FieldEcho® – IO-Link perfectionné

7 juil. 2021

GO BEYOND. Discovery #6 

Existe-t-il un outil qui détecte automatiquement tous les appareils IO-Link dans une machine ? Ne serait-il pas souhaitable de pouvoir télécharger également automatiquement les descriptions d’appareils (IODD) ? Et n’est-ce pas dans l’intérêt de concepts de machines pérennes et d’Industrie 4.0, de pouvoir configurer et surveiller les appareils IO-Link tout au long de leur cycle de vie ? Trois questions auxquelles il existe une réponse : Fieldecho de SICK.

FieldEcho a pour but de rendre l’utilisation des appareils IO-Link de tous les fabricants aussi simple que possible et d’éliminer tout ce qui pourrait gêner l’utilisation d’appareils IO-Link. L’outil logiciel indépendant des systèmes est toujours disponible et comble les lacunes existantes en matière d’intégration. FieldEcho s’intègre de manière autonome dans les IHM de machines et offre un accès direct aux données de processus et de service de tous les appareils IO-Link. Ce sont précisément les valeurs de paramètres, les messages de diagnostic, les événements et alarmes qui ne sont plus ou rarement utiles dans le programme de commande de la machine ou de l’installation, mais qui fournissent les informations décisives aux applications MES ou cloud. FieldEcho garantit l’entière transparence des données des appareils et contribue ainsi aux mises en service, à la surveillance durant le fonctionnement de l’installation ainsi qu’aux mesures de maintenance. FieldEcho économise du temps de développement, le code SPS nécessaire en supplément est composé d’une seule ligne et veille à ce que les durées de cycle API ne soient pas influencées. La communication de commande par OPC UA ou TCP/IP, ainsi que l’échange de données avec des applications TI ou basées sur le cloud via REST permettent une intégration de données de pointe dans n’importe quelle application Industrie 4.0. 

 

 

IO-Link : canal de données idéal pour l’automatisation intelligente et pérenne 

Digitalisation, Industrie 4.0, la Smart Factory ou l’Industrial Internet of Things (IIoT) – la mise en œuvre de ces méga tendances nécessite surtout une chose : des données. La communication point à point IO-Link est le canal idéal pour rendre disponibles de telles données, normalement des valeurs mesurées, des réglages de paramètres et des informations sur les appareils. Le succès d’IO-Link repose sur toute une série de raisons : les appareils sont indépendants d’un bus de terrain, aident à réduire les coûts, et n’ont pas d’incidence sur les coûts. Ils réduisent la multitude de différents types I/O dans une machine sur un maître IO-Link, transfèrent les données numériquement et mettent d’autres informations de diagnostic supplémentaires à disposition. Ils se raccordent en utilisant des câbles pour capteurs standards, et communiquent de manière bidirectionnelle, peuvent donc être configurés et lus en cours de fonctionnement. Tout cela permet de nouvelles fonctionnalités d’applications, que ce soit dans la production de petites séries, dans le verrouillage d’éléments de commande ou la mise à disposition de données pré-traitées. Les capteurs intelligents peuvent même exécuter de manière autonome ce que l’on appelle des Smart Tasks par exemple compter ou mesurer des longueurs, et fournir ces informations via IO-Link. Rien d’étonnant donc qu’IO-Link soit aussi populaire : toujours plus d’appareils de terrain, en particulier ceux qui n’offrent aucune place pour Ethernet, disposent de cette interface. Plusieurs centaines d’appareils IO-Link dans une ligne de machines ne sont de ce fait plus une chose rare.

 

Rendre les avantages d’IO-Link plus facilement accessibles et exploitables

SICK a développé l’outil logiciel FieldEchodans le but de combler les lacunes encore existantes en matière d’intégration, de rendre l’utilisation d’appareils IO-Link aussi simple et aussi respectueuse des ressources que possible, tout en rendant disponibles les données IO-Link de manière informatique usuelle pour les applications Industrie 4.0. Il offre à tout moment des possibilités d’accès intégrales à toutes les données d’appareils IO-Link, pour les consulter via un navigateur ou une IHM (interface homme machine), pour les observer ou les modifier. Les IODD des appareils IO-Link raccordés et détectés par FieldEcho sont automatiquement téléchargés et mis à la disposition des ports des maîtres IO-Link configurés. La charge de travail occasionnée par le téléchargement manuel disparait. La communication se fait indépendamment du système, et est donc possible avec différents SPSen, bus de terrain et maîtres IO-Link. L’effort de développement ici est minimal : le développeur logiciel du constructeur de machines écrit une seule ligne de code API, qui permet de charger le bloc de fonction générique livré avec FieldEcho pour envoyer des demandes de lecture ou d’écriture aux appareils IO-Link. Actuellement, les commandes de Beckhoff, Mitsubishi, Rockwell Automation et Siemens sont compatibles. Lors d’un accès aux données en écriture ou en lecture, FieldEcho communique avec l’API machine via OPC UA ou TCP/IP, les deux standards établis dans la communication industrielle, qui offrent la pérennité correspondante. Un REST API, qui permet l’envoi et la réception de données au format JSON est également inclus. Les données d’appareils IO-Link peuvent ainsi être transmises à des systèmes ERP et MES ainsi qu’à des services basés sur le cloud afin d’utiliser les données dans l’univers Industrie 4.0 par exemple pour des analyses de données, la maintenance prédictive ou pour des inventaires. 

 

L’interface utilisateur est graphique, basée sur le web et conviviale

FieldEcho offre une interface utilisateur graphique, basée sur le web au design moderne, intuitif et attrayant. Elle s’ouvre avec un navigateur, ou peut être intégrée dans l’IHM d’une machine ou d’une installation. Dans l'aperçu système et IO-Link maître, elle visualise tous les IO-Link maîtres configurés et les capteurs et actionneurs IO-Link raccordés aux ports respectifs et automatiquement détectés. Elle indique en outre de manière claire l’état de tous les appareils IO-Link. Outre cela, il est possible d’ouvrir une page appareils dans le logiciel, qui permet à l’utilisateur de consulter les données de l’appareil comme avec un zoom. Cette vue affiche l’identification des appareils avec des informations comme le numéro de série ou la version du logiciel, ainsi que le nom de l’appareil et l’image. Les données de processus entrantes et sortantes sont visibles en un coup d'œil. De plus, l’interface utilisateur graphique offre la possibilité de configurer entièrement tous les appareils IO. FieldEcho veille ainsi à une transparence illimitée, le système IO-Link complet est visible à l’écran tel un livre ouvert pour l’exploitant. Cela permet au constructeur de machine ou à l’intégrateur système non seulement d’économiser du temps, mais aussi de décharger leur API et veille ainsi à la préservation de la performance habituelle de sa machine ou installation.

 

Le tableau de bord FieldEcho : autonome, dynamique et communicatif

FieldEcho permet via REST API une intégration des données IO-Link dans les systèmes ERP et MES ainsi que dans les applications propriétaires ou les services basés sur le cloud. Le tableau de bord FieldEcho offre, en utilisant cette REST API, un aperçu complet de l’état de tous les appareils IO-Link. De plus, il avertit ou alarme de manière autonome en cas d’anomalie. Il se connecte automatiquement avec FieldEcho, va chercher lui-même les informations sur le système IO-Link complet et constitue l’interface à l’aide des données reçues de manière dynamique et autonome, l’utilisateur n’a donc aucun effort de configuration á fournir. Afin de pouvoir gérer les nombreuses informations d’un grand nombre d’appareils IO, le tableau de bord dispose d’une base de données intégrée. Toutes les applications y ont accès, comme alternative à l’interrogation via REST API, ce qui réduit la charge de communication sur le bus de terrain et via IO-Link. Le tableau de bord permet de sélectionner les données de processus et les paramètres d’appareils individuels d’observation, qui devraient sinon être programmés, sans FieldEcho, de manière compliquée dans l’API, ainsi que de définir les valeurs limites et les alarmes. Le diagnostic Quality-of-Run d’un capteur optique est un exemple de ce qui est possible avec cette fonctionnalité, pour en déterminer la sûreté de détection en présence de salissures. Normalement, un seuil de commutation est déterminé pour cela dans l’appareil, à l’atteinte duquel le capteur génère automatiquement un signal correspondant. Il est maintenant possible de définir et de surveiller dans le tableau de bord des valeurs limites d’encrassement propres, indépendamment de cette valeur seuil, afin de les exploiter dans une application Predictive-Maintenance. Avertissements et alarmes sont visualisés, également sous forme de messages vocaux. De plus, le tableau de bord peut envoyer les e-mails correspondants par exemple au responsable d’exploitation de l’installation ou au personnel de service de la machine.

 

 

L’intégration IO-Link n’a encore jamais été aussi simple

En tant qu’outil d’intégration indépendant du fabricant, FieldEcho rend les données IO-Link accessibles et transparentes. Il permet l’accès indépendant des systèmes à la configuration et à la surveillance de tous les appareils IO-Link d’une installation tout au long de son cycle de vie. La détection automatique des appareils IO-Link connectés et la consultation automatique de leurs IODD réduit le temps investi et les sources d’erreurs lors de l’ingénierie et de la mise en service. L’échange de données entre FieldEcho et le système d’automatisation se fait via OPC UA ou également via TCP/IP. REST API sert de canal de communication avec les applications MES, ERP ou Cloud. FieldEcho comble les lacunes d’intégration IO-Link encore existantes actuellement et donne un nouveau souffle à la propagation de la technologie IO-Link dans toutes les branches de la technique d’automatisation.

 

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Christoph Müller 

Vice-président senior de la gestion de produits Industrial Integration Space

Christoph Müller est responsable de la gestion de produits et du marketing pour Global Business Center Industrial Integration Space et donc des activités de SICK axées sur l’intégration verticale et les solutions d’Industrie 4.0 basées sur les données. Auparavant, il était entre autres responsable des segments Global Marketing and Communication de SICK ainsi que de la création de nouveaux secteurs.