M580 ePAC

M580 : plateforme d’automatisme dédiée aux architectures industrielles collaboratives

Le Modicon M580 ePAC de Schneider Electric est un PAC (Programmable Automation Controller) tout Ethernet.
Le choix du standard Ethernet de l’ODVA (Open DeviceNet Vendors Association) dans le contrôleur M580 ePAC, depuis le bus fond de panier jusqu’au cœur du processeur et dans les architectures d’automatismes collaboratives et intégrées PlantStruxure, permet une gestion transparente des communications depuis le niveau entreprise jusqu’au niveau instrumentation.

L’intégration de dual ports Ethernet sur les UC et les coupleurs des racks déportés (drops) permet de réaliser des configurations sans switchs extérieurs et ainsi des architectures plus simples.
De plus, la possibilité de modifier les configurations en run par rajout de cartes ou de drops permet d’accéder à de nouvelles applications où aucune interruption de process n’est admise.

Modicon M580 ePAC bénéficie de fonctions avancées de sécurité afin de faire face aux nouvelles menaces de cyber-attaques.

De nouvelles cartes étendent les possibilités d’applications dans divers domaines (cartes pesage, HART (1), wifi, …) tout comme l’intégration de fonctions natives comme l’horodatage jusqu’à la mise en service réalisée sans programmation.
Le Modicon M580 ePAC est compatible avec le logiciel Unity Pro à partir de la version V8.

(1) Le protocole HART (Highway Addressable Remote Transducer Protocol) est une norme globale pour envoyer et recevoir des informations numériques via des câbles analogiques entre des équipements intelligents et un système de contrôle ou de surveillance. La norme est contrôlée par HART Communications Foundation.

Cette plateforme est adaptée à l’automatisation de tous les procédés industriels manufacturiers, process et infrastructures. Modicon M580 ePAC est, par exemple, un contrôleur des applications dans de nombreux secteurs comme le traitement de l’eau, l’agro-alimentaire, l’industrie des mines, métaux et matériaux, l’hydropower, gaz,…

Concept d’ePAC

– Réseau Ethernet standard de haut en bas.
– Architecture ouverte avec connexion Ethernet directe en fond de panier.
– Prend en charge les technologies réseau construites à partir d’EtherNet/IP.
– Technologie FDT (Field Device Tool).

Architecture pour la cybersécurité :
> Modules disposant de la certification Achilles de niveau 2 et de fonctionnalités de cybersécurité avancées intégrées.
> Fonctionnalités de sécurité avancées définies par la norme IEC 62443.

Plate-forme matérielle M580 :
> Les services inutilisés peuvent être désactivés.
> L’accès à distance à l’automate peut être contrôlé.
> Logiciel de programmation M580 avec vérification de l’intégrité des fichiers exécutables Unity Pro.

La conception du M580

Processeur double cœur haute vitesse (type ARM ®) :
> Communication, application et exécution haute vitesse.
> Conception électronique et mécanique innovante pour une immunité aux perturbations électromagnétiques élevée et une robustesse supérieure à celle exigée par les normes IEC.
> Prise en charge une grande plage de températures, de −25 °C à +70 °C.

> Possibilité d’offrir une résolution d’E/S d’1 ms par un “Time stamping” natif à la source avec des modules “Time stamping” spécifiques via un serveur OPC (OLE for Process Control).

Les applications comprennent des fonctions telles que :
> Enregistrement des séquences d’événements (SER : Sequence Of Events Recording).
> Automatisation du poste électrique de distribution d’électricité.
> Historique des déclenchements du relais de protection.
> Journaux d’alarmes/d’événements.
> Horodatage des journaux de données de surveillance électrique.

Élargir simplement les processus ou applications

> Intégration simple des dispositifs.
> Possibilité d’utiliser simultanément des équipements distants, des équipements distribués et d’autres dispositifs sur le même réseau Ethernet de terrain avec une intégration logicielle complète.
> Accès transparent aux données via le réseau principal Ethernet.
> Intégration simple de l’IHM via un troisième port sur le module d’E/S déportées.
> Interface avec d’autres bus de terrain populaires et réseaux d’équipements, y compris AS-Interface, Modbus, Profibus et HART.

Diagnostic

> Le réseau Ethernet permet d’accéder aux informations n’importe où.
> Diagnostic simple, à distance et mobile (smartphone, tablette, …).
> Serveur Internet intégré pour accès Web.
> Gestion des écrans SCADA (2) sur l’IHM et accès aux écrans de l’IHM.
> Objets Vijeo Citect intégrés pour un diagnostic intégré avancé.

(2) Supervisory Control And Data Acquisition (système de contrôle et d’acquisition de données).

Modification de la configuration à “la volée”

Il est possible de modifier la configuration sans arrêter le process :

– Ajouter ou retirer des modules d’E/S TOR et analogiques sur la station RIO (sans horodatage).
– Ajouter une nouvelle station RIO.
– Modification des paramètres de configuration de la voie.
– Reconfiguration automatique des modules lors du remplacement à chaud.
– Changement de l’application en ligne pendant l’exécution du processus, y compris l’ajout de nouvelles variables partagées avec le système IHM (interface homme/machine).

Modicon X80

Modicon X80 est un système d’E/S in-rack local ou déporté pour les automates M340, M580 et Quantum.
Il permet de conserver les E/S et le câblage.
Le système permet également de faire partie d’une architecture d’E/S Quantum Ethernet en tant que station Ethernet RIO (EIO) et aussi de constituer une station Ethernet Modbus/TCP DIO.

Exemple :

Description des processeurs M580

Les processeurs BMEP58 comprennent :
(1) Un bloc de visualisation comprenant 7 voyants dont les combinaisons variables fournissent un diagnostic rapide du processeur :
> Voyant RUN (vert) : processeur en fonctionnement (exécution du programme).
> Voyant ERR (rouge) : le processeur ou le système a détecté une erreur.
> Voyant E/S (rouge) : E/S en défaut détectées.
> Voyant DL (vert) : téléchargement du firmware en cours.
> Voyant BACKUP (rouge) : mémoire de sauvegarde (interne ou sur carte).
> Voyant ETH MS (bicolore vert/rouge) : indique l’état de configuration du port Ethernet.
> Voyant ETH NS (bicolore vert/rouge) : indique l’état de connexion de l’Ethernet.

(2) Un port USB mini-B pour le raccordement à une console de programmation.
(3) Un port RJ45 Ethernet permet le diagnostic des ports Ethernet et fournit un accès aux outils externes, périphériques et périphériques d’E/S distribués.
(4) Les processeurs BMEP58–20 ont des doubles ports RJ45 Ethernet pour la connexion aux équipements distribués (DIO).
(4) Les processeurs BMEP58–40 ont des doubles ports RJ45 Ethernet pour la connexion aux stations d’E/S distantes (EIO) et aux équipements distribués (via les DRS : Dual Ring Switches (Switches double anneau)).
(5) Un emplacement équipé d’une carte mémoire SD optionnelle pour le stockage d’applications et de données (un voyant, situé derrière la porte, indique l’accès à la carte mémoire).
(6) Une adresse MAC imprimée sur le panneau avant du processeur (les deux derniers octets de l’adresse MAC sont utilisés pour calculer l’adresse IP du processeur par défaut).
(7) Deux crochets et deux vis pour la fixation mécanique et la mise à la terre au fond de panier.
(8) Deux connecteurs pour la connexion sur un fond de panier M580 (bus X uniquement ou fond de panier Ethernet).

Structure de la mémoire
Capacités mémoire interne
La mémoire RAM interne d’application des processeurs Modicon M580 stocke et exécute le programme d’application. Cette mémoire RAM n’a pas de batterie de secours, ce qui signifie que des données risquent d’être perdues en cas de coupure de courant.
Pour éviter toute perte de données, l’application peut être sauvegardée dans la mémoire permanente.
La mémoire interne fournit une capacité maximale de 16 Mo pour le programme mémoire, de 2 048 Ko pour les données et de 4 Go pour le stockage des données.
La mémoire interne permanente est utilisée par le firmware à des fins d’enregistrement :
> De la valeur des variables d’application.
> De l’état du système.
> De sauvegarde des applications.
> D’une copie des valeurs %MW (double mot).

Exemple d’architecture

L’architecture représentée ci-dessous illustre les nombreuses possibilités de l’offre Modicon M580 :
(1) Choix entre 7 processeurs BMEP58.
(2) Intégration du réseau d’E/S avec les superviseurs du réseau de contrôle grâce au modules Ethernet BMENOC03.
Câblage avec contrôle RIO et DIO via un support unique : les DIO sont contrôlés via le processeur.
(3) Disponibilité des sous-anneaux grâce aux switches ConneXium administrables.
(4) Longue distance avec le convertisseur fibre optique, dans le rack Modicon X80.
(5) Intégration des dispositifs via une liaison série par exemple centre de mesure, variateur de vitesse, départs-moteurs, relais de protection…).
La technologie FTD/DTM permet de configurer et de mettre au point des dispositifs de manière transparente via le réseau Ethernet, depuis n’importe lequel système de supervision.
(6) Flexibilité grâce à l’intégration de dispositifs DIO ou d’autres outils de diagnostic/configuration sur un port SERVICE ou le port DIO d’un switch administrable.
(7) Intégration des stations d’E/S Modicon X80 sur Ethernet avec les coupleurs tête de station BMECRA31210.

Vidéo du M580