Formation automatisme

Ca y est,vous commencez à maitriser la programmation d'automates Siemens sur TIA Portal ou Simatic Manager,vous arrivez facilement à concevoir des programmes de contrôle en ladder ou en grafcet,tout fonctionne parfaitement bien.Il est peut être temps de passer à un niveau supérieur comme la communication inter-automates.C'est le conseil que nous donnons souvent aux apprenants qui s'inscrivent à notre formation "initiation aux automatismes industriels".Vous pouvez par la suite vous informer sur les méthodes de communication inter-automates car dans la plupart des machines ou installations à moins que cela soit une très petite machine,vous aurez souvent besoin de faire communication plusieurs automates.

Dans l'environnement Siemens,il existe plusieurs méthodes pour faire communiquer deux ou plusieurs automates ensemble.On peut citer par exemple :

- Les communications S7

La société ISIT en partenariat avec HMS publie aujourd’hui un état des lieux des différents protocoles utilisés à travers le monde ainsi que leurs parts de marché respectif en ce début d’année 2015.

Présentation de la répartition des différents réseaux sur le marché en 2015 :

PROFIBUS reste globalement le réseau industriel le plus utilisé tandis que plusieurs réseaux tendent à perdre du terrain. PROFINET et EtherNet/IP se disputent la première place en Ethernet industriel et aucun accord entre ces deux réseaux n’est en vue. Voici quelques-unes des conclusions du groupe HMS présentant sa vision du marché du réseau industriel en 2015.

FOUNDATION Fieldbus est un système de communication série bidirectionnelle et tout numérique qui sert de réseau de communication de base dans un environnement d'automatisation d'usine. C'est une architecture ouverte, développé et administré par la Fieldbus Foundation.Deux implémentations du bus de terrain FOUNDATION fieldbus ont été introduites pour répondre aux différents besoins d'automatisation des processus industriels . Ces deux implémentations utilisent des vitesses et suuport de communications différentes.

Nous allons essayer de lister quelques critères qui peuvent entrer en jeu lors de la sélection d'un protocole ou d'un bus de terrain.Parmi ces critères,on a:

- Le type d'application : Certains protocoles sont plus utilisés dans un des domaines bien précis comme l'industrie lourde,le batiment,chimie etc... C'est le cas par exemple de Bacnet dans le domaine de la GTB/GTC

- Le nombre d'équipements qui supporte ce protocole : cela assure la flexibilité lors des choix technologiques

- Gestion de la redondance

- Extensibilité : facilté à augmenter d'autre équipements

- Facilité à implémenter

- La fiabilité : degré criticité d'une panne de réseau éventuelle

- Le temps de réponse du réseau

- Sécurité du réseau

- facilité à dépanner

En 1987, en Allemagne, 21 entreprises et institutions (parmi lesquelles Siemens) s'associent pour travailler sur un projet appelé « field bus ». Le but était de développer un bus de terrain à communication série. Les membres de l'association se sont accordés sur un concept technique commun pour la production et pour les automatismes. Pour des tâches hautement communicantes, on spécifia le protocole Profibus-FMS (Field bus Message Specification), particulièrement complexe. Par la suite, en 1993, le protocole Profibus-DP (Decentralized Peripherals) améliora son prédécesseur en termes de simplicité et surtout de rapidité.

C'est un des modes de communication dans le monde de l'industrie.Le profibus PA est utilisé dans le domaine du controle de procèdés.Le pendant de profibus sur câble ethernet est le profinet.
Pourquoi Profibus ?   - simplicité d'installation et d'exploitation - fonctions de diagnostic puissantes pour localiser les défauts - immunité face aux parasites - vitesse : 1ms à 12Mb/s pour 512 bits à 32 esclaves en 1 seul message

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Qu'est-ce que l'électrotechnique ?

Etymologiquement, l'électrotechnique peut se définir comme étant l'association de deux domaines, l'électricité et la technique. Profondément liés, ces deux domaines sont à l'origine de l'ensemble des applications de l'énergie électrique. Ces appplications sont réalisables grâces aux sources de production dont dispose l'être humain et sa capacité à les intégrer dans les règles de l'art au sein de son environnement. D'après de simples recherches, on peut affirmer que l'électrotechnique a été découvert dans les années 1800s avec l'invention de la première pile électrique en 1800.

Parmi toutes les énergies actuelles, l'énergie électrique semble une énergie abstraite qui échappe au contrôle des sens humains et dont le moindre contact dans un laps de temps est une chose mortelle pour l'être humain.

L'énergie électrique est une énergie intermédiaire par essence, difficilement stockable à grande échelle, elle est sollicitée pour répondre à des besoins biens précis, par exemple faire tourner un moteur pour commander une cage d'ascenseur, faire tourner un escalator, faire déplacer un train, une rame de métro, un TGV etc . Parmi ces applications s'ajoutent l'éclairage, le chauffage, l'eau chaude sanitaire bref l'intégralité du service électrique au quotidien.

Quelle est le principe de l'électrotechique ?

L'électrotechnique se subdivise en plusieurs parties qui font partie d'une même chaîne, on peut noter :

• La Production
• Le Transport
• La Distribution
• L' Installation
• La Consommation

Les sources de productions sont multiples, on note l'énergie hydraulique, nucléaire, thermique, éolienne, solaire, géothermique, la biomasse. Chacune d'elles est obtenue par des procédés spécifiques : barrage hydraulique, fission atomique, chaleur issue de la vapeur d'eau, force du vent, effet photovolataïque, chaleur terrestre, combustion des matières vétégales et animales.

A l'execption de l'énergie solaire, la génération de l'électricité repose sur l'inertie mécanique des turbines sur des alternateurs dont les structures ont été conçues afin d'être en mesure de générer des courants électriques. Grâce à des lois électromagnétiques, cette énergie mécanique est transformée en énergie électrique. Théoriquement, le principe de la R.F.D, les lois de Kirchoff et l'électromagnétisme sont au coeur du fonctionnement et de l'évolution des machines tournantes.

Le transport de l'énergie électrique

Transporter de l'énergie électrique n'a pas été si simple depuis sa découverte. En effet, celà n'a été possible suite à l'apparition du courant triphasé par opposition au courant continu et de l'invention du transformateur. A la sortie des centrales, les tensions sont élevées par des transformateurs Haute Tension en vue de s'affranchir des chutes de tension en lignes. Ces tensions peuvent atteindre des niveaux tels que 400 KV voir plus pour ensuite être abaissées à des niveaux intermédiaires 63 KV ou 20 KV grâce à des transformateurs Moyenne Tension.  Les zones d'acheminement de ces lignes sont généralement éloignées des populations et les lignes électriques sont à des hauteurs suffisantes pour diminuer l'influence du champ électrique sur l'environnement. Les gestionnaires de réseaux doivent veiller constamment à maintenir la loi de l'offre et la demande pour garantir une meilleure stabilité du réseau, le maintien en fréquence et en tension. Pour celà, il existe des salles de commande et de contrôle qui permettent d'avoir une vue mosaïque de l'intégralité du réseau electrique à l'échelle nationale.

La Distribution

La distribution a pour rôle d'acheminer l'énergie électrique à partir du réseau public de distribution (lequel comporte aussi du transport mais relativement sur des distances courtes ex: cas de la HTA en France) jusqu'aux différents consommateurs. Le concessionnaire en charge doit faire face à plusieurs défis, garantir la disponibilité de l'énergie pour tous sans discrimination, adapter les besoins et assurer la sécurité des tiers. Son niveau de tension terminal est du 400 V ou 230 V (tension du secteur). 

Installation / Consommation

L'installation de l'électricité s'opère à partir de l'ensemble du réseau basse-tension situé entre le point de livraison final  jusqu'aux organes teminaux de l'utilisateur. Comme les gestionnaires, l'installateur a des devoirs. Il doit moduler l'installation en fonction de la nature du bâtiment (hopital, industrie, banque, complexe sportif, IGH, etc).Indépendamment du type de bâtiment, l'installation électrique ne doit pas mettre en danger la vie des résidents.

Quand on veut créer une petit système automatisé,les automates programmables sont souvent trop chers,ainsi aujoud'hui il existe sur le marché des cartes électroniques pouvant suppléer ces automates pour les petites installations ne nécessitant pas un niveau de sécurité élevé.La bibliothèque  plcLib permet de transformer sa carte Arduino en automate programmable.