Capteur-Actionneur

L’automatisation décentralisée gagne les convoyeurs…

Le principe d’intelligence déporté existait
déjà sur certains actionneurs mécatroniques au sein des lignes de production.
Désormais, le principe s’étend aux systèmes de convoyage installés entre deux
machines, en fin de ligne et les installations logistiques.

 

On
connaissait le principe de l’intelligence embarquée sur les vérins électriques,
permettant de gérer des positions intermédiaires et des fins de course au
profil particulier, entre autres, ou dans les dernières générations de
variateurs de petite taille. Sur ces composants, ces cerveaux intégrés peuvent
traiter des tâches simples, comme la gestion de modes de mise en sommeil, voire
des tâches d’automatismes simples à partir de données acquises via un petit
nombre d’entrées/sorties. Les avantages se comptent notamment en économie
d’énergie, mais aussi en termes financiers, lorsqu’il n’est plus forcément
nécessaire d’employer un automate, si simple soit-il.

 

Du tout en un

Désormais, cette
technologie arrive dans les convoyeurs. Exemple avec les Movigears de SEW
Usocome, montés sur des systèmes à chaines ou à bandes. Ces composants
regroupent, dans le même carter, un moteur brushless, un variateur, un
réducteur et une électronique, qui gère le pilotage et la communication.
Installés par grappe de 10 ou 15, ils sont tous connectés par un câble unique
portant l’alimentation et les données à un « master », baptisé Movifit. C’est
lui qui assure un lien direct entre les unités, permettant d’automatiser leur
comportement. « Si le rythme se ralentit en aval d’une machine d’embouteillage,
par exemple, le système commande automatiquement de ralentir l’amont », note
Christian Sibileau. Il est aussi possible de connecter une barrière
immatérielle directement sur un Movigear – qui dispose de ses propres
entrées-sorties – et y asservir le comportement du motoréducteur et de toute la
ligne.

C’est aussi
le Movifit qui fait l’interface avec le reste de l’installation, par exemple
avec un automate général. La configuration d’une ligne, ou sa modification, est
assurée par un logiciel maison baptisé Movitool Motion Studio et mise à jour
sur chaque élément via le master. Pour une installation simple, techniquement,
une ligne pourrait ainsi se passer d’automate. Mais « sur le terrain, les
usines sont pleines de matériels hétérogènes qui doivent communiquer en
permanence et les utilisateurs finaux préfèrent utiliser un système qui
centralise et distribue les informations aux différents îlots. Par contre,
cette solution nécessite des automates moins puissants que des solutions
complètement centralisées », note Christian Sibileau, responsable communication
de SEW Usocome. Le réseau utilisé par SEW, le Single Network Installation
(SNI), est basé sur une solution de type CAN modifiée par le constructeur.

 

Génération Plug & Play

Cette
solution conviendra à des installations complexes. D’autres systèmes, au
contraire, visent des applications plus simples. Exemple avec la nouvelle
génération de convoyeurs développée par le Français Savoye, destinée en
particulier aux fins de ligne de production et aux lignes de préparation de
commandes en logistique. La particularité de cette gamme : elle est Plug &
Play. Il s’agit en effet de modules mécaniques simples (droit, coudé,
déviateur, etc.) embarquant chacun une cellule de détection optique de charge,
un rouleau moteur, mais aussi un système de distribution électrique et une
carte électronique de pilotage développée par Savoye. Pour construire son
convoyeur, il suffit de les connecter les uns aux autres mécaniquement et
informatiquement – sur un réseau Ethernet/IP-, après avoir paramétré les
modules à l’aide de cavaliers sur les cartes. L’ensemble est suivi par un PC «
superviseur » connecté au réseau.

Grâce à la
commande décentralisée, chaque module réagit de façon automatique selon des
règles simples, en fonction des informations qu’il reçoit de ses voisins en
amont et en aval, pour s’adapter au niveau d’activité. Par exemple, « si le
convoyeur d’après est vide, il accélère ; si il est plein et stoppé, le module
commande l’arrêt de son moteur », explique-t-on chez Savoye.  Selon le constructeur, cette philosophie de
paramétrage total permet de réduire par deux le temps d’occupation d’un site à
l’implémentation et de reconfigurer très facilement une installation. Elle
trouve également des avantages en maintenance, puisqu’elle diminue les
références à stocker (toutes les cartes sont interchangeables).

 

Charges lourdes

Avec sa
gamme S’Link, Peintamelec Ingénierie suit à peu près le même schéma avec des
modules mécatroniques destinés à la manutention de palettes de 400 kilogrammes.
« Cette gamme conviendra pour de petites installations ou la modification
d’installations existantes, pour relier plusieurs lignes de production ou en
fin de ligne, pour acheminer les palettes vers l’expédition ou la préparation
de commande », déclare Jean-Marc Baillet, responsable commercial de
Peintamelec.  S’Pal, premier module «
intelligent » à être lancé, est un morceau de convoyeur à rouleaux
(entraînement par rouleau moteur et détection par rouleau palpeur à capteur
inductif) équipé d’alimentations en 24V et 400 V et de sa propre électronique
de pilotage – une carte unique baptisée HPM 875 
et configurée en fonction de l’utilisation du module – mise au point en
partenariat avec Axorison. « Les cartes travaillent à partir de trois
informations de base : ce qui se passe devant, ce qui se passe derrière et la
présence d’une charge sur son module », explique Jean-Marc Baillet. Différence
par rapport à la configuration de Savoye, où la carte est montée dans le
longeron et la connexion se fait à l’extrémité du module, « l’électronique est
située dans un boîtier sur le module et la connectique est sur ce boîtier »,
note le responsable commercial. Comme chez SEW, l’ensemble est relié à un
coffret de tête sur un réseau Modbus. En revanche, inutile d’utiliser un PC ou
un automate centrale, le dispositif est autonome.

 

Un super-superviseur

Cette année,
un nouvel acteur français, BOA Concept, suit encore une autre voie, cousine de
toutes les autres. Ses produits, destinés avant tout à des lignes de
préparation de commandes – en particulier chez des acteurs qui n’investissement
pas habituellement dans des systèmes automatisés, faute de flexibilité et de
retour sur investissement assez rapide -, reposent eux aussi sur des modules
simples équipés en standard d’une cellule de détection de charge, d’un entraînement
par rouleau moteur et d’une électronique de contrôle, et qu’il suffit de
connecter les uns aux autres sans aucun paramétrage. Son astuce ? La jeune pousse
a développé un superviseur, connecté à l’ensemble via Ethernet IP qui, grâce à
un algorithme maison, « reconnaît tout seul la topologie du circuit que
l’utilisateur réalise sur le terrain, instantanément », déclare Chantal Ledoux,
directrice générale de BOA concept. Mieux, ce superviseur sait rechercher tout
seul le meilleur chemin pour amener une charge (un colis ou un bac) d’un point
à un autre, en tenant compte de la topologie du circuit, mais également des
saturations sur ce circuit. Autrement dit, le programme est suffisamment
adaptatif pour ne pas nécessiter de programmation à l’installation ou de
reprogrammation après une modification. L’application découvrira de lui-même la
modification réalisée et modifiera les règles d’automatismes à appliquer pour
exploiter ces modifications. Boa Concept parle de « Plug & Carry ». A
noter, Boa Concept propose également un outil de simulation qui lui permet de
valider les modifications qu’il envisage.

« Avec cette
technologie, il devient possible de modifier régulièrement son installation et
de monter des structures provisoires pour les besoins d’un contrat atypique ou
d’une opération promotionnelle », résume Chantal Ledoux. C’est plus rapide,
mais aussi plus économique puisque le client peut se passer des techniciens du
constructeur pour installer son matériel, le modifier, ou pour le maintenir. En
cas de panne, en effet, il suffit de remplacer un module défaillant par un
autre.… BOA promet un premier prototype pour la fin de l’année et prévoit déjà
des commandes dès le premier trimestre 2013 et des installations au deuxième
trimestre.

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