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Comment assurer que les communications sans soudure usine d'automatisation

Alors que l'intérêt se développe dans les concepts de l'industrie 4.0, il est devenu clair que le réseau de communication de l'usine sera le facteur clé. Industrie 4.0 repose sur l'intégration et l'optimisation des communications entre les appareils de terrain, les systèmes de contrôle de la production, les systèmes informatiques de niveau entreprise et au-delà. Le principal défi est d'assurer une communication sans faille entre ces mondes disparates.

John Browett, directeur général de CLPA Europe, examine comment la technologie de réseau ouvert Ethernet gigabit CC-Link IE résout ces problèmes.

À travers la diffusion des industries, la concurrence devient de plus en plus intense, et de plus en plus mondiale. En même temps, les différents besoins des marchés régionaux, et le besoin croissant de niveaux plus élevés de personnalisation pour répondre aux attentes des utilisateurs modernes, les entreprises doivent être des moyens capables de produire de façon rentable la taille des lots plus petits. Là où la production de masse est une donnée, «personnalisation de masse d'aujourd'hui est en train de devenir la nouvelle norme.

Ce changement dans la nature de la production place un nouveau fardeau sur l'infrastructure de communication au sein des entreprises de fabrication et a vu les principales tendances en développement au cours des dernières années. Dans une structure traditionnelle, les entreprises ne devaient pas se soucier de prendre une approche globale de la fabrication. Une installation unique aurait eu son propre réseau de contrôle au sol de l'usine, un réseau de contrôle de la production de niveau de l'entreprise et une couche de gestion au sommet de la pyramide. Comme la société a ouvert plusieurs sites dans une région, peut-être les fonctions de gestion seraient devenus centralisée au siège.

Déjà défis auraient été la formation au sein de l'entreprise en ce qui concerne les communications, mais la mondialisation a aggravé le problème, avec des plantes situées non seulement dans une seule région, mais potentiellement se propager partout dans le monde. Les systèmes informatiques personnalisés écrits pour soutenir ces nouvelles structures sont coûteuses à développer et coûteux à soutenir, et bien trop souvent obsolète avant même la mise en œuvre est terminée.

Il est facile de voir, alors, l'attrait des services basés sur le cloud qui ont émergé au cours des dernières années, ce qui permet des opérations commerciales à être adapté à des services qui améliorent l'efficacité de la gestion et de l'agilité. Des normes telles que OPC UA ont rendu facile de relier les systèmes de gestion à travers le nuage aux systèmes de contrôle de la production de plantes partout dans le monde, en combinant la simplicité d'intégration verticale avec la sécurité inhérente du système.

réseaux de sol des plantes doivent également être abordées pour assurer la facilité d'intégration avec ces nouvelles structures verticales. Ils doivent tenir compte de divers facteurs tels que le fonctionnement en temps réel, la productivité constante, la sécurité des machines garanties et des niveaux améliorés de la sécurité informatique. Ces défis sont rendues plus difficiles par les différentes couches de communication entre les capteurs simples et actionneurs à une extrémité du spectre et le contrôle de la machine et de réseaux avancés de contrôle peer-to-peer à l'autre, avec une connectivité sans faille nécessaire pour enjamber ces différentes couches de réseaux.

En outre, les données générées ont augmenté tout au long du plancher de l'usine doivent également être accessibles dans les systèmes d'entreprise de niveau supérieur, en mettant un nouvel accent sur l'intégration réseau verticale transparente. Seulement en tournant ces données en informations significatives au niveau de l'entreprise peuvent la production et les décisions des entreprises soient prises. De plus en plus, ces décisions d'affaires doivent également tenir compte de la chaîne d'approvisionnement plus large, la capacité de production efficacement à la disponibilité reliant des matières premières d'une part avec les exigences du client sur l'autre.

Relever les principaux besoins de l'entreprise

stratégies de solutions efficaces à tous ces défis commerciaux et technologiques, avec un oeil sur les exigences de l'industrie 4.0, peuvent provenir que de architectures de réseaux qui intègrent de façon transparente à tous les niveaux de l'entreprise. De nombreux protocoles réseau ont des forces dans un ou peut-être deux de ces différents niveaux, mais les utilisateurs doivent alors compter sur les passerelles et les convertisseurs de protocole pour transférer des données plus élevées vers le haut ou plus bas. Cela introduit le coût et la complexité et est certainement pas propice à l'efficacité des opérations de l'industrie 4.0.

Une solution améliorée est un protocole unique qui couvre tous les niveaux de l'entreprise. L'Ethernet industriel gigabit ouvert CC-Link IE est une telle solution, englobant les réseaux de terrain, des réseaux de contrôle et de connectivité de niveau supérieur. CC-Link IE produits et systèmes activés peuvent transférer des données de manière transparente à partir de capteurs au bord du réseau, par des contrôleurs autour du plancher de l'usine et sur les systèmes d'exécution de fabrication de niveau supérieur et au-delà.

Sur le site de production, CC-Link IE Field répond à toutes les exigences du contrôle général de la machine, du contrôle de mouvement et de la sécurité grâce à une infrastructure Gigabit Ethernet robuste et unique reliant les appareils de terrain aux contrôleurs. Il s'agit également d'une technologie à l'épreuve du temps, la bande passante gigabit offrant de nombreuses possibilités d'opérations de plus en plus gourmandes en données sans sacrifier les performances. Enfin, puisqu'il s'agit d'un standard ouvert, de nombreux fournisseurs bien connus proposent des produits qui supportent la technologie.

Pour une communication de niveau supérieur, par exemple entre les contrôleurs dans les différentes cellules de production, CC-Link IE Control fournit un squelette de fibres optiques de grande capacité qui est également basé sur la technologie Ethernet Gigabit standard. Bien que les performances en temps réel est caractérisé par une grande vitesse communications synchrones ou cycliques, d'autres données de fabrication, telles que le contrôle de la recette ou les alarmes sont généralement livrés de manière transitoire ou asynchrone. Dans les architectures de réseau classiques, il y a le potentiel pour une déranger les autres, ce qui compromet la réponse globale du réseau et la fabrication par conséquent, l'intégrité ou la qualité des produits. CC-Link IE signifie la bande passante gigabit que même une inondation soudaine des messages d'alarme n'aura aucun impact sur l'exécution de routine du processus.

S'attaquer aux exigences de la sécurité des machines, le protocole de sécurité certifié SIL3 de CC-Link IE a été développé pour réaliser des communications de sécurité entre les appareils de terrain de sécurité et un contrôleur de sécurité, ainsi que la transmission et la réception de données de sécurité entre les contrôleurs de sécurité. De plus, l'intégration transparente dans CC-Link IE des communications de sécurité avec les données de contrôle standard signifie qu'un seul réseau peut gérer le contrôle de sécurité, de processus (et de mouvement), réduisant ainsi les coûts d'installation, simplifiant la maintenance et améliorant la visibilité.

Pour l'intégration verticale avec les réseaux de niveau supérieur, le CLPA offre Message Protocol continu (SLMP). Cela permet liaisons point à point de données transitoires (asynchrone) à former à partir de périphériques 100Mbit par logiciel mettant en oeuvre simplement sur un périphérique donné. Par conséquent la plupart des périphériques Ethernet existant peut être intégré dans un système CC-Link IE de cette façon.

Déjà, ces développements combinés dans IE CC-Link traitent la réflexion actuelle derrière les implémentations de l'industrie 4.0, mais il y a plus à venir. Par exemple, dans l'industrie des concepts 4.0 on parle de lignes de production qui se reconfigurent en fonction du produit ou réalisés pour permettre d'optimiser la productivité en faisant une utilisation optimale de la capacité disponible à tout poste donné à un moment donné.

Cependant, rien de tout cela ne se fera sans une gamme complète de dispositifs et les fournisseurs avec pour construire de tels systèmes. Le CLPA développe en permanence le catalogue de produits CC-Link IE en partenariat avec ses nombreux membres (actuellement plus 300 entreprises offrent CC-Link IE et / ou CC-Link produits de bus de terrain). Afin de permettre à la diffusion de la technologie, CLPA récemment introduit CC-Link IE base sur le terrain, une nouvelle version de CC-Link IE destiné aux périphériques existants 100Mbit. Cela signifie que le nombre d'appareils capables de supporter la technologie est maintenant pratiquement illimitée.

Nous pouvons voir, alors, que l'industrie des gains 4.0 traction et plus d'entreprises cherchent à récolter les avantages d'une mise en œuvre de l'industrie 4.0 peut apporter, l'intégration du réseau sera un facteur clé. CC-Link IE offre non seulement la technologie la plus performante pour aujourd'hui, mais aussi pérenne pour répondre aux besoins de demain.

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