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29-01-2021
5 min. de lecture
Sjors de Klein

Une meilleure alternative aux enregistreurs de données et aux logiciels d'acquisition de données pour les API

Dans cet article, nous allons répertorier les différents systèmes d'enregistrement de données d'automate existants et vous présenter une solution alternative qui permet de s'affranchir du besoin de matériel ou de logiciel supplémentaire.

Qu'est-ce que l'Acquisition de Données (DAQ) ?

L'acquisition de données, ou DAQ, est un processus qui consiste à numériser des données provenant d'équipements ou d'environnements industriels (comme des bâtiments) en vue de les afficher, les analyser et les stocker dans un ordinateur, un automate programmable, un serveur ou un environnement cloud.

Le sigle API signifie Automate Programmable Industriel, il s'agit d'un ordinateur industrialisé utilisé dans l'industrie pour commander des moteurs, des robots et des capteurs (transducteurs) - par exemple une ligne de production comprenant des moteurs servant à entraîner des courroies, divers bras et leviers en mouvement, etc. L'enregistrement de données d'automate est un processus qui consiste à collecter de données provenant de machines et d'appareils connectés (capteurs) pour analyse. À titre d'exemple, on peut citer la mesure de l'humidité dans un four industriel qui est convertie en valeur numérique à l'aide d'un capteur intelligent. Pour évaluer correctement les données, celles-ci sont horodatées.

Les logiciels/systèmes d'enregistrement ou d'acquisition de données pour les automates programmables peuvent être utilisés pour collecter divers types d'informations sur les machines ou les bâtiments, notamment en ce qui concerne les vibrations, les intensités lumineuses, les températures, les courants électriques, les tensions, les fréquences sonores et les mesures de pression. L'activité des machines et des appareils périphériques est susceptible de générer de grandes quantités de données, et une partie de ces données peut être utile à des fins d'entretien, de maintenance conditionnelle ou d'optimisation.

Systèmes d'Acquisition de Données (DAQ) : les données du capteur sont transférées vers l'automate avant d'être transmises à un logiciel d'analyse Systèmes d'Acquisition de Données (DAQ) : les données du capteur sont transférées vers l'automate avant d'être transmises à un logiciel d'analyse

Les composants d'un Système d'Acquisition de Données

Tous les systèmes d'acquisition de données se composent de trois éléments essentiels :

1. Les capteurs 
2. Le traitement du signal 
3. Les convertisseurs analogique-numérique (CAN)

Les systèmes d'acquisition de données modernes peuvent intégrer des fonctionnalités supplémentaires, telles que l'analyse de données, la création de rapports et la connectivité réseau ou encore des options de contrôle à distance et de surveillance (en temps réel) comme les tableaux de bord. Vous pouvez consulter en temps réel l'état des équipements et des outils que vous surveillez, enregistrer et analyser les données et générer des rapports. Parfois, le logiciel est également doté de fonctionnalités de messagerie électronique ou d'alarme.

Le développement d'un système d'acquisition de données n'est pas chose aisée, ainsi, faire le choix de se tourner vers une solution d'enregistrement de données clé en main et conviviale est probablement la meilleure chose à faire. Il s'agit d'un moyen rapide et efficace d'analyser vos données. Différents types de solutions existent pour vous aider à collecter les données de votre automate. Explications des différentes méthodes ci-dessous.

Les différents types de Systèmes d'Acquisition de Données

Il existe plusieurs méthodes pour acquérir, collecter et stocker des données provenant d'équipements industriels :

  • Les logiciels de collecte de données
  • Les systèmes d'acquisition de données
  • Les appareils d'acquisition de données
  • Les enregistreurs de données (matériel)
  • Les unité terminales distantes (RTU)

 

Les logiciels de collecte de données

Les logiciels de collecte de données sont compatibles avec les systèmes d'acquisition de données, les systèmes de surveillance à distance et les systèmes de commande existants. Ils peuvent être exécutés sur des ordinateurs et des automates en fonction des informations fournies par les modules d'acquisition de données à distance.

Les applications des logiciels de collecte de données vont de l'automatisation industrielle complexe à grande échelle à des systèmes d'automatisation de plus faible envergure. Par exemple, il est possible d'afficher en temps réel des données de consommation énergétique provenant de systèmes de surveillance énergétique en combinant des IHM ou des écrans tactiles avec des logiciels de contrôle et d'acquisition de données (SCADA).

Toutefois, les logiciels de collecte de données présentent un inconvénient : ils ne sont généralement accessibles que depuis le réseau (usine ou site) ou le système sur lequel ils sont installés.

Les systèmes d'acquisition de données

Un système d'acquisition de données, également connu sous le nom de DAS ou DAQ, est un ensemble de logiciels et de matériels qui permet de mesurer ou de contrôler les caractéristiques physiques d'un élément dans l'usine. Un système d'acquisition de données complet est constitué de matériel d'acquisition de données, de capteurs intelligents, de compteurs et d'actionneurs, de dispositifs de traitement du signal et d'un automate qui exécute le logiciel d'acquisition de données.

Les systèmes d'acquisition de données modulaires sont conçus pour les systèmes complexes multicanaux qui doivent intégrer plusieurs types de capteurs. Ces systèmes sont coûteux et complexes à intégrer et à utiliser, mais ils sont extrêmement flexibles.

Les appareils d'acquisition de données

Les appareils d'acquisition de données (USB, Ethernet, PCI, etc.) intègrent le traitement du signal et un convertisseur analogique-numérique. Ils sont flexibles et leurs applications sont variées. À noter, un inconvénient : ils doivent absolument être connectés à un ordinateur.

Les enregistreurs de données (matériel)

Les enregistreurs de données sont des systèmes d'acquisition de données autonomes, munis d'un processeur intégré et d'un logiciel prédéfini. Un enregistreur de données récupère les données et les stocke localement pour une utilisation ultérieure. Les enregistreurs de données basés sur les technologies du web peuvent être configurés en ligne et permettent de partager des données sur un réseau ou de les stocker dans des environnements cloud.

L'inconvénient est le suivant : les enregistreurs de données ne sont pas capables de faire du calcul. Il s'agit d'une solution qui permet simplement de transférer des informations et de les récupérer par la suite. Par ailleurs, veillez à conserver une copie de sauvegarde de vos données.

Les unités terminales distantes (RTU)

Une unité terminale distante (RTU), parfois désignée sous le nom d'unité de télémesure ou de télécontrôle à distance, est un dispositif à microprocesseur qui surveille et contrôle les appareils de terrain, qui peuvent ensuite se connecter aux systèmes de contrôle des installations ou aux systèmes SCADA. Les RTU sont considérés comme étant plus adaptées à la télémesure dans une zone géographique étendue qui nécessite une communication sans fil. Elles présentent toutefois l'inconvénient de nécessiter de la programmation et un ensemble de compétences spécifiques.

Une solution alternative d'acquisition de données pour les API

Les API sont au cœur de tout système industriel moderne. Ils sont utilisés dans les systèmes de supervision des machines d'un grand nombre d'industries. Les API sont particulièrement adaptés aux tâches d'automatisation à petite échelle, comme la commande d'une unique machine (mise en marche et mise à l'arrêt à l'aide de déclencheurs) ou à l'automatisation de bâtiments à petite échelle (éclairage, contrôle de la température, etc.).

Pour surveiller l'état de vos machines, vous devez avoir accès aux données générées par votre automate et ses périphériques. Les solutions d'acquisition de données évoquées précédemment posent cependant de nombreux problèmes. Elles souffrent d'un manque d'accessibilité à distance ou d'une absence de sauvegarde, sont difficiles à mettre en place et nécessitent des composants matériels supplémentaires. Nous proposons une alternative fiable pour l'acquisition de données de vos systèmes industriels qui répond à tous ces besoins : IXON Cloud.

IXON Cloud : Collecte, Acquisition de Données & Surveillance basée sur les technologies du web

La plateforme IXON Cloud facilite l'enregistrement et l'acquisition de données pour tous. Elle collecte des données directement à partir de vos appareils compatibles avec le protocole Ethernet (API, IHM, PC industriel, convertisseur de fréquence, variateurs, capteurs, compteurs intelligents, etc.), et ne nécessite pas de compétences en programmation, de matériel supplémentaire ou d'applications logicielles tierces.

Les variables de données peuvent être configurées depuis un environnement web et transmises au IXrouter qui est connecté à vos appareils. Le IXrouter est à la fois un routeur VPN multifonctionnel et une passerelle capable d'établir des connexions sécurisées et de transférer des données via le protocole MQTT qui offre des fonctionnalités informatiques de pointe.

Le IXrouter contrôle l'état des variables de l'API en temps réel à l'aide de protocoles industriels tels que OPC-UA ou Modbus. Vous pouvez le configurer pour qu'il enregistre les valeurs désirées (par exemple, valeur min, valeur max, moyenne, etc.) lorsque vous le souhaitez (par changement, déclenchement ou intervalle). Les données sont ensuite transférées du routeur au IXON Cloud. Notez que les données sont mises en mémoire tampon sur le IXrouter pour remédier à une éventuelle perte de connexion Internet. En cas d'incident, les données sont transmises dès que la connexion Internet est rétablie. Toutes les données sont stockées de manière sécurisée dans un cluster de base de données dans le cloud.

Les données collectées peuvent être utilisées pour la télémaintenance conditionnelle, celles-ci étant visualisée dans des tableaux de bord par glisser-déposer, et sont exploitables grâce à des alarmes basées sur le cloud. Elles peuvent également être exportées vers des outils SaaS externes à l'aide de l'interface de programmation pour une analyse approfondie.

Profitez des avantages suivants en mettant en œuvre votre stratégie d'acquisition de données d'API avec IXON :

  • Une solution clé en main : pas de logiciel, de matériel d'enregistrement de données ou de compétences en programmation nécessaires
  • Une fréquence d'échantillonnage haut-débit inférieure à 5 ms
  • L'acquisition de données par intervalle (200 ms à 1 heure), changement ou déclenchement
  • Tous les protocoles principaux sont pris en charge : OPC-UA, Modbus TCP/IP (par exemple Siemens LOGO!), Siemens ISO, Ethernet/IP et BACnet
  • Un stockage illimité, redondance de données et copie de sauvegarde sur le cloud
  • Une plateforme sécurisée et contrôlée 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 par des experts en sécurité
  • Des fonctionnalités de pointe : préparation des données (calculs) et réduction de la bande passante (mise en mémoire tampon locale)
  • La surveillance à distance de vos données via le web avec des tableaux de bord personnalisables et une configuration d'alarme claire
  • L'accès à distance intégré à vos automates, écrans tactiles d'IHM et serveurs web ouverts pour un dépannage plus efficace
  • Aucun frais de maintenance ou d'électricité, ni de serveurs ou de PC supplémentaires à prévoir

Suivez les instructions de cette courte animation pour configurer l'enregistrement de données sur le IXON Cloud :

Animation of IXON Cloud Data Logging from PLC to Cloud

 

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