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12 automates programmables polyvalents

LUDOVIC DE SAINT-MAIXANT, ERICK HAEHNSEN ET ÉLIANE KAN / T.C.A. redaction@industrie-technologies.com
DURÉE DE VIE Les API s'intègrent dans des lignes qui durent de vingt à trente ans. Choisir le bon automate programmable se résume souvent à choisir le bon fournisseur : maintenance, service après-vente, formation, customisation... La palette de services que propose le fabricant aux industriels doit être complète. Dans un deuxième temps, il faut bien vérifier l'interopérabilité de l'API ainsi que son degré de standardisation afin de faciliter sa mise en oeuvre dans l'atelier.

Véritables « bêtes à tout faire », les automates programmables industriels (API) de milieu de gamme sont doués d'une impressionnante polyvalence. « Ils embarquent plus de 3 000 blocs fonctionnels », précise Serge Catherineau, responsable marketing automatismes chez Schneider Electric. « Ils calculent des intégrales, des dérivées ou des puissances », renchérit Olivier Vallée, le responsable marketing d'Allen-Bradley (Rockwell Automation). Qu'ils soient destinés à des machines, des infrastructures ou des process de fabrication, les API évoluent à un rythme effréné, celui dicté par l'électronique et les logiciels embarqués.

Fiabilité, le maître mot

Choisir son API revient souvent à se marier avec son fournisseur. « Une installation industrielle doit fonctionner vingt à trente ans », avertit Serge Catherineau. La pérennité du fabricant est donc primordiale pour assurer la maintenance de l'API. Mais pas seulement, puisque l'utilisateur final veut aussi faire évoluer son installation dans le temps : rajouter des cartes électroniques dix ou quinze ans plus tard, passer d'un bus de terrain à Giga Ethernet... Tout cela demande de pouvoir compter sur un fournisseur solide. La concentration du secteur - autour de GE Fanuc, Mitsubishi, Omron, Rockwell Automation, Schneider Electric et Siemens - a de quoi rassurer les esprits sur le SAV.

La réactivité et la proximité sont aussi des critères essentiels. « Dans certains process chimiques, la réaction dure dix-huit mois. Si l'API du réacteur s'arrête au dix-septième mois, l'industriel perd un an et demi de travail ! Pour éviter cette catastrophe, le constructeur doit être très réactif et physiquement proche. D'où l'importance d'une présence mondiale », fait-on valoir chez Schneider. Et cette présence mondiale n'est pas l'apanage des grands. Les petits constructeurs d'API tirent aussi leur épingle du jeu. Certains ont tissé des réseaux de partenaires internationaux, à l'instar de Vipa, présent dans une soixantaine de pays. « Nous avons notre propre centre d'appels de 20 personnes qui traite un premier niveau d'alerte 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Puis le système de remontée dans l'échelle des responsabilités permet d'atteindre le service de R et D », confie Alain Sadones, le PDG de Vipa France, dont la société mère, opérant depuis vingt-cinq ans, compte 200 personnes, basées principalement en Allemagne.

Le prix, un critère de choix à très forte variabilité

Le prix d'achat est évidemment un deuxième critère de choix... mais son estimation varie selon les entreprises. Du coup, la fourchette est assez large, allant de 700 à plus de 4 000 euros. Les ténors ont ouvertement tendance à en minorer l'importance. « Certes, l'acheteur peut "chipoter" sur 500 euros. Mais que fait-il si son fabricant d'API disparaît ? Quand on voit l'impact d'une panne, ces niveaux de prix ne sont pas si élevés, note Serge Catherineau. Ce qui est cher, c'est tout l'environnement de l'API. En effet, gérer un parc de 10 marques fait exploser les coûts de formation, de maintenance, de gestion de stocks de pièces de rechange. C'est le coût total de possession qu'il faut prendre en compte. » Un argument qui a des conséquences pratiques : « Nous ne sommes pas un fournisseur d'automates, mais de solutions métier (emballage, convoyage, levage, ponts roulants, sécurité...) testées, validées et packagées, qui réduisent de 30 à 50 % les coûts de développement et de maintenance, souligne Serge Catherineau. Une tendance amorcée en 2005, et les produits qui en découlent vont débarquer sur le marché début 2010. » Quant aux plus petits fabricants, ils entonnent un autre refrain : « La baisse des prix doit jouer dès maintenant. Il va falloir créer des gammes de produits de 15 à 20 % moins chères », prévoit Patrick Lalla, responsable marketing chez Leroy, qui compte 40 salariés.

Des standards pas vraiment interopérables

L'interopérabilité des API permet aussi de faire le tri dans les multiples références du marché. Mais attention ! Si officiellement il n'existe plus de bus propriétaire, dans les faits, chaque catégorie de bus (bus de capteurs actionneurs, bus de terrain et bus sur Ethernet) continue de faire cohabiter des réseaux propriétaires et des réseaux ouverts. Et encore, lorsqu'ils sont ouverts, mieux vaut s'assurer que son fabricant d'API a choisi le bon standard. Plusieurs coexistent en effet. Ethernet IP, par exemple, défendu par l'ODVA, est très répandu aux États-Unis. Profinet, préconisé par le club Profibus en Europe sous l'influence de Siemens et de l'industrie automobile, s'impose, lui, sur les sites du Vieux Continent.

Cette tendance à la standardisation pourrait contaminer les logiciels embarqués. Aujourd'hui, il n'est pas rare de trouver plusieurs langages pour une même gamme d'automates développée par un même fabricant. L'objectif étant de déployer une plate-forme logicielle commune à toute une gamme d'API. « Nous avons le même jeu d'instructions pour tous nos automates de 150 à 3 000 euros », confie Olivier Ledey, responsable produits automation chez Omron France. À savoir l'acquisition et le traitement de données, la régulation, le contrôle et la commande d'actionneurs, le calcul, les automatismes, la cinématique, l'optimisation des réglages et des procédés ainsi que la communication réseau. « Une tendance très forte. Mais le débat reste d'actualité. Car il est difficile de déployer un logiciel commun à toute une gamme. Nous en avons fait l'expérience avec notre gamme S5, qui comprenait un seul logiciel. Or celui-ci manquait de convivialité. Nous avons alors progressé sur ce point avec le Simatic S7-200 doté de son propre logiciel que nous avons fini par adopter pour les API suivants », se souvient Dominique Thibot, de Siemens France.

Dangers et séductions du logiciel propriétaire

Le passage à la génération Simatic S7 est trivial : il faut simplement mettre à jour les systèmes d'exploitation des API et les drivers des cartes métier. « Mais les fonctions sont plus évoluées, le matériel plus compact : on gagne 30 % de place dans les armoires, câblages compris. Et la programmation sous Microsoft Windows est plus aisée », estime Lionel Cordela, automaticien à l'usine Placoplatre (Saint-Gobain) de Chambéry (Savoie). Ce qui n'empêche pas les constructeurs de tout faire pour garder une clientèle captive. À cet égard, l'atelier de génie logiciel reste un puissant facteur de différenciation. « Il permet à un industriel de mettre en route une machine au Brésil de la même manière qu'en Asie ou en Europe... Avec les mêmes interfaces homme-machine, les mêmes commandes et les mêmes paramétrages... », souligne Olivier Vallée d'Allen-Bradley (Rockwell Automation).

Séduisant. Reste que la citadelle du logiciel propriétaire commence à se fissurer. « Nous sommes les seuls sur le marché à offrir de paramétrer et de programmer nos automates aussi bien avec l'atelier logiciel de Siemens, Step7, qu'avec le nôtre, WinPLC7 », avance Alain Sadones, de Vipa France. Une interopérabilité qui ne manquera pas d'attirer les acheteurs, toujours soucieux de diversifier leurs approvisionnements. Dans cet esprit, le fabricant Leroy mise sur le système d'exploitation Open Source Linux. « Au départ, nous l'avons fait à la demande d'un client », rappelle Patrick Lalla... qui espère bien mettre à profit sa simplicité dans ses prochaines générations d'automates. À la clé, un gain de temps en développement. Et un cheval de Troie dans la forteresse des logiciels propriétaires.

Les API embarquent sans cesse plus d'intelligence

Côté services Acquisition et traitement de données, régulation, contrôle et commande d'actionneurs, calcul, automatismes, cinématique, optimisation des réglages et des procédés, communication réseaux vers les bus de capteurs actionneurs, vers les bus de terrain et les réseaux Ethernet IP (Industrial Protocol)... les API de milieu de gamme fournissent des services très larges. c Côté performances Ils embarquent des modèles mathématiques très avancés en matière de commande prédictive et de sécurité. Ces fonctionnalités proviennent de la standardisation, à l'intérieur d'une marque, du logiciel embarqué et de l'atelier logiciel de programmation. Sous la pression des donneurs d'ordres, on voit apparaître des systèmes d'exploitation embarqués sous Linux.

LE PLUS SÛR

GUARLOGIX D'ALLEN-BRADLEY (ROCKWELL AUTOMATION) À l'origine, cet automate est conçu pour l'équipementier automobile canadien Quigg International pour remplacer des caristes travaillant dans des zones d'aboutement dangereuses. Cet API utilise un logiciel et un jeu de pièces de rechange unique, permettant ainsi de répondre aux critères de sécurité requis par ces types d'applications dangereuses. Autre atout, l'automate est compatible avec les servovariateurs Kinetix (6000 et 7000) d'Allen-Bradley, grâce à quoi il possède des fonctions d'arrêt de sécurité. Notamment pour désactiver la sortie du variateur afin d'annuler le couple moteur sans couper l'alimentation du variateur. FICHE TECHNIQUE Nombre d'entrées/sorties : 128 000 Langage de programmation : Ladder, FB, Grafcet, texte structuré Logiciel embarqué : RSLogix 5000 Connexions réseaux : Ethernet IP, ControlNet, DeviceNet Norme : Certification SIL3 Prix : à partir de 4 000 euros

LE PLUS MODULAIRE

SIMATIC S7 MEC DE SIEMENS Le prochain lancement du Simatic S7 mEC risque bien de faire son petit effet sur le marché de l'API. Ses atouts : un degré élevé de modularité (il fait automate et PC) et l'incorporation des dernières innovations microélectroniques en matière de CPU. Il intègre notamment un processeur Intel Core Duo. Point fort : il est configuré et programmé à l'aide du logiciel Simatic Step 7, commun à toute la gamme Simatic S7. FICHE TECHNIQUE Nombre d'entrées/sorties : 1 024 Langage de programmation : Ladder, Log, List, SFC, ST, C Logiciel embarqué : Windows XP Embedded Connexions réseaux : Profibus/Profinet Normes : CE, UL CSA, Gost Prix : à partir de 2 000 euros

LE PLUS SIMPLE

AGP3500T-CA1M DE PROFACE Grâce à son écran tactile, on peut programmer des automatismes directement sur l'AGP3500T-CA1M, sans passer par un ordinateur. Il faut dire que le logiciel fourni, baptisé GP Pro EX, intègre à la fois la programmation de l'automate et l'interface homme-machine. Il permet aussi de gérer et de suivre la production. Autre atout, son port USB permet de transférer des données sans l'aide d'un PC. Cet automate possède également un port pour cartes d'extension. De quoi augmenter considérablement le nombre d'entrées/sorties. FICHE TECHNIQUE Nombre d'entrées/sorties : de 16 à 256 Langage de programmation : Ladder Logiciel embarqué : OS propriétaire Connexion réseau : RS232, Ethernet, Can, USB Normes : CE, UL Prix : 2 300 euros

EMILIO CASADO RESPONSABLE MAINTENANCE DE LA COMPAGNIE DES FROMAGES et RICHESMONTSUn changement d'automates "minute"

« Dans notre usine de Pacé (Orne), qui produit notamment le camembert Le Rustique, nous venons d'achever notre programme d'acquisition de trois nouveaux automates programmables, les TSXP574634M de Schneider Electric. Le vieillissement des interfaces utilisateurs et la difficulté d'ajouter de nouveaux équipements de production sur nos anciens automates - faute de mémoire électronique suffisante - nous ont poussés à investir 160 000 euros. Nous avons pu ainsi intégrer un retourneur de fromage et un robot de tranchage communiquant avec les nouveaux API sur réseau Ethernet - ce qui n'était pas possible auparavant. La bascule avec les précédentes machines n'a pris que quelques heures. Sans qu'il soit d'ailleurs nécessaire d'arrêter la production de l'usine ! Nous avons uniquement changé les processeurs et les cartes de communication en gardant le câblage d'origine. »

Un marché très concentré

Le créneau de l'automate programmable industriel (API) s'est très fortement concentré ces dernières années autour de Siemens, le leader mondial avec 34 % de part de marché et qui a enregistré un chiffre d'affaires cumulé de 6 milliards d'euros en 2007. Très loin derrière, Allen-Bradley (Rockwell Automation) occupe la deuxième position avec 17 %, suivi par Mitsubishi (11 %). Omron et Schneider Electric s'arrogent chacun 8 %, selon une étude du Gimelec (Groupement des industries de l'équipement électrique, du contrôle-commande et des services associés). Les API ont de plus en plus tendance à fusionner deux disciplines : celle de l'automatisme et celle du système numérique de contrôle-commande (SNCC) opéré traditionnellement par ABB, Emerson, Honeywell, Invensys, Rockwell Automation, Siemens et Yokogawa. De nouveaux challengers, comme Beckhoff, B + R ou Proface, tentent de bousculer la donne en vendant des API sur la base de PC industriels ou d'API dotés d'écrans graphiques ou tactiles. Après les avoir critiqués, les ténors mettent aussi ce type d'offres à leur catalogue.

MARC ROSER DIRECTEUR TECHNIQUE DE R et D PROJECT MANAGING, FABRICANT DE MACHINES DE PRODUCTION BASÉ À DOSSENHEIM (ALSACE)Nos clients veulent du Siemens

« Nous concevons et fabriquons des machines sur mesure pour les chaînes de production industrielles (automobile, agroalimentaire, pharmacie, mécanique...). Nos clients exigent des automates programmables Siemens sur nos machines. Il faut dire que les liens culturels et géographiques entre Siemens et nos clients sont très forts. En revanche, nous travaillons avec un distributeur agréé du géant allemand. L'intérêt ? Lorsque nous subissons un arrêt de production, notre distributeur intervient en quelques heures et s'il n'a pas la pièce à changer, Siemens l'envoie en direct en 24 heures, puis il analyse l'origine de la panne. »

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