Surveillance de l'état à emporter

Ce n’est pas seulement depuis que des questions telles que la durabilité et l’efficacité de la production sont devenues des sujets d’actualité que la surveillance de la température des armoires de commande est devenue une préoccupation pour les concepteurs et les ingénieurs d’installations. La température, l’humidité de l’air, mais aussi la sécurité des armoires de commande sont des variables qui jouent un rôle important dans pratiquement tous les concepts d’installation. Des conditions de température élevées ou irrégulières dans les armoires de commande en particulier peuvent entraîner une perte de puissance ou même la défaillance de certains appareils. Plusieurs risques surviennent simultanément si les composants d’une armoire de commande sont disposés de manière à ce que des points chauds se forment ou que l’air froid ne puisse pratiquement pas circuler : les appareils de mesure de précision peuvent dans certains cas perdre leur précision, la durée de vie des composants peut être réduite ou, dans le pire des cas, tomber en panne de manière permanente. Les systèmes complexes tels que les contrôleurs sont particulièrement sensibles à la chaleur. La plupart des API ont une température de fonctionnement maximale de 55 °C. C’est seulement 15 °C au-dessus de la « température de confort » de nombreuses armoires de commande. Outre la température et l’humidité, une protection fiable et traçable contre les accès non autorisés joue un rôle important dans de nombreuses applications, en particulier dans les « infrastructures critiques » (CRITIS) telles que l’approvisionnement en énergie et en eau.

La surveillance de l'armoire de commande détecte les anomalies à un stade précoce

Même avec une topologie optimale ou une ventilation avec des systèmes de climatisation, il est judicieux de surveiller électroniquement en permanence les conditions climatiques dans l'armoire de commande. Cela permet de détecter les anomalies à un stade précoce et d'éviter les pannes, en particulier lorsque les appareils sont situés dans des boîtiers de commande installés plus loin. Cela s'applique par exemple aux zones extérieures où la météo est un facteur externe.

Turck propose depuis de nombreuses années sa série CCM comme système de surveillance d'état facile à équiper ultérieurement. L'abréviation CCM signifie « cabinet condition monitoring » et décrit la tâche principale des appareils compacts sur rail DIN, qui disposent de trois capteurs internes pour surveiller la température, l'humidité et la distance de la porte. Selon le modèle, des données provenant de capteurs externes supplémentaires peuvent également être traitées. Les moniteurs d'armoire de commande de Turck impressionnent par leurs fonctions de commande faciles à utiliser. Ils détectent automatiquement toute ouverture de porte en mesurant la distance par rapport à la porte. Ces appareils rendent chaque armoire de commande apte à être utilisée dans des infrastructures critiques sans frais importants. La surveillance de la fermeture de la porte par l'appareil sur rail DIN est également plus fiable et inviolable que les interrupteurs de contact de porte et beaucoup moins complexe que les interrupteurs à galet.

IM(x)12-CCM avec contact de commutation et IO-Link

Les premiers contrôleurs d'armoires de commande de la série CCM étaient les modèles IM12-CCM et IMX12-CCM (avec homologation Ex). Ces appareils compacts se clipsent simplement sur le rail DIN et envoient un signal précis lorsque des valeurs définies sont dépassées ou dépassées, par exemple en cas de surchauffe d'un appareil, de formation de rosée dans l'armoire de commande ou d'ouverture de la porte. L'IM12-CCM dispose d'un enregistreur de données interne avec horodatage et conserve les données pendant deux ans maximum. Cela permet également à l'utilisateur de détecter des changements rampants sur de longues périodes et d'en éliminer la cause. Deux contrôleurs d'armoires peuvent être utilisés en mode maître-esclave via une interface afin de surveiller simultanément la fermeture correcte de la porte et les autres valeurs limites à deux points de l'armoire de commande. Le maître traite les données de l'esclave et envoie un signal au contrôleur. L'IM12-CCM standard est livré avec deux contacts de commutation et une interface IO-Link. Le mode d'apprentissage rapide permet à l'utilisateur de régler facilement les valeurs limites sur le terrain. Alternativement, les paramètres peuvent être définis via IO-Link ou un framework FDT tel que PACTware.

IM18-CCM : connecter l'usine et le monde informatique

Après les appareils éprouvés de la série IM12, Turck a construit le pont vers l'IIoT avec l'IM18-CCM. Les appareils peuvent non seulement afficher la surveillance de l'état des armoires de commande sur le terrain, mais également transmettre les données au monde informatique. L'appareil mince de 18 mm envoie les valeurs mesurées des capteurs à des systèmes de niveau supérieur via deux interfaces Ethernet indépendantes. Cela peut aller jusqu'au cloud, ce qui permet au personnel de maintenance d'accéder à tout moment aux données climatiques réelles via des terminaux mobiles. La frontière entre le niveau opérationnel et l'infrastructure informatique disparaît ainsi progressivement. Les utilisateurs peuvent ainsi analyser les données de l'usine depuis leur bureau.

Les constructeurs d'installations et les utilisateurs disposent ainsi de possibilités supplémentaires en termes de sortie de données, mais aussi de collecte de valeurs de mesure. L'interface RS485 (Modbus RTU ou CAN) permet de connecter, si nécessaire, des appareils externes tels que des capteurs de vibrations à l'IM18-CCM, en plus des trois capteurs installés. Pour obtenir une image de température idéale d'une armoire de commande, par exemple, plusieurs capteurs de température peuvent être répartis à différents endroits. Les données de trois capteurs de température suffisent souvent à obtenir une image globale précise, même dans les grandes armoires. Une interface supplémentaire permet de connecter d'autres appareils tels que l'IM18-CCM51 pour la mesure du courant de 12 canaux CA jusqu'à 600 A. Le transfert de données et l'alimentation électrique des modules IM18-CCM s'effectuent via le fond de panier.

IIOT pour la surveillance de l'état 

La série IM18-CCM est une plateforme IIoT performante pour la surveillance de l'état et d'autres applications informatiques. Les modèles IM18-CCM40 et IM18-CCM50 avec leur système Debian Linux sont principalement conçus pour une utilisation OEM. Ceux-ci ont la possibilité d'adapter précisément les systèmes à leurs propres structures et de créer ainsi des solutions client personnalisées. Cela permet aux programmeurs d'intégrer des routines spécifiques dans l'appareil, par exemple pour détecter un point de rosée ou pour tenir compte des augmentations naturelles de température au début des mois d'été. Certains utilisateurs peuvent également souhaiter télécharger leur propre connecteur cloud - la visualisation des tendances ou l'envoi d'une alarme s'effectuent alors dans le système de niveau supérieur. Avec ses deux interfaces Ethernet indépendantes, l'IM18-CCM offre une connexion sans effort entre le monde OT et le monde IT. L'appareil utilise les protocoles de communication TCP/IP, Modbus TCP et HTTP. D'autres protocoles basés sur Ethernet peuvent être installés ultérieurement à tout moment.

En tant que solution de surveillance d'état flexible, ouverte et à prix attractif, l'IM18-CCM40 est le premier appareil de choix, en particulier pour les scénarios d'application simples. L'IM18-CCM50, avec des entrées numériques et analogiques supplémentaires et une mémoire de travail plus grande, couvre toutes les exigences au-delà de celles-ci.

IM18-CCM60 : solution plug-and-play pour une surveillance intelligente de l'état

Turck propose désormais le modèle IM18-CCM60 dans sa série de moniteurs d'armoires de commande, qui permet aux utilisateurs de bénéficier des capacités de la plateforme CCM50 sans aucune connaissance en programmation. À cet effet, le nouveau modèle est équipé du système d'exploitation siineos IIoT, que les spécialistes de la numérisation d'in.hub ont développé spécifiquement pour la plateforme CCM. L'IM18-CCM60 combine matériel et logiciel dans une solution plug-and-play intelligente, facile à utiliser partout. Son utilisation est intuitive et il peut être intégré à tout moment dans des systèmes de niveau supérieur via MQTT ou OPC UA - d'un système autonome à une solution complète de surveillance de l'état avec intégration dans le cloud.

L'IM18-CCM60 permet aux utilisateurs de résoudre les tâches de surveillance d'état de manière très efficace en effectuant toutes les configurations et paramétrages de manière intuitive via l'interface graphique basée sur un navigateur. Si vous le souhaitez, vous pouvez également utiliser une interface utilisateur de terminal telle que PuTTY pour programmer vos propres applications. Le framework InCore intégré dans siineos offre une large gamme de composants prêts à l'emploi pour une utilisation facile des interfaces et capteurs intégrés ainsi que de tous les protocoles réseau et industriels standard.

Outre les applications existantes, vous pouvez également créer vos propres programmes et applications ou les charger comme sur un smartphone. L'assistant Web accompagne la configuration, de sorte que même les utilisateurs sans connaissances préalables peuvent utiliser l'IM18-CCM60 sans problème. Cela permet également un accès facile aux capteurs internes de température, d'humidité et de distance de porte ainsi que le paramétrage de diverses interfaces. Aucune connaissance en programmation n'est requise.

Outre les performances et la convivialité, la sécurité informatique a également été au cœur du développement. Un pare-feu sophistiqué permet ainsi un contrôle total du trafic entrant et sortant de l'appareil. De plus, l'IM18-CCM60 peut également être configuré comme client OpenVPN. Cela garantit un accès à distance sécurisé à l'appareil ainsi qu'aux machines connectées en option.

Du PoC à l'intégration cloud

Comme l'IM18-CCM60 ne nécessite aucun compte cloud ou de service obligatoire, les utilisateurs peuvent également effectuer des tests ou des démonstrations de faisabilité hors ligne sans aucun effort. Les données de mesure enregistrées restent sur l'appareil et l'utilisateur a toujours accès à toutes les fonctions disponibles, telles que les systèmes de base de données ou les tableaux de bord graphiques (Grafana). L'accès à l'appareil est ensuite direct via Ethernet ou USB. De cette manière, les installations de test peuvent identifier les sources d'erreur et les économies potentielles à un stade précoce. Si vous le souhaitez, l'installation peut être intégrée à tout moment dans des solutions de surveillance d'état plus vastes dans l'environnement de production réel, que ce soit dans des infrastructures informatiques locales ou des systèmes basés sur le cloud.

Auteur | Klaus Ebinger est directeur de la gestion des produits pour la technologie d'interface