Communication industrielle – AS-Interface, le bus pour capteurs, actionneurs et contrôleurs

L’AS-Interface, ou Actuator-Sensor-Interface, est un système de bus de terrain standardisé à l’échelle internationale, conçu pour simplifier la mise en contact des capteurs et actionneurs à un système de commande centralisé sur les sites industriels. Il optimise la communication entre les appareils de terrain et les automates programmables industriels, offrant une solution fiable pour l’automatisation des processus.

Ce système se distingue par sa capacité à transmettre simultanément données et alimentation électrique via un câble profilé à 2 brins, connu sous le nom de câble plat ou câble rond. Cela réduit la complexité du câblage, offre une économie notable, et améliore la flexibilité des installations industrielles. Conforme aux normes internationales EN 50295 et IEC 62026-2, l’AS-Interface s’est imposé comme un choix incontournable pour de nombreux secteurs, grâce à sa documentation claire qui le rend facile à utiliser.

 

Qu’est-ce que l’AS-Interface ?

L’AS-Interface, ou protocole ASI, est un protocole de communication industrielle standardisé selon la norme IEC 62026-2. Cette interface ASI permet de connecter des détecteurs, des capteurs, des actionneurs et des contrôleurs au sein d’un réseau ASI de communication à la fois efficace et fiable, tout en garantissant un temps de cycle optimal pour les processus automatisés.

Un des principaux avantages du réseau ASI réside dans l’utilisation d’un câblage unique combinant transmission de données et alimentation standard électrique. Ce câble, qu’il soit plat ou rond, simplifie grandement l’installation et la maintenance des systèmes industriels. Il permet également une économie de câblage, réduisant ainsi significativement les coûts liés à l’automatisation industrielle.

De plus, le réseau ASI offre un adressage automatique des modules. Avec une longueur maximale précisée dans la norme, jusqu’à 62 esclaves, tels que des détecteurs, peuvent être connectés et configurés sans nécessiter une intervention manuelle. Cette fonctionnalité optimise la rapidité et simplifie la mise en service des process industriels, permettant de respecter les exigences de communication fluides.

Grâce à l’AS-Interface, les capteurs et les actionneurs communiquent avec un contrôleur central via ce réseau, assurant une intégration fluide et une communication efficace entre les différents composants du système. Cette architecture garantit une interopérabilité parfaite entre les divers appareils de terrain, un aspect important pour les applications d’automatisation industrielle.

 

Avantages de l’AS-Interface

L’AS-Interface offre plusieurs avantages significatifs qui le rendent particulièrement attractif pour les applications d’automatisation industrielle.

• Réduction du câblage

Un des principaux avantages de l’AS-Interface est sa capacité à réduire considérablement le câblage. En combinant la transmission des données et de l’alimentation via un unique câble à 2 fils, l’AS-Interface simplifie l’installation et la maintenance des systèmes industriels.

• Installation rapide et diagnostics simplifiés

L’AS-Interface permet une connexion simple et rapide des modules sans nécessiter de raccordements complexes. Cela accélère le processus d’installation et réduit les efforts nécessaires. Par ailleurs, les fonctionnalités de diagnostic intégrées facilitent la détection et la résolution des problèmes. Cela contribue à minimiser les temps d’arrêt et à maximiser la disponibilité des installations.

• Flexibilité de topologie (ligne, arbre, étoile)

L’AS-Interface offre une grande flexibilité en termes de topologie de câblage. Que ce soit en ligne, en arbre ou en étoile, les utilisateurs peuvent adapter librement le système aux besoins spécifiques de leur installation. Cette flexibilité permet une intégration simple dans divers environnements industriels et facilite l’extension des systèmes existants.

• Robustesse industrielle (IP67, résistant aux vibrations)

Conçu pour les environnements industriels exigeants, l’AS-Interface est robuste et fiable. Ses modules et câbles, souvent classés IP67, sont étanches, résistants à la poussière et capables de supporter des vibrations importantes. Cela garantit une opération durable et fiable, même dans des conditions extrêmes.

 

Domaines d’application de l’AS-Interface

L’AS-Interface est une solution prisée dans de nombreux secteurs industriels grâce à son côté flexible et ses capacités de communication fiables.

• Safety at Work : interverrouillages et arrêt d’urgence

L’AS-Interface excelle dans les applications de sécurité, notamment les interverrouillages et les systèmes d'arrêt d’urgence. Grâce à la technologie ASi Safety at Work, les fonctions de sécurité peuvent être intégrées directement sur la même infrastructure que les fonctions standards. Cela simplifie la mise en œuvre et la maintenance des systèmes de sécurité tout en assurant une réactivité immédiate en cas de danger. Cette approche garantit un environnement de travail plus sûr.

• Zones explosibles (ATEX)

L’AS-Interface pour des applications en zones explosibles (ATEX) se distingue par ses modules conçus pour résister à des conditions extrêmes. Ces modules assurent une fiabilité et une sécurité optimales, permettant de maintenir des opérations sûres et efficaces dans des milieux à haut risque d’explosion.

• Automatisation de vannes, convoyeurs, machines modulaires

En automatisation, l’AS-Interface est largement utilisée pour contrôler des vannes, des convoyeurs et des machines modulaires. Sa capacité à gérer un grand nombre de capteurs et d'actionneurs via un seul câble simplifie considérablement l’installation et la configuration, augmentant ainsi l’économie globale des projets d’automatisation grâce à une réduction des coûts de câblage. Cette technologie permet également une interopérabilité optimale entre les appareils grâce à l’utilisation de connecteurs adaptés et à une documentation détaillée fournie par l’international association d’AS-Interface.

• Intégration dans la logistique, l’agroalimentaire, l’emballage

L’AS-Interface joue un rôle clé dans des secteurs variés comme la logistique, l’agroalimentaire et l’emballage. Elle facilite la communication entre les appareils de terrain et les systèmes de commande, garantissant une gestion efficace des processus de production et de distribution. Sa compatibilité avec une large gamme de capteurs et d'actionneurs en fait une solution idéale pour ces applications où la flexibilité, la qualité et la fiabilité sont essentielles.

 

Architecture et composants AS-Interface

L’architecture de l’AS-Interface repose sur plusieurs éléments essentiels qui assurent une communication fiable, stable et efficace de l'information entre les capteurs, les actionneurs et les systèmes de commande.

• Maîtres AS-Interface : passerelles vers API ou bus supérieurs

Les maîtres AS-Interface servent de passerelles entre le bus AS-Interface et les bus supérieurs tels qu’Ethernet/IP, Profinet ou CANopen. Ils permettent d’intégrer les données des capteurs et des actionneurs dans des réseaux plus complexes, facilitant ainsi la communication entre les différents niveaux des systèmes d’automatisation industrielle.

• Modules E/S AS-Interface : entrées/sorties numériques et analogiques

Les modules E/S (Entrées/Sorties) AS-Interface jouent un rôle clé dans le système. Ils proposent des entrées et sorties numériques ainsi que des options analogiques adaptées à divers besoins.

Ces modules sont capables de gérer 248 entrées et sorties binaires maximum avec des modules standard, et jusqu’à 496 entrées et sorties avec des modules à zone d’adressage étendue. Ils incluent des modules TOR pour les signaux binaires, des modules ASIsafe dédiés aux applications de sécurité, ainsi que des modules analogiques pour la mesure de courant, de tension ou de résistance thermométrique.

• Alimentations AS-Interface : tension dédiée pour bus et modules

L’alimentation AS-Interface est un élément qui fournit la tension nécessaire pour alimenter à la fois le bus et les modules connectés. Cette alimentation est intégrée dans un câble unique, combinant la transmission de données et l’alimentation électrique. Ce design simplifie considérablement l’installation et la maintenance du système.

• Composants pour bus de terrain

En complément des maîtres et des modules E/S, l’AS-Interface propose divers composants dédiés aux bus de terrain. Ces éléments permettent de connecter l’AS-Interface à d’autres protocoles de communication industrielle tels qu’Ethernet/IP, Profinet ou CANopen via des passerelles. Cela garantit une compatibilité et une interopérabilité optimales avec différents systèmes d’automatisation industrielle.

 

Raccorder capteurs et actionneurs via AS-Interface

La connexion des capteurs et des actionneurs via l’AS-Interface est simplifiée grâce à des techniques innovantes et des caractéristiques pratiques qui rendent l’installation et la configuration rapides et efficaces.

• Technique de clipsage du câble AS-Interface (perforation d’isolant)

Il s'agit d'une méthode de clipsage ingénieuse basée sur la perforation d’isolant, également appelée technologie de déplacement d’isolant. Cette technique permet de connecter facilement et rapidement les modules esclaves au câble AS-Interface, sans nécessiter de raccordements complexes. Elle réduit considérablement le temps d’installation tout en limitant les risques d’erreurs.

• Branchement des modules esclaves près du processus

Les modules esclaves AS-Interface peuvent être installés directement à proximité du processus industriel. Cette proximité garantit une intégration optimale entre les capteurs, les actionneurs et le système de commande. Elle améliore la réactivité du système en réduisant les délais de transmission et en augmentant la précision des signaux.

• Compatibilité avec tous types de capteurs/actionneurs TOR et analogiques

L’AS-Interface est conçu pour fonctionner avec une grande variété de capteurs et d'actionneurs, qu’ils soient TOR (Tout ou Rien) ou analogiques. Cette compatibilité permet d’intégrer facilement différents produits, accessoires et appareils de terrain dans un même réseau, simplifiant la gestion et la maintenance des systèmes industriels.

 

Intégration avec automates et bus supérieurs

L’intégration de l’AS-Interface avec des automates programmables et des bus de terrain supérieurs constitue l’une des clés de sa flexibilité et de son efficacité dans les systèmes d’automatisation industrielle.

• Connexion du maître AS-Interface à un API/SmartPLC via Profinet, EtherNet/IP, CANopen…

Les maîtres AS-Interface peuvent être reliés à des automates programmables (API ou SmartPLC) grâce à divers protocoles de communication, tels que Profinet, EtherNet/IP, EtherCAT ou CANopen. Ces passerelles permettent de transmettre les données des capteurs et actionneurs AS-Interface vers les systèmes de commande supérieurs, garantissant ainsi une intégration fluide et performante.

• Scénario décentralisé vs. concentré

L’architecture de l’AS-Interface peut être mise en œuvre selon deux scénarios principaux : décentralisé ou concentré. Dans un scénario décentralisé, les modules AS-Interface sont installés près des capteurs et actionneurs, ce qui réduit les longueurs de câbles et améliore la réactivité du système. À l’inverse, un scénario concentré regroupe les modules AS-Interface dans un emplacement central, ce qui simplifie la maintenance et la supervision, mais peut entraîner une augmentation des longueurs de câbles et des coûts associés.

• Exemple d’architecture : contrôleur maître → modules AS-Interface → capteurs/actionneurs

Un exemple typique d’architecture intégrée inclut un contrôleur maître connecté à des passerelles AS-Interface via des protocoles tels que Profinet ou EtherNet/IP. Ces passerelles assurent ensuite la communication avec les modules AS-Interface, qui eux-mêmes connectent et contrôlent les capteurs et actionneurs sur le terrain. Cette architecture garantit une communication fluide et fiable entre tous les niveaux du système, permettant une automatisation efficace et une intégration complète des appareils de terrain.

 

Perspectives et évolutions

L’AS-Interface, une technologie de communication industrielle, continue de progresser et de s’intégrer aux tendances actuelles de l’automatisation, notamment dans le cadre de l’Industrie 4.0 et de la convergence des technologies.

• Convergence avec IO-Link et Industrie 4.0

L’AS-Interface converge désormais avec des technologies avancées comme IO-Link, permettant une intégration plus poussée dans les structures d’Industrie 4.0. Cette convergence facilite la communication entre les capteurs et actionneurs au niveau terrain et les systèmes de commande supérieurs, en utilisant des protocoles tels qu’OPC UA et des réseaux temps réels comme TSN (Time-Sensitive Networks). Cela offre une meilleure flexibilité, scalabilité et efficacité aux systèmes industriels.

• Évolutions du standard pour diagnostics en temps réel

Le standard AS-Interface évolue constamment pour inclure des fonctionnalités de diagnostic en temps réel. Les nouvelles versions intègrent des outils avancés permettant une surveillance continue des états des capteurs et actionneurs, ainsi qu’une détection rapide des erreurs et dysfonctionnements. Ces améliorations renforcent la fiabilité et la disponibilité des systèmes industriels.

• Écosystème croissant de modules et solutions logicielles

L’écosystème de l’AS-Interface se développe rapidement, avec un nombre croissant de modules et solutions logicielles disponibles. Ce développement de l’écosystème simplifie l’intégration de l’AS-Interface dans divers secteurs industriels, tels que la logistique, l’agroalimentaire et l’emballage.

L’AS-Interface représente une solution innovante et performante pour l’automatisation industrielle. Elle offre une réduction significative du câblage, une flexibilité de topologie et une intégration économique des fonctions de sécurité. Cette technologie, normalisée à l’échelle mondiale, permet de connecter capteurs et actionneurs via un seul câble bifilaire, simplifiant ainsi l’installation et la maintenance des systèmes industriels.

Parmi ses principaux avantages, l’AS-Interface se distingue par une réduction importante des coûts de câblage, une installation rapide et adaptable, ainsi qu’une robustesse industrielle garantie par des normes reconnues telles que EN50295 et IEC62026-2. De plus, son intégration avec des bus de niveau supérieur et des technologies comme IO-Link, ainsi que ses avancées vers des diagnostics en temps réel, renforcent son rôle central dans l’Industrie 4.0.

Grâce à son écosystème en constante expansion, composé de modules et de solutions logicielles, l’AS-Interface est une technologie fiable et éprouvée qui facilite l’automatisation intelligente des processus industriels. Nous encourageons vivement les entreprises à explorer cette technologie pour optimiser leur efficacité, améliorer leur disponibilité et accroître leur compétitivité. Avec les produits et le support ifm, vous avez la possibilité d'optimiser vos processus industriels grâce à notre gamme complète compatible ASI.