Applications du modem radio dans les systèmes PLC

1. Introduction

Dans les systèmes d'automatisation industrielle modernes, la communication transparente entre les automates programmables (PLC) et les machines PC maîtres est de la plus haute importance. Cette communication permet une acquisition efficace des données à partir de divers capteurs connectés à l'automate et un contrôle précis des processus industriels. Parmi les nombreuses méthodes de communication disponibles, les modems radio sont apparus comme une solution fiable et rentable, en particulier dans les scénarios où les connexions câblées sont difficiles à installer ou non réalisables, et où la distance par rapport à tout La distance entre le PLC et la station maître est supérieure à quelques centaines de mètres.

2. Composants d'un système d'automatisation

2.1 Automate programmable industriel (API)

processeurs numériques utilisés pour l'automatisation des processus industriels. Ils fonctionnent dans des environnements industriels difficiles et peuvent être programmés pour contrôler une large gamme de machines et de processus. Les PLC sont équipés de modules d'entrée/sortie (E/S) qui peuvent s'interfacer avec des capteurs (tels que des capteurs de température, des capteurs de pression, etc.) et des actionneurs (comme des moteurs, des vannes). Ils surveillent en permanence les signaux d'entrée des capteurs, exécutent une logique préprogrammée, puis envoient des signaux de commande aux actionneurs.

2.2 PC maître

Le PC maître sert d'unité de contrôle centrale dans un système d'automatisation industrielle. Il fournit une interface conviviale permettant aux opérateurs de surveiller et de gérer l'ensemble du processus. Le PC peut analyser les données reçues de l'automate, générer des rapports et émettre des commandes pour le contrôle du processus. Il permet également la surveillance et le contrôle à distance lorsqu'il est connecté à un réseau.

2.3 Modem radio

Un modem radio est un appareil qui permet la transmission sans fil de données numériques. Il module les commandes de liaison descendante envoyées par la station maître à l' automate programmable esclave et les données de liaison montante répondues par l'automate programmable esclave en signaux de radiofréquence et les transmet par ondes radio. Les modems radio ont différentes puissances de transmission pour atteindre différentes distances de transmission. Sa portée de couverture varie en fonction de facteurs tels que le débit de transmission des données, la puissance de transmission, l'antenne, le terrain et l'environnement électromagnétique.

3. Comment les modems radio facilitent l'acquisition et le contrôle des données

3.1 Acquisition de données

Liaison Capteur-API : Les capteurs connectés à l'API collectent des données en temps réel sur le processus industriel, telles que la température, la pression, le débit, etc. L'API lit ces données à partir de ses modules d'entrée.

Automate programmable - Interface modem radio : L'automate est ensuite connecté à un modem radio. Le modem radio côté automate reçoit les données numériques de l'automate et les module en un signal radiofréquence.

Transmission sans fil : Ce signal radiofréquence est transmis sans fil dans l'air. Le modem radio utilise une antenne appropriée pour envoyer le signal sur une certaine distance.

Réception au niveau du PC : De l'autre côté, un modem radio correspondant près du PC maître reçoit le signal radiofréquence. Il démodule le signal en données numériques, puis transfère ces données au PC maître. Le PC maître peut ensuite stocker, analyser et afficher ces données pour que les opérateurs puissent visualiser l'état actuel du processus industriel.

3.2 Contrôle

Commandes de l'opérateur : les opérateurs du PC maître peuvent émettre des commandes de contrôle en fonction des données qu'ils observent. Par exemple, ils peuvent vouloir régler la vitesse d'un moteur ou ouvrir/fermer une vanne.

Communication PC-Modem Radio : Le PC maître envoie ces commandes de contrôle au modem radio qui lui est connecté. Le modem radio module les commandes numériques en un signal radiofréquence pour une transmission sans fil.

Réception et exécution de l'automate : Le modem radio côté automate reçoit le signal radiofréquence, le démodule et transfère les commandes de contrôle numériques à l'automate. L'automate exécute ensuite ces commandes en envoyant les signaux appropriés aux actionneurs connectés à ses modules de sortie, contrôlant ainsi le processus industriel.

4. Avantages de l'utilisation de modems radio dans cette application

4.1 Zone de couverture

En utilisant des connexions filaires comme le bus RS-485, le système d'automatisation peut atteindre une portée de quelques centaines de mètres seulement. En utilisant des modems radio , la portée peut facilement dépasser des dizaines de kilomètres.

4.2 Flexibilité

Installation : Les modems radio éliminent le besoin de câblage important, qui peut être long et coûteux, en particulier dans les systèmes longue distance ou les zones au terrain difficile. Ils peuvent être facilement installés et déplacés selon les besoins.

Évolutivité : à mesure que le processus industriel s'étend ou évolue, il est facile d'ajouter ou de supprimer des modems radio pour accueillir de nouveaux automates ou capteurs/actionneurs, sans avoir à recâbler l'ensemble du système.

4.3 Rentabilité

Coûts de câblage : Éviter l'installation de câbles longs et de l'infrastructure de câblage associée réduit considérablement les coûts. Cela comprend le coût des câbles, des conduits, de la main-d'œuvre d'installation et de la maintenance du réseau câblé.

Temps d'arrêt réduits : en cas de panne de communication, les modems radio peuvent souvent être rapidement réparés ou remplacés, minimisant ainsi les temps d'arrêt par rapport au dépannage de réseaux câblés complexes.

4.4 Fiabilité

Nos modems radio sont conçus pour fonctionner dans diverses conditions environnementales, y compris dans des environnements industriels avec interférences électromagnétiques. Ils utilisent des techniques de modulation avancées et des algorithmes de correction d'erreurs pour assurer une transmission de données fiable.

5. Conclusion

Les modems radio jouent un rôle crucial dans l'acquisition et le contrôle efficaces des données entre les automates programmables et les ordinateurs maîtres dans les systèmes d'automatisation industrielle. Leur flexibilité, leur rentabilité et leur fiabilité en font une option intéressante pour une large gamme d'applications industrielles. Bien qu'il existe des défis tels que les interférences, la portée du signal et la sécurité, des solutions appropriées peuvent être mises en œuvre pour assurer une communication transparente et sécurisée. À mesure que la technologie continue de progresser, les modems radio sont susceptibles de devenir encore plus sophistiqués et intégrés aux systèmes de contrôle industriels, améliorant encore l'efficacité et la productivité des processus industriels.