26 Mars 2012  |  Automatisation
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 03/2012

Comment déployer des commandes d’axes sur l’Ethernet ?

Les entreprises Rockwell Automation et Cisco Systems ont rédigé un guide à l’intention des constructeurs de machines et des industriels sur le déploiement de la commande d’axes, intégrée au sein d’une architecture Ethernet à l’échelle de l’usine.
 
La technologie EtherNet/IP permet de mettre en œuvre une seule architecture de réseau. Elle offre donc une stratégie de migration claire aux utilisateurs qui cherchent à pérenniser leur choix de réseau. Le guide intitulé «Converged Plantwide Ethernet Design and Implementation Guide» (Guide de conception et de mise en œuvre d’un réseau Ethernet convergent à l’échelle de l’usine) s’enrichit de 75 pages. Sur la base de la technologie de mise en réseau EtherNet/IP, le guide explique aux constructeurs de machines et aux industriels comment déployer une commande d’axes intégrée.
Le nouveau chapitre de ce guide, rédigé par Rockwell Automation et Cisco Systems, fournit des conseils, des recommandations et les meilleures pratiques détaillés, qui permettront aux ingénieurs automaticiens d’assurer une synchronisation parfaite et sécurisée des applications de mouvement au sein de  l’architecture globale de l’usine.
 
 
Intégration et rapidité
Pour les applications qui nécessitent une commande d’axe étroitement intégrée, comme pour le conditionnement, la manutention, les machines spéciales, l’assemblage et la robotique, l’infrastructure de réseau doit pouvoir, non seulement assurer une synchronisation en temps réel, mais aussi transmettre des données aux équipements dans les délais exigés. Le nouveau chapitre du guide de conception et de mise en œuvre explique comment accomplir ces deux tâches en s’appuyant sur le réseau EtherNet/IP.
 
EtherNet/IP pour s’affranchir des réseaux dédiés
Les constructeurs de machines et les industriels utilisent traditionnellement un réseau dédié pour les applications de mouvement. Or, cette stratégie propriétaire exige un matériel spécialisé et se traduit souvent par une conception de système plus isolée, dans laquelle les informations sont difficiles d’accès. Conçu, mis en œuvre et établi depuis les années 60 déjà, l’EtherNet/IP assure la connectivité du niveau des équipements jusqu’à l’infrastructure informatique des utilisateurs finaux, ainsi qu’entre les applications, notamment pour les commandes discrètes, de procédé, de sécurité, de mouvement et d’entraînement. En passant de plusieurs réseaux dédiés à une seule architecture de réseau intégrée à l’échelle de l’usine, les utilisateurs peuvent déployer une architecture qui réduit les délais d’ingénierie, les risques liés à l’intégration et le coût total de possession. Le protocole Ethernet est en effet libre de droits.
 
Des centaines d’axes coordonnés à 0,1 µs
En maîtrisant le protocole PTP (Precision Time Protocol) IEEE-1588, le réseau EtherNet/IP permet la commande déterministe à haute performance exigée pour le fonctionnement d’un variateur en boucle fermée, comme le réglage de la position, de la vitesse et du couple dans un variateur. D’autres protocoles industriels utilisent une approche basée sur le découpage du temps en intervalles, qui consiste à allouer une plage horaire stricte et spécifique pour les communications à chaque équipement raccordé au réseau. Cette approche contraint l’utilisateur final à reprogrammer intégralement le réseau, à chaque fois qu’un dispositif est ajouté ou retiré du système.
En utilisant l’EtherNet/IP, les horloges des équipements sont parfaitement synchronisées et les informations des messages sont horodatées avec une précision de 100 nanosecondes. Résultat: des centaines d’axes peuvent être coordonnés sur n’importe quel système de commande afin de permettre le maniement précis et synchronisé des axes.
«L’utilisation de la technologie TCP/IP pour satisfaire les exigences de la commande d’axe déterministe, en temps réel et en boucle fermée, constitue une étape essentielle permettant de concevoir des architectures Ethernet convergentes à l’échelle de l’usine», explique Steve Zuponcic, directeur chez Rockwell Automation. «Le guide détaillé de conception et de mise en œuvre permet de réaliser rapidement la convergence des réseaux et d’accéder aux informations en temps réel nécessaires à l’optimisation de tous les étages de l’usine».
 
La convergence des réseaux pour de meilleures performances
La collaboration entre Cisco Systems et Rockwell Automation permet aux constructeurs de machines et aux industriels de faire converger leur infrastructure de réseau avec la technologie EtherNet/IP. Ils peuvent ainsi transmettre des informations sécurisées au travers du réseau de l’usine et, à terme, améliorer leurs performances commerciales.
«Nous voulons aider les industriels à combler les écarts techniques et culturels entre les systèmes d’information de l’atelier et ceux de la direction informatique», affirme Chet Namboodri, directeur des solutions industrielles chez Cisco Systems. «Nous avons collaboré avec Rockwell pour tester et valider ce guide de conception et de mise en œuvre, en veillant à ce que nos clients respectifs puissent optimiser efficacement leurs opérations industrielles et commerciales globalement».

Cisco Systems (Schweiz) GmbH
1015 Lausanne
Tél: 021 694 38 00
www.cisco.com

Rockwell Automation SA
1020 Renens
Tél: 021 631 32 32
www.rockwellautomation.ch


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