Integration de capteurs IR avec un automate Siemens

Les appareils de mesure de température sans contact Optris disposent d‘interfaces de communication avancées qui permettent une intégration aisée avec réseaux et automates. La note d‘application suivante décrit la mise en oeuvre d‘une caméra thermique grâce à un module RS485 ainsi que d‘un thermomètre infrarouge en ligne connecté à un automate par l‘usage de PROFIBUS DP.

Dans le domaine des automates, PROFIBUS est généralement considéré comme l‘un des bus les plus utilisés. Du point de vue de la production, du process et de l‘automatisation, le bus système représente un moyen de communication idéal, sûr et rapide entre ses composants et le système de contrôle.

La conception d‘un réseau PROFIBUS est presque toujours la même. D‘un coté se trouve l‘unité de contrôle, par ex. un SIMATIC S7 de SIEMENS - également appelé système maître ou station active. De l‘autre sont disposés les stations du bus - aussi appelées esclaves. Ils peuvent être des actuateurs ou des capteurs. Les capteurs de température par infrarouge Optris sont des éléments du process - en particulier dans leur version PROFIBUS DP.

Connexion d‘une caméra infrarouge Optris PI à un automate (SIEMENS S7) et un réseau PROFIBUS avec stations „esclaves“ comme des thermomètres IR en ligne.

Integration de la caméra thermique optris PI

Il existe désormais une solution simple pour intégrer la caméra optris PI avec des automates. Le principe est basée sur l‘aptitude des systèmes à communiquer en réseau tel que RS485, ce qui permet de couvrir de grandes distances (jusqu‘à 3 km) entre la caméra infrarouge et l‘automate (figure 1).

La caméra optris PI est connectée à un PC où le logiciel optris PI connect affiche l‘image IR et analyse les données en température. Le logiciel doit être paramétré pour activer la communication externe. La connexion RS485 peut être sélectionnée en mode “Comport” par le menu CONFIGURATION – CONFIGURATION – COMMUNICATION EXTERNE (figure 2).

Configuration du logiciel de la caméra, optris PI connect.

Le kit optris RS485 est disponible (code produit: ACCTRS485USBK), il permet l‘intégration de la caméra avec l‘automate. Un port série virtuel est créé dans le PC avec le logiciel fourni avec le kit RS485. Le port série virtuel est le lien entre le logiciel optris PI connect et le module RS485; le module RS485 transfère finalement les données à l‘automate SIEMENS S7 par les câbles A et B.

La figure 1 décrit la configuration matérielle basée sur un econnexion RS485 entre la caméra optris PI et l‘automate SIEMENS S7, elle inclue:

optris PI160 / optris PI200 / optris PI400
optris RS485-Kit (ACCTRS485USBK)
SIMATIC S7-300, CPU 313C-2 DP (processeur plus module PROFIBUS)
SIMATIC S7-300, avec sorties numériques et analogiques
SIMATIC S7-300, CP 340 (interface communication avec RS422/485)
Software STEP 7 (pour configurer le SPS pour les modules RS485 PROFIBUS)

Modules d‘interface embrochables pour une flexibilité maximale

Simples à installer, pour des communications normalisées

Integration des thermomètres IR optris en ligne

En plus des entrées/sorties standard numériques et analogiques en courant, tension et thermocouple, tous les thermomètres Optris en deux éléments (tête de mesure et boitier électronique) disposent d‘un emplacement libre qui peut être utilisé pour y connecter une carte d‘interface (voir figure 3).

L‘installation est très simple. Un fichier GSD (GENERIC STATION DESCRIPTION) décrit le thermomètre vu par PROFIBUS. Ce fichier doit être chargé dans l‘automate afin d‘assurer la communication correcte entre le maitre et l‘esclave. Le fichier GSD pour l‘interface PROFIBUS Optris est disponible sur le CD fourni avec la carte d‘extension. Il contient toutes les informations nécessaires au protocole de communication pour la lecture de température ou le réglage de valeurs d‘émissivité.

Webcast en anglais sur la mise en oeuvre de thermomètres infrarouges en ligne utilisant PROFIBUS