C’est précisément dans ce domaine qu’une définition de la connectivité des dispositifs apporte une contribution significative. Les problèmes liés à l’installation et à la connectivité des dispositifs doivent être clarifiés et résolus avant que les réseaux intégrés puissent devenir une réalité dans les systèmes d’automatisation industrielle.

La première étape consiste à définir un système de réseau assurant la connectivité des principaux éléments d'un système d'automatisation (données, signaux, alimentation). L'alimentation 400 V, les communications et la distribution des signaux sont toutes essentielles.
Deux options de connectivité sont possibles : l'installation peut être réalisée en pré-assemblage lors de l'installation d'une unité fonctionnelle (par exemple, une machine) à l'aide de composants préfabriqués, ou le réseau peut être installé sur site grâce à une technologie de connexion rapide simple. Dans les deux cas, la méthode d'installation doit offrir la solution la plus adaptée à chaque application. Il est également nécessaire de prendre en compte les unités fonctionnelles intégrées (dispositifs d'automatisation). Ces dispositifs possèdent des interfaces spécifiques définies par le réseau. Du point de vue fonctionnel et de l'installation, une solution optimale repose sur la disponibilité d'un système coordonné pour la mise en réseau, l'installation et la connectivité des dispositifs. Une approche systémique privilégie les stratégies de connectivité des dispositifs qui simplifient considérablement le dépannage.

Connectivité des appareils Harting :
La gamme de solutions de connectivité possibles est aussi vaste que celle des appareils utilisés en électronique industrielle. Harting propose une large gamme de produits de connectivité standard pour les données, les signaux et l’alimentation, destinés au marché de l’électronique industrielle. La gamme de produits Harting permet aux clients d’installer la plupart des solutions de connectivité rapidement et facilement.
Les tendances du marché, telles que la compacité, l’amélioration des performances des appareils et l’utilisation de communications Ethernet à débits de données toujours plus élevés, imposent des exigences spécifiques aux interfaces. La stratégie de connectivité des appareils de Harting reflète l’étendue de son expertise et de son expérience techniques, et offre la possibilité d’aborder la connectivité dans une perspective système et de trouver la meilleure solution face à l’évolution constante des attentes et des exigences.

Le connecteur MicroTCA™, initialement conçu pour la connectivité des télécommunications comme connecteur carte à carte, est désormais utilisé dans les systèmes d'entraînement et de contrôle. La dernière génération de connecteurs PushPull IP67 est employée pour les solutions de connexion câble à carte dans ces deux segments de marché. Ceci confirme la convergence des technologies de connectivité et l'exploitation des synergies qui en découlent, et a un impact significatif sur la position de Harting sur le marché. L'entreprise propose bien plus que de simples connecteurs : elle fournit des solutions complètes de connectivité, incluant connecteurs, modules préfabriqués et fonds de panier.

Harting : Votre partenaire en connectivité des dispositifs dans le processus de conception.
Ces changements influencent profondément la relation de collaboration entre Harting et ses clients. S'éloignant du modèle client/fournisseur traditionnel, Harting s'implique de plus en plus dans le développement continu des produits et systèmes de production de ses clients. Ces derniers bénéficient désormais de l'expertise et de l'expérience considérables de l'entreprise. En complément des services du représentant client, une équipe d'ingénierie d'application dédiée aux dispositifs et un groupe d'experts en haute fréquence (HF) sont disponibles pour apporter leur soutien. Harting propose également à ses clients des technologies de boîtiers CEM, une conception mécanique robuste, une ingénierie haute puissance et une expertise en installation. Des simulations d'application peuvent être réalisées dans le laboratoire accrédité dès la phase de conception. L'équipe technologique de Harting maîtrise toutes les technologies clés nécessaires aux solutions de connectivité intégrées, notamment la connectivité sur circuit imprimé basée sur les technologies CMS, CMS, THT ou à insertion par pression.

Harting collabore avec des groupes d'utilisateurs pour développer des solutions de connectivité qui sont ensuite intégrées aux normes internationales. Les fabricants d'appareils déterminent le niveau d'implication de Harting dans le processus de conception. Harting peut aider à identifier la meilleure option de connectivité de trois manières : 1)
Le fabricant sélectionne les produits de connectivité adaptés dans le catalogue DeviceCon et prend en charge la conception avec l'aide du service d'assistance applicative de Harting. 2)
Le fabricant définit les spécifications d'interface et Harting l'aide à choisir les produits de connectivité. 3)
Le fabricant prévoit une nouvelle génération d'appareils utilisant une technologie de connectivité personnalisée. Un projet commun est alors lancé pour définir cette nouvelle solution. Cette collaboration aboutit à une solution personnalisée et économique pour la production en série.

Des trois options, seule la dernière fait progresser le processus de conception. La collaboration entre Harting et son client permet d'optimiser les performances et de mieux exploiter le potentiel de réduction des coûts, notamment lors de la phase de développement chez le client. La connectivité des dispositifs fait partie d'une solution d'automatisation industrielle intégrée qui repose sur trois ensembles d'exigences principaux : le système réseau, la connectivité de l'installation et la connectivité des dispositifs. Les exigences d'ingénierie relatives à l'interface du dispositif découlent du système réseau. Les exigences relatives à l'installation dépendent de l'application du client. L'électronique et la conception du dispositif déterminent la méthode d'intégration. Harting intervient à trois niveaux pour mettre en œuvre le concept de connectivité des dispositifs. Les résultats confirment la pertinence de cette approche.

Le système de réseau :
des groupes d’utilisateurs tels que la PNO (PROFIBUS User Organization) créent des systèmes de réseau comme PROFINET et d’autres. Ces organisations définissent les exigences de performance HF et l’interface de connexion. Actuellement, on observe une nette tendance vers des interfaces centrées sur le système, qui dépassent le cadre des communications.

PROFINET a désormais défini un connecteur de distribution d'alimentation 24 V et un connecteur d'alimentation 400 V. La solution d'alimentation sur les réseaux Ethernet IEEE 802.3 est basée sur la technologie PoE. Le secteur de la construction mécanique a également spécifié les interfaces de distribution de données et d'alimentation dans la norme ISO 23570. Ces évolutions ont des implications majeures et soulignent l'importance de l'implication de Harting auprès des organisations et associations industrielles afin de garantir l'identification et la mise en œuvre des meilleures solutions de connectivité, conçues pour durer.

Connectivité à l'installation :
Généralement, les organismes et associations professionnelles définissent uniquement les exigences fonctionnelles des connecteurs, laissant l'installation à la charge de l'utilisateur. Les grands constructeurs de machines proposent souvent des câbles préfabriqués. Si le réseau est installé sur site, une technologie de connectivité conviviale devient essentielle. Les connecteurs enfichables sont conçus pour une installation simple, rapide et fiable, et leur fonctionnalité est primordiale. Le connecteur Harting Han Quick Lock® peut être assemblé sur site tout en offrant une densité de contacts élevée.

Les utilisateurs doivent être impliqués dans l'élaboration de stratégies d'installation alternatives, et les appareils doivent être compatibles avec cette technologie. La stratégie adoptée par les constructeurs automobiles allemands en est un bon exemple. Les trois parties se sont réunies pour convenir d'une solution intégrée répondant à leurs besoins futurs. Cette stratégie a été mise en œuvre en étroite collaboration avec l'organisme de normalisation des systèmes (ONS) afin de garantir la prise en compte des aspects systémiques. Les constructeurs automobiles ont apporté leur expertise technique en matière d'installation en tant qu'utilisateurs finaux. Les fabricants d'appareils et de connecteurs, dont Harting, ont participé à la définition de la solution.

Connectivité des appareils :
Une interface adaptée est essentielle à toute stratégie d'installation. Les fabricants d'appareils ont tendance à privilégier les connecteurs les plus adaptés à leurs produits. Cependant, la solution la plus simple pour le fabricant n'est pas toujours optimale pour le système et l'utilisateur. Différents fabricants utilisent des connecteurs différents, parfois incompatibles entre eux.
Naturellement, les fabricants ont des exigences justifiées en matière de connecteurs. La plupart des appareils comportent un circuit imprimé (PCB). Les fabricants recherchent des connecteurs pouvant être montés sur la carte et soudés aux autres composants ; la technologie CMS (Composants Montés en Surface) est la solution standard. Une approche différente est nécessaire si le connecteur n'est pas monté sur la carte dans une version particulière du produit. Un câble plat peut alors être installé entre le connecteur et le PCB. Dans les applications IP67, où les appareils doivent fonctionner dans des environnements industriels exigeants, le choix du boîtier est un autre facteur à aborder avec le fabricant.

Harting PushPull Hybrid : Réseau, stratégie d’installation et connecteur.
Une stratégie de connectivité optimale repose sur la meilleure combinaison de trois variables : le système, la connectivité de l’installation et la connectivité des périphériques dans leur contexte global. Seul un fabricant disposé à dialoguer étroitement avec les développeurs de systèmes, les utilisateurs et les…

Les fabricants d'appareils seront en mesure de définir de nouvelles normes. Ils devront également proposer des produits dans les trois catégories et posséder l'expertise technique nécessaire pour résoudre des problèmes complexes. Forte de cette orientation stratégique axée sur la connectivité des appareils, des installations et des systèmes de réseau, Harting se positionne comme un fournisseur global de solutions complexes et centrées sur le système.
La technologie PushPull de Harting a déjà établi une nouvelle norme. Suite à l'adoption de la solution de connectivité d'installation PushPull Han® par l'industrie automobile allemande, l'entreprise relève un nouveau défi : une nouvelle approche de l'installation des machines. La migration vers la technologie de communication Ethernet offre la possibilité de simplifier considérablement la connectivité des machines. La demande du marché pour des machines compactes produites en série accélérera la tendance à l'intégration de multiples appareils intelligents dans un espace réduit autour d'un contrôleur central. La topologie en étoile offre une efficacité et des performances optimales pour ces applications.
Avec une topologie en étoile hybride, la méthode de distribution de l'énergie aux composants diffère sensiblement de celle d'une topologie en ligne ou en anneau. L'absence de mise en cascade dans les réseaux en étoile permet d'adapter la capacité de transport de courant à chaque appareil. Dans un réseau en étoile pour machines, 5 A suffisent. Cette capacité réduite facilite l'utilisation de connecteurs hybrides optimisés.
Harting a développé le connecteur d'alimentation PushPull Hybrid, qui permet également la communication Ethernet. La conception miniaturisée du PushPull Hybrid répond aux besoins des fabricants d'appareils souhaitant l'utiliser dans des produits compacts.

Guide de sélection DeviceCon : Trouvez rapidement la solution de connectivité idéale pour vos appareils.
Harting a systématisé les trois exigences (système, installation et appareil) et les a intégrées aux dernières informations produits dans le Guide de sélection DeviceCon, inclus dans le nouveau catalogue DeviceCon.
Lors de la sélection initiale du connecteur, les fabricants d'appareils peuvent prendre en compte tous les facteurs liés à son intégration et à l'installation par l'utilisateur, ainsi que les problèmes de compatibilité au sein du système. Le Guide de sélection indique, par exemple, que le connecteur est une version CMS conforme à la norme PROFINET, offrant la simplicité de la connectivité HARAX® pour une installation sur site. Conçus pour une connectivité intégrée au sein de solutions d'automatisation cohérentes, les connecteurs Harting constituent la plateforme idéale pour les interfaces d'appareils, offrant des avantages considérables aux fabricants comme aux utilisateurs finaux.

Pour plus d'informations ou un devis

Auteurs :
- Matthias Fritsche,
chef de produit,
Harting Technology Group.
- Andreas Huhmann,
directeur du marketing stratégique ICPN,
Harting Technology Group