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Des capteurs très communicants

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Dossier Avec un simple ajout de logiciel, les capteurs de bas niveau apprennent à dialoguer. De quoi renforcer leur rôle de composant clé.

Des capteurs très communicants

 

La fine fleur des fabricants de capteurs, Schneider Electric et Siemens en tête, ainsi qu'une demi-douzaine de fabricants réunis au sein du consortium IO-Link viennent de mettre au point un nouveau système de communication entre les capteurs et les automatismes de contrôle. Sa particularité : il s'adapte à tous les capteurs de bas niveau, c'est-à-dire ceux qui sont au plus près de la production, sans les modifier. Un signe de l'attention portée à ces petits composants d'une valeur unitaire de quelques euros.


Mesurer et rendre compte

Au cœur des process, le capteur a la lourde tâche de mesurer et de rendre compte. Mais sa fonction évolue vite. De simple détecteur de présence ou d'absence d'une pièce, de niveau (jauge) ou de pression, il peut prendre en compte des données complexes, relatives par exemple au contrôle qualité ou à la traçabilité. Ainsi, un détecteur photo-électrique, qui, auparavant, ne faisait que constater le passage d'une bouteille devant lui est désormais capable de vérifier son niveau de remplissage ou bien la couleur du verre.

Ces données relatives à la qualité sont beaucoup plus complexes qu'une simple information binaire de présence. « Il existe de plus en plus de données à traiter dans les machines et sur les chaînes de production », constate Michel Vernotte, le directeur du département contrôle de machines de Schneider Electric. C'est pour cela que les capteurs actuels comportent tous, de façon standardisée, un microcontrôleur. Mais sa fonction se limite à mettre en forme des informations avant de les transmettre.

Et plus l'environnement de production devient complexe, plus le capteur doit être en mesure de fournir des données sur son état. « Il devient un élément essentiel dans certaines applications. Son bon fonctionnement doit être vérifié de manière permanente », résume Michel Vernotte. Il est donc nécessaire de remonter vers les niveaux supérieurs de l'usine - en plus des mesures à proprement parler - des informations de diagnostic, comme des messages d'erreurs ou d'analyse de dysfonctionnements, afin d'éviter des dérives potentielles et donc des pertes de qualité.
De plus - et c'est l'autre grande tendance actuelle -, les capteurs ne se contentent plus d'émettre des informations à destination de l'organe de commande. Celui-ci a besoin de leur envoyer des informations, de réglage par exemple, qui aujourd'hui nécessite soit l'ajout d'une électronique de communication coûteuse, soit le paramétrage hors ligne.




Dialoguer en permanence

L'organe de commande doit donc pouvoir dialoguer avec le capteur. Dans ce sens, l'idée du consortium IO-Link, est, d'une part, d'utiliser le câble d'alimentation électrique du capteur et son fil de commande. Et, d'autre part, de rajouter une couche de logiciel sur le microcontrôleur pour la communication.

Le principe est simple. En modulant un signal électrique envoyé sur les deux fils, des informations binaires sont transmises entre l'organe de commande et le capteur. Cette communication est de plus bidirectionnelle. Enfin, comme le capteur est tout le temps branché, ces échanges se font en continu.

Quant au surcoût de la liaison, dû au logiciel, « il n'est que de quelques euros par capteur », promet Thierry Pouchol, le directeur marketing du fabricant francilien Sick. Les premiers capteurs équipés seront visibles sur le salon Automation-Optimation, début décembre.




Jean-Pierre Vernay

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