Dispositifs de terrain en Edge : une vue d'ensemble de la production

Dans la plupart des réseaux industriels actuels, des milliers d’appareils de terrain travaillent dur pour générer de grandes quantités de données.

Positionnés là où l’action se produit, ces dispositifs de terrain comprennent des capteurs, des interrupteurs et des instruments qui mesurent des paramètres spécifiques, tels que la température, la pression, le débit ou la présence. Ensuite, ils convertissent ces informations en signaux et les transmettent aux machines de production à des fins de contrôle, de surveillance et d’analyse.

Traditionnellement, les dispositifs de terrain se connectent à un contrôleur de processus, tel qu’un automate programmable (PLC), pour partager des données. Les contrôleurs reçoivent des données via leurs entrées et envoient des instructions d’utilisation via leurs sorties. Ils agissent comme le cerveau d’une machine, contrôlant sa fonctionnalité et coordonnant l’intelligence entre les machines et les systèmes back-end.

À mesure que les usines deviennent plus intelligentes et plus connectées, il est nécessaire de connecter des dispositifs de terrain supplémentaires pour capturer de nouveaux points de données. Ce changement nécessite l’arrêt de l’automate de l’équipement pour ajouter de nouveaux capteurs, cartographier les données et effectuer des tests du programme modifié. Dans certains environnements, cela peut engendrer des jours, voire des semaines, de temps d’arrêt et augmenter considérablement le coût du moindre changement apporté.

De plus, les machines existantes disposent d’un nombre fini d’entrées et de sorties de rechange disponibles dans leurs racks PLC. Une fois que les racks d’E/S d’un automate sont « pleins », il ne peut plus accepter de capteurs supplémentaires pour la collecte d’informations. L’extension de la capacité d’E/S complique encore l’initiative si vous souhaitez ajouter progressivement des dispositifs de terrain.

Connexion d’appareils de terrain à la périphérie

Dans un environnement edge, où les applications sont rapprochées des sources de données (appareils IoT et serveurs edge), l’automate n’est plus le seul à capturer les données. Au lieu de cela, un processeur edge peut intervenir, vous permettant d’obtenir des informations critiques sur les processus et les performances tout en maintenant le temps de disponibilité, un KPI essentiel pour les installations industrielles.

Au lieu de se connecter à un automate, les périphériques de terrain se connectent directement à un processeur distinct qui se trouve à la périphérie du réseau pour capturer les données et les acheminer en conséquence.

Les informations capturées ne servent pas à gérer les fonctionnalités des machines, mais à apporter de nouvelles informations sur les performances des machines. D’autres dispositifs de terrain peuvent être connectés à un processeur edge à tout moment sans interrompre le service, sans embourber un processeur PLC ou sans impact sur l’environnement de production.

En plus d’améliorer le temps de disponibilité, les dispositifs de terrain en périphérie peuvent donner une meilleure image de la production. Par exemple, au lieu de recevoir des rapports hebdomadaires détaillant le travail accompli et comparant les performances aux objectifs de production, les responsables peuvent accéder à des vues en temps réel avec des détails granulaires pour suivre la production à tout moment afin que des ajustements puissent être apportés pour atteindre les objectifs. Plutôt que de découvrir après coup qu’une certaine ligne n’a produit que 1 000 widgets la semaine dernière alors qu’elle devait atteindre les 1 500, la progression de la production peut être suivie jour et nuit, en temps réel, afin que vous puissiez prendre les contre-mesures appropriées avant qu’il ne soit trop tard.

Les changements d’état de l’équipement, tels que la température, le débit de fluide, la pression et les vibrations, peuvent également être surveillés en temps réel afin que vous puissiez voir ce qui se passe avec les actifs de votre usine. Les appareils de terrain fournissent des données en temps réel pour diagnostiquer immédiatement les problèmes au fur et à mesure qu’ils surviennent et vous permettre de prendre des décisions beaucoup plus rapidement en fonction de ces informations. Les données fournies peuvent également être utilisées pour calculer quand une machine aura besoin d’entretien, de réparation ou de remplacement afin d’éviter une panne d’équipement et des temps d’arrêt coûteux.

3 questions à se poser sur les appareils de terrain 

Alors que vous vous préparez à déployer des appareils sur le terrain dans votre environnement edge, certaines questions doivent être prises en compte :

• Les appareils sont-ils adaptés à votre environnement ? Chaque environnement industriel est unique. Certains appareils peuvent avoir besoin de résister aux lavages et à l’humidité, tandis que d’autres doivent fonctionner au milieu de beaucoup de poussière et de fluctuations de température, ou dans des zones dangereuses.

• À quoi vous serviront les données ? Si les données capturées par le dispositif sur le terrain sont nécessaires au fonctionnement de l’équipement, il doit être connecté à votre automate. Sinon, il peut s’exécuter sur un processeur edge à la place.

• Quel est le plan de déploiement des nouveaux dispositifs de terrain ? Certaines initiatives s’améliorent constamment, avec l’ajout progressif de dispositifs (tels que l’OEE), tandis que d’autres nécessitent immédiatement une grande capacité d’ingestion d’E/S. Les besoins actuels en matière d’infrastructure d’E/S doivent être pris en compte pour que vous puissiez ajouter ce dont vous avez besoin, au moment où vous en avez besoin. 

Un plan pour connecter vos données et vos appareils 

Tout au long de votre parcours de transformation numérique, Belden devient le système nerveux central de votre usine.

Nous sommes experts en acquisition, transmission, orchestration et gestion des données pour vous aider à :

• Connecter les appareils aux réseaux
  
  
• Déplacer en toute sécurité les données critiques d’un point A à un point B
  
  
• Réunir les systèmes et les processus
  
  
• Mettre les données à la disposition des personnes et des appareils qui en ont besoin
  
  
• Garantir la bonne administration et la bonne structure des appareils et des données 

Nos dispositifs edge et convertisseurs de protocole facilitent la communication avec n’importe quel dispositif de terrain ou équipement de l’usine, quels que soient son âge, son fabricant ou son protocole de communication, afin qu’il puisse partager des données avec les systèmes critiques de planification des ressources de l’entreprise et d’exécution de la fabrication.

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