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Face aux exigences croissantes en termes de productivité et de disponibilité des machines et installations, les constructeurs de machines ont besoin de concepts personnalisés et adaptés. La combinaison des fonctions de commande pour le standard et pour la sécurité est décisive pour la réussite. Photo : Pilz GmbH & Co. KG « Sécurité et standard dans un même système : Système de commande PSSuniversal multi et PSSuniversal PLC. »

Plus simple, plus flexible, plus productif, plus efficace – le niveau des automatismes augmente en même temps que les exigences relatives aux machines et aux installations. Les techniques de commande jouent un rôle capital. Les process nécessaires sont de plus en plus complexes, le nombre des relations au sein d’une machine augmente ainsi que le niveau de la mise en réseau. En même temps, dans de nombreux secteurs d’activités, les hommes se rapprochent toujours plus des process, par exemple, pour équiper et assembler les machines.

Une interaction la plus étroite possible entre les hommes et les machines peut contribuer à augmenter la disponibilité des installations et par conséquent, à accroître la productivité. Cela renforce l’importance des techniques d’automatismes de sécurité en rapport avec le concept complet d’automatismes. Grâce à des architectures de commande de sécurité intelligente, les utilisateurs peuvent mettre en oeuvre, de manière personnalisée, les exigences de sécurité dans la conception, les concepts de commande et de maintenance ainsi que dans les notices d’utilisation. Il existe un profil d’exigences particulier qui est fonction du type de machine, du domaine d’utilisation et du concept de sécurité demandé – et qui tient compte de l’appréciation du risque prescrite. Ainsi, il peut être judicieux d’exploiter séparément des commandes de machines existantes et des systèmes de commandes de sécurité ou encore de les réunir dans un système d’automatismes commun.

Chaque concept ne s’adapte pas de la même manière à toutes les machines.

Standardiser la sécurité

L’étendue des fonctions de l’installation détermine le choix de l’envergure du système de sécurité adapté. Dans certains cas, l’ouverture des systèmes est aussi une nécessité. Grâce à la compatibilité des systèmes de commande configurables PNOZmulti de Pilz avec tous les systèmes de communication basés sur les bus de terrain ou sur Ethernet, les exploitants de machines pourront sélectionner la commande d’exploitation qui leur est adaptée. Aussi bien les fabricants que les utilisateurs tirent profit de cette standardisation de la sécurité.

L’utilisation simple est l’un des points forts des systèmes de commande configurables PNOZmulti ; l’utilisateur crée rapidement et simplement son programme de sécurité destiné aux fonctions de sécurité à l’aide du logiciel PNOZmulti Configurator et des blocs fonctions certifiés disponibles. En comparaison avec les solutions de câblage conventionnelles, les utilisateurs gagnent du temps et réduisent leurs coûts liés à la planification, la création de projets, la mise en service, le diagnostic et la maintenance.

Les systèmes de commande configurables PNOZmulti sont par ailleurs assez performants pour prendre en charge la commande complète de machines de plus petite taille. Cela permet de faire des économies et de gagner de la place dans l’armoire électrique.

Sécurité et standard dans un même système

La sécurité est de plus en plus marquée non seulement par des évènements statiques mais elle doit aussi être en mesure de réagir à des états parfois complexes ou aux résultats de calculs compliqués. À l’avenir, les concepts de sécurité dynamiques tels que, par exemple, différents modes de fonctionnement ou la surveillance du couple selon le positionnement d’un ou plusieurs axes seront maintenus dans l’architecture du système de commande. Cela requiert de plus en plus des liens solides entre les différents éléments au sein de la chaîne complète de process. Les données sur les machines (pour le standard ou la sécurité) doivent pouvoir être traitées ensemble.

La tendance est à l’utilisation d’une architecture de commande commune pour les fonctions standard et de sécurité – voire à la fusion fonctionnelle des deux domaines jusque-là séparés. Dans le cas des installations réparties, des ensembles mixtes s’imposent afin de réduire coûts de câblage et problèmes d’interface. Les machines-outils constituent un bon exemple : les commandes numériques de sécurité ou les commandes Motion Control recensent, directement à partir de leurs systèmes de codeurs intégrés, des informations de sécurité telles que la vitesse linéaire, la vitesse de rotation ou l’arrêt de rotation des différents axes et les transmettent aux systèmes de commande de sécurité à des fins d’analyse de sécurité.

Elles peuvent à la fois traiter des fonctions de sécurité locales mais aussi capter et transmettre des signaux standard pour la surveillance des fins de course. Un système commun de périphéries suffit, même pour les signaux importants de process liés aux techniques de commande, sous forme d’entrées / sorties standard et d’entrées / sorties pour les fonctions de sécurité. Grâce à l’ouverture du système de commande de sécurité, les systèmes de codeurs complémentaires, les problèmes d’interfaces ou les solutions avec adaptateurs sont reléguées au passé. Pilz propose à cet effet les systèmes de commande PSSuniversal multi. Ces derniers peuvent réaliser des fonctions de sécurité locales mais aussi capter et transmettre des signaux standard de périphérie.

Les systèmes de commande PSSuniversal PLC montrent combien les synergies sont grandes pour la visualisation, les diagnostics, les travaux de maintenance et l’ingénierie lorsque les parties fonctionnelles et de sécurité d’une commande de machine sont considérées conjointement. Comme ce sont des systèmes de commande programmables à part entière (API), les utilisateurs peuvent choisir s’ils programment avec les éditeurs standardisés selon l’EN/CEI 61131-3 pour les tâches standard et de sécurité ou s’ils configurent avec l’éditeur de programmes PASmulti qui poursuit la philosophie de configuration du PNOZmulti Configurator. Dans tous les éditeurs cités, Pilz propose une multitude de blocs fonctions de sécurité certifiés.

Répartition de l’intelligence

Aussi bien le PSSuniversal multi que le PSSuniversal PLC sont des commandes du système d’automatismes PSS 4000 de Pilz. L’idée principale du PSS 4000 est la fusion des automatismes standard avec la sécurité. Les données de process ou de commande, les données failsafe et les informations de diagnostic sont échangées et synchronisées via le SafetyNET p basé sur Ethernet. L’emplacement pour le traitement de la partie du programme correspondante est ainsi sans importance pour la fonction de commande. L’utilisateur dispose d’un programme utilisateur dont l’exécution est répartie dans un projet centralisé. Tous les abonnés du réseau sont configurés, programmés et diagnostiqués via ce projet centralisé. Cela offre une vue centralisée sur les systèmes répartis pour toutes les tâches de commande.

Les avantages sont une plus grande disponibilité grâce à des réactions aux erreurs locales ainsi qu’une productivité plus élevée suite à des temps de réponse plus courts de l’ensemble du système. La répartition en parties de machines de plus petite taille entraîne par ailleurs une meilleure extensibilité. Avec de telles structures d’automatismes multi-maître, des commandes par cellules largement autonomes pouvant agir entre elles au sein du réseau, voient le jour. Le PSS 4000 permet ainsi de transférer l’approche mécatronique au niveau de la commande, ce qui représente une étape importante au sens d’Industrie 4.0. Les installations peuvent être découpées en unités dont le fonctionnement est transparent et indépendant.

Les frais d’ingénierie, de mise en service et de maintenance sont considérablement réduits :

avec un concept et une conception mécatroniques, il est possible par exemple d’obtenir en parallèle un développement du système et du matériel. Jusqu’à présent, le développement logiciel ne commençait que lorsque la conception de la machine était déterminée. Des modifications ou des extensions de fonctions n’étaient par la suite possibles que de manière très onéreuse car le programme écrit jusque-là accèdait directement au matériel. Même le niveau de standardisation des parties des machines et des installations augmente de telle sorte que ces dernières peuvent être adaptées aux souhaits de modification des clients en toute flexibilité et rapidité.