grande qualité : il tienne à ce que leur chaîne d’approvisionnement soit souple et réactive, et à la sécurité et la durabilité des produits.
Rien d’étonnant à ce que le magazine sur le capitalisme vert le plus diffusé au monde, Corporate Knights, ait récemment reconnu l’engagement de Schneider Electric en faveur du développement durable en désignant Schneider Electric comme la première entreprise durable de son indice Global 100.
Ce succès tient en grande partie à la capacité de l’entreprise à digitaliser ses opérations.
73 % des investissements de Schneider Electric visent à développer des solutions encore plus durables.

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En matière de chaîne d’approvisionnement, Gartner a récemment classé Schneider Electric à la 4ème place de sa liste Supply Chain Top 25.
Pour les OEM, cela veut dire que SE est devenu leader en matière de fiabilité d’approvisionnement en produits de contrôle grâce à des canaux de distribution mondiaux par lesquels il expédie rapidement ses produits.
Les composants SE sont fabriqués dans leur réseau mondial d’usines polyvalentes.
Grâce à la possibilité de mettre en place rapidement une production redondante et au notre vaste réseau d’entrepôts de stockage, ils peuvent continuer à livrer les OEM et utilisateurs, même dans les circonstances économiques mondiales les plus difficiles.

Pionnier des technologies web, SE suis les normes ouvertes existantes mais impose aussi ses propres exigences en matière de cybersécurité.
Dans le souci de protection de la santé et de l’environnement, SE conçois des produits en conformité avec le label Green Premium TM.
Les possibilités des nouvelles technologies, comme celles abordées dans le présent guide, ouvrent de nouvelles opportunités aux constructeurs de machines, leur permettant de développer de nouveaux business models et d’étoffer leur portefeuille clients.
Les solutions de pointe exigent des constructeurs qu’ils élargissent leurs compétences et leur expertise afin d’accompagner leurs clients d’une manière plus holistique.
Schneider Electric est un partenaire solide sur lequel les chargés de conception tout autant que les directeurs des ventes et marketing des OEM peuvent compter pour développer leurs compétences.

Vidéo de présentation Modicon PLC Configurator