Communications sans fil en

Aujourd’hui, les usines disposent de processus automatisés où les machines, les appareils et les instruments commandent les opérations et prennent en charge les actions répétitives. Ceci est possible grâce aux quatre éléments clés de l’automatisation : les capteurs, les actionneurs, les contrôleurs et les systèmes d’intercommunication. Chacun de ces équipements a ses ports d’entrée et de sortie qui doivent être reliés entre eux par des câbles, des fibres optiques ou d’autres moyens, puisque les signaux transmis vont de 4…20 mA, un train de bits, ou des signaux de tension analogique. Cliquez ici pour en savoir plus sur les comparatifs des meilleurs interphones sans fil.

En ce qui concerne le câblage, il acquiert des dimensions importantes car les kilomètres de câble, d’installation, de montage, de mise en service et de maintenance ont un coût élevé. De plus, une fois le câblage établi, les changements et les modifications entraînent des dépenses supplémentaires en ingénierie, en équipement et en assemblage. Une autre de ses limites est qu’une fois installé, il est confiné aux machines et processus associés, où les modifications nécessitent des travaux complexes.

Optimisation des communications

duoc3.gif (23005 octets)Une avancée majeure dans l’optimisation des ressources a été l’application des “bus de terrain”, qui partagent le même support physique pour la transmission des données pour connecter plusieurs ordinateurs. A plus grande échelle, on trouve également des réseaux de données industriels, où les trois éléments disposent de moyens de communication différents : ModBus, LonWorks, ProfiBus, Hart, FIP et Ethernet TCP/IP.

Les systèmes de communication sans fil, la téléphonie cellulaire et Internet sont des technologies qui ont pris des mesures importantes pour les appliquer dans les usines ou les systèmes d’automatisation de processus comme éléments de boucles de contrôle locales, à distance ou formant des réseaux de données industrielles.

Il ne fait aucun doute que les communications sans fil peuvent être intégrées dans l’environnement industriel, afin de les utiliser comme moyen de connecter des capteurs, des actionneurs et des contrôleurs, et de les intégrer dans des systèmes d’automatisation de processus comme éléments dans des boucles de contrôle locales ou réparties.

Dans une première analyse, les avantages suivants ressortent : la disparition du câble de signal et de l’infrastructure pour le supporter ; les ports physiques de communication d’entrée et de sortie ne sont pas nécessaires car ils sont remplacés par des antennes ; la réduction des connexions et des bornes ; la flexibilité dans la disposition physique entre les éléments, maintenant le rayon d’action ; faible risque de perte de contrôle en cas de rupture du câble ou de défaillance des contacts ; possibilité pour un émetteur d’être entendu par plusieurs récepteurs ; faibles coûts de montage et de maintenance ; option pour changer la position des capteurs et commandes de nouvelles machines et configurations.

Cette technologie est utile lorsque des capteurs sont nécessaires dans des endroits isolés ou dans des têtes dont le mouvement emmêle les câbles, remplaçant les solutions de contact par des bagues de frottement ou de glissement. De plus, lors de l’utilisation de cet outil dans des endroits inaccessibles, toxiques ou à risque d’explosion, la connexion se fait par champs magnétiques, nous n’avons donc besoin que d’antennes externes, l’électronique étant encapsulée dans un corps isolé du fluide.

Un autre aspect important est que les bandes de fréquences utilisées pour la transmission des données sont de 2,4 GHz, plus élevées que les fréquences d’interférences électromagnétiques produites par le fonctionnement des machines, la commutation des convertisseurs et le soudage industriel, ce qui minimise les interférences dans les boucles de contrôle et augmente l’immunité au bruit des systèmes d’automatisation.

Les avantages

Les protocoles de communication et les systèmes de codage des données mis en œuvre augmentent la fiabilité du système en évitant les pannes et les pertes d’information. Certaines institutions et entreprises sont pionnières dans ce domaine et ont travaillé pour produire des normes pour des équipements tels que ISA 100, IEEE 802, ETS 300, WirelessHART ou construire des équipements avec ces capacités tels que WISA COM. De nouvelles capacités d’équipement et le développement de logiciels avancés avec redondance et sécurité de l’information sont appliqués pour accroître la sécurité des boucles de contrôle et l’automatisation des processus.

Il existe même des entreprises qui, afin de rendre les capteurs et les contrôleurs indépendants de tous les types de connecteurs, conçoivent des dispositifs qui utilisent les radiofréquences pour obtenir l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement de l’équipement.

Il ne fait aucun doute qu’un avantage collatéral que les entreprises ou les industries peuvent tirer de l’utilisation de la technologie sans fil pour la communication de leurs processus de production est l’économie d’énergie, car ce type d’équipement consomme moins d’énergie pour transmettre les informations nécessaires à la même fonction par paire torsadée ou d’autres moyens physiques.