Celui qui programme une commande de machine, remplit directement un protocole de contrôle sur la machine ou documente une panne a besoin d'un appareil capable de faire deux choses simultanément : il doit apporter les bonnes interfaces pour la machine, et il doit pouvoir supporter l'environnement où l'entretien se fait réellement – poussière, eau pulvérisée, vibration, variations de température et structures métalliques qui absorbent les signaux WLAN. Cet article décrit comment les appareils mobiles sont connectés en série, en réseau ou sans fil aux machines, quelle robustesse le personnel de maintenance doit vraiment avoir sur l'atelier, comment capturer directement sur place les plans de maintenance et signalements de pannes, pourquoi le WLAN dans les halls avec racks métalliques est un sujet à part – et où la protection Ex est nécessaire.
Comment les appareils mobiles sont raccordés aux machines et installations
Pour le raccordement aux commandes de machine et aux installations industrielles, trois solutions s'offrent en pratique : l'interface série, une connexion réseau fixe et la technologie radio sans fil. Laquelle convient dépend de chaque installation – les anciennes commandes parlent souvent exclusivement en série, les installations plus récentes proposent en plus un accès par réseau ou radio.
Interface série (RS232)
De nombreuses commandes de machine et appareils industriels utilisent encore aujourd'hui l'interface RS232 pour la programmation et la surveillance, car elle offre un moyen stable et simple de transmission de données et permet aux techniciens de lire les données de diagnostic et de charger les mises à jour logicielles directement dans les commandes de machine, sans dépendre d'équipement spécialisé coûteux. Le protocole RS232 transmet les données via un câble à 9 ou 25 broches et permet selon l'explication fondamentale une transmission de données fiable jusqu'à une distance de 20 mètres – suffisant pour la plupart des armoires de contrôle et pupitre de commande en production.
Comme les ordinateurs portables modernes n'intègrent guère plus l'interface série en usine, la page Ordinateur portable avec interface série (RS-232) (DE) énumère les modèles Durabook avec connexion intégrée : le Durabook Z14I dispose de deux connecteurs RS232, le Durabook S15 d'un, et sur le Durabook S14I un deuxième connecteur RS232 peut être ajouté via une option Media-Bay en usine. Sur les tablettes, RS232 est en revanche énuméré comme module d'extension optionnel : sur le Durabook R11 en combinaison avec RJ45 et un lecteur combi de carte à puce, sur le Durabook U11I optionnel (où RS232 s'exclut mutuellement avec la connexion USB 3.2 Type A) et sur le Durabook R8 comme lecteur de carte à puce avec RS-232/RJ45 et USB3.2. Celui qui s'intéresse aux arrière-plans techniques de l'interface elle-même – communication DTE/DCE, câble null-modem et câble droit, assignation des broches DB9 et DB25 – les trouve expliqués en détail dans l'article L'interface RS232 : Qu'est-ce que c'est ? (DE).
Réseau
Les commandes de machine et composants d'installation plus récents sont de plus en plus accessibles par Ethernet. Une connexion RJ45 se trouve dans la gamme à titre optionnel quand elle est incluse dans un module d'extension – par exemple sur le Durabook R11 dans le module combi mentionné avec RS232 et lecteur de carte à puce, ou sur le Durabook R8 dans le module avec RS-232/RJ45 et USB3.2. Pour les appareils avec connecteur d'accueil, une connexion réseau fixe peut être établie en plus via une station d'accueil au poste de travail ou dans un atelier de maintenance, tandis que l'appareil lui-même reste mobile près de la machine.
Raccordement sans fil
Pour le raccordement sans fil, la page secteur Industrie (DE) énumère explicitement RS232, Bluetooth, LTE, GPS et lecteur de code-barres comme interfaces optionnelles par lesquelles les appareils peuvent être raccordés dans un environnement industriel. Le Bluetooth est utilisé principalement pour les courtes distances vers les périphériques comme les scanners ou appareils de mesure, LTE pour la connexion aux systèmes supérieurs en dehors du WLAN propre, par exemple si les signalements de panne doivent être transmis à un système de maintenance centralisé en dehors de l'atelier. Quelle génération WLAN un appareil transporte pour la connexion à l'intérieur de l'atelier est un sujet à part et est traité séparément plus bas.
Pourquoi les appareils de maintenance doivent supporter l'huile, les copeaux, la vibration et les variations de température
Le personnel de maintenance ne travaille pas à un bureau rangé, mais directement sur la machine – avec les mains huileuses, près des copeaux et sous la vibration qui émane des machines en fonctionnement. Un appareil qui doit fonctionner de manière fiable là-bas a besoin de plus qu'un ordinateur portable de bureau ordinaire. La page secteur Industrie (DE) le formule bien : « On compte sur l'atelier la robustesse, la disponibilité et l'intégration dépourvu de chichi – non des specs colorées », avec des charges typiques de « Poussière/Vibration, variations de température, maintenance & processus de test, documentation et équipement hérité ».
Concrètement, la page secteur recommande pour le secteur de la transformation une classe de protection de IP53 ou supérieure, qui « fournit non seulement une protection contre l'eau pulvérisée qui tombe, mais aussi une protection complète contre la pénétration de poussière ainsi que la protection du contact ». Dans le tableau comparatif Ordinateurs portables (DE), c'est concrètement documenté : le Durabook S14I porte IP53, le Durabook Z14I IP65, le Durabook S15 et Durabook S15AB respectivement IP5X. De plus, S15, S14I et Z14I disposent selon le tableau de protections de connecteurs qui protègent les connecteurs de la pénétration de poussière et d'eau pulvérisée – pour le Durabook S15AB cette ligne n'est pas précisée.
Contre la vibration et les chocs qui se produisent près des machines en fonctionnement, la certification MIL-STD-810 est pertinente. Selon le tableau comparatif, les Durabook S15, S14I et Z14I sont testés selon MIL-STD-810H, notamment contre « chutes, chocs, vibrations, pluie, poussière, altitude, gel/dégel, hautes/basses températures, choc thermique, humidité » ; le Durabook S15AB est certifié selon MIL-STD-810G contre « chute, choc et vibration ». Pour la protection contre les chutes, les modèles diffèrent : le Durabook Z14I supporte selon le tableau les chutes jusqu'à 180 cm, S15 et S14I jusqu'à 120 cm, le S15AB jusqu'à 90 cm.
La plage de température de fonctionnement est aussi pertinente en production, quand les appareils alternent entre zones de stockage frais, salles de machines chaudes ou parties de hall non chauffées. Pour les Durabook S15, S14I et Z14I, une plage de température de fonctionnement de −20 °C à 60 °C est confirmée selon le tableau comparatif ; pour le Durabook S15AB cette ligne n'est pas précisée. Ce que cette gamme signifie en pratique – par exemple la différence avec la température de stockage et l'effet sur la batterie en froid – explique l'article Température de fonctionnement : ce que −20 °C à 60 °C signifie en pratique (DE) en détail.
Capturer plans de maintenance, signalements de panne et protocoles de contrôle directement sur place
Les plans de maintenance, signalements de panne et protocoles de contrôle ne peuvent être capturés directement sur place que si l'appareil reste utilisable avec des gants et dans un environnement avec de l'humidité ou un film d'huile sur les mains. Un écran tactile ordinaire n'est selon l'article Tactile en cas de mouillure et avec gants (DE) pas sans plus approprié : les écrans tactiles capacitifs ordinaires sont optimisés pour un doigt nu et sec, tandis qu'un mode interchangeable pour gant ou pluie adapte spécifiquement la reconnaissance à ces conditions. Pour la saisie de données sur la machine, cela signifie qu'un appareil avec un mode de fonctionnement approprié rend la capture d'un protocole de maintenance fiable même quand les techniciens portent des gants ou que l'écran est mouillé.
Pour l'identification unique de machines, pièces ou objets d'essai, la capture par code-barres et RFID est disponible. L'article Capture par code-barres et RFID : quelle technique pour quand (DE) classe que RFID dans les environnements avec beaucoup de métal – par exemple dans un atelier ou un parc de machines – n'est que limité fiable, car les surfaces métalliques réfléchissent, blindent ou perturbent les signaux radio des étiquettes RFID. Une étiquette code-barres n'est pas soumise à cette limitation, tant qu'elle reste lisible optiquement – une raison pour laquelle la capture par code-barres est dans les environnements de production riches en métal souvent le choix plus fiable. Les lecteurs de code-barres sont dans la gamme disponibles comme option d'usine chez plusieurs modèles, les modules RFID peuvent être rétrofités notamment chez Durabook S14I, S15, Z14I, R11, R11L et U11I.
Où les protocoles de maintenance sont documentés de manière personnalisée ou les accès doivent pouvoir être retracés de manière vérifiable, par exemple lors du changement de poste, un lecteur de carte à puce avec puce TPM peut entrer en jeu : TPM 2.0 est selon les tableaux comparatifs présent de manière continu chez les modèles Durabook, un lecteur de carte à puce peut être ajouté notamment au Durabook R8, R11, R11L et au Durabook S14I comme module d'extension respectivement option d'usine, comme l'article Lecteur de carte à puce et TPM : protection d'accès en mobilité (DE) l'explique. Une carte à puce peut simplement être retirée lors du changement de poste, par lequel l'appareil est immédiatement verrouillé – pratique quand un appareil de maintenance est utilisé par du personnel changeant.
WLAN dans les halls avec racks métalliques : un sujet à part
Si un appareil de maintenance est raccordé par WLAN plutôt que par une connexion câblée fixe, l'environnement joue un rôle plus important qu'au premier abord. L'article Wi-Fi 6E et Wi-Fi 7 en environnement industriel (DE) décrit que les racks, carcasses de machine, poutres en acier et portes roulantes réfléchissent et atténuent les signaux radio – ce qui favorise les trous radio et la propagation multi-trajets, quand un signal arrive au récepteur par plusieurs chemins avec des délais différents. En plus, les variateurs de fréquence, moteurs, appareils de soudage et autres installations industrielles génèrent des perturbations électromagnétiques, qui peuvent particulièrement affecter la bande 2,4 GHz fortement utilisée.
Les standards WLAN modernes y répondent avec un spectre radio supplémentaire et un traitement de signal amélioré. Selon l'article cité, le Durabook S14I comme le Durabook Z14I disposent déjà de Wi-Fi 7, le Durabook S15 de Wi-Fi 6E, tandis que le Durabook S15AB s'appuie encore sur la plus ancienne génération Wireless-AC (802.11ac). Chez les tablettes, seul le Durabook R10 dispose de Wi-Fi 7 pour l'instant, tandis que R11L, R11, U11I et R8 disposent de Wi-Fi 6E. Important ici : un appareil avec un nouveau standard WLAN n'exprime ses avantages que si les points d'accès installés dans l'atelier supportent aussi le standard respectif – sinon, même un appareil récent se connecte seulement via la plus ancienne bande de fréquence utilisable en commun.
Où la protection Ex est nécessaire en production
Pas chaque environnement de production ne suffit avec un appareil robuste ordinaire. Dès qu'on doit compter avec l'apparition d'une atmosphère explosible – gaz, vapeur ou poussière – par exemple en traitement chimique, chez les laqueurs, dans les réservoirs de stockage des industries du pétrole et gaz ou dans les moulins et silos avec poussière inflammable – suffisait une certification propre exigée légalement en vertu d'ATEX respectivement IECEx, car un appareil électrique peut lui-même devenir une source d'inflammation – par une étincelle lors du branchement d'un câble, par charge électrostatique ou par une surface trop chaude.
Dans la gamme RobustBook, des variantes Ex propres sont disponibles pour cela. Le Getac EX80 (DE) est selon la fiche produit certifié « ATEX/IECEX Zone 0/20 et UL913 (Classe I/II Division 1) » et en plus testé selon MIL-STD-810G et IP67. Le Durabook U11I-EX (DE) est selon la description produit « certifié ATEX Zone 2/22 », avec le marquage Ex « Ex II 3G Ex ic IIC T4 Gc » pour la plage gaz et « Ex II 3D Ex ic IIIB T135°C Dc » pour la plage poussière. Le Getac F110-EX (DE) porte selon l'article ATEX une certification ATEX et IECEx pour Zone 2/22 et est explicitement spécifié pour les spécialistes en production pétrolière et gazière, traitement chimique et production pharmaceutique. Pour le Durabook R8-EX (DE), aucune indication de zone concrète n'est documentée selon le même article, mais en revanche des accessoires propres marqués ATEX comme une pochette de protection propre et un verre de protection.
Quel appareil pour quelle zone est vraiment certifié et quelle zone existe réellement dans la propre installation de production ne peut être clarifié que sur la base de la fiche produit respective et de l'évaluation des risques opérationnels – une affectation forfaitaire « cette zone convient à cet appareil » n'est volontairement pas faite ici, car elle ne peut pas être déduite du propre bestand. Pour les exploitations qui généralement misent sur des appareils robustes, résistant à la poussière et protégés contre les éclaboussures, mais chez lesquels ne se situe aucune zone Ex dans la salle de production respective, l'aperçu sur Industrie (DE) le point d'entrée approprié dans la gamme régulière.
Quels appareils conviennent pour commande de machine et maintenance
Pour le travail quotidien sur les commandes de machine et pour la maintenance, la page secteur Industrie (DE) recommande trois modèles : la tablette Durabook U11I, l'ordinateur portable Durabook S15 et l'ordinateur portable Durabook S14I – respectivement avec détails sur écran, processeur, mémoire, stockage, autonomie batterie et connecteurs optionnels. Pour la comparaison directe de toutes les données techniques – classe de protection, protection contre les chutes, connecteurs, standard WLAN, batterie et plage de température – sur la gamme de modèles complète, le tableau comparatif Ordinateurs portables (DE) et le tableau comparatif Tablettes (DE) livrent l'aperçu complet. Celui qui en plus de la connexion série en veut savoir plus sur l'interface RS232 elle-même trouve les fondamentaux techniques dans l'article L'interface RS232 : Qu'est-ce que c'est ? (DE) et l'aperçu des modèles sur la page Ordinateur portable avec interface série (RS-232) (DE).
Questions fréquemment posées
Chaque commande de machine a-t-elle besoin d'une interface série ?
Pas chacune, mais beaucoup de commandes anciennes et encore actuellement en service utilisent RS232 selon l'article L'interface RS232 : Qu'est-ce que c'est ? (DE) toujours pour la programmation et la surveillance, car la conversion complète à des interfaces plus modernes représente un effort considérable. Quel modèle a l'interface intégrée en usine ou l'offre optionnellement rétrofitable est montré sur la page Ordinateur portable avec interface série (RS-232) (DE).
IP53 suffit-il pour la production ?
Selon la page secteur Industrie (DE), RobustBook accorde de la valeur pour l'industrie manufacturière à une classe de protection d'IP53 ou supérieure, qui offre une protection contre la poussière complète et la protection contre l'eau pulvérisée qui tombe. Si c'est suffisant pour un lieu d'utilisation concret ou si une classe supérieure comme IP65 serait plus appropriée dépend du profil de charge réel du poste de travail respectif.
Quand un appareil robuste ordinaire ne suffit plus ?
Dès qu'on doit compter avec l'apparition d'une atmosphère explosible – gaz, vapeur ou poussière – un appareil robuste ordinaire ne suffit plus selon l'article ATEX et protection Ex – une certification propre en vertu d'ATEX respectivement IECEx est requise ici.
Pourquoi le WLAN dans une hall de production doit-il être planifié différemment qu'un bureau ?
Car les racks métalliques, carcasses de machine et construction en acier atténuent et réfléchissent les signaux radio et car les perturbations industrielles comme variateurs ou moteurs perturbent en plus, comme l'explique l'article Wi-Fi 6E et Wi-Fi 7 en environnement industriel (DE). Un standard WLAN moderne n'aide que si aussi l'infrastructure de point d'accès dans la hall le supporte.
Quelles deux exigences commande de machine et maintenance posent
Commande de machine et maintenance en production posent deux exigences différentes simultanément à un appareil mobile : l'interface appropriée pour l'installation – série, par réseau ou sans fil – et une construction qui supporte la poussière, l'eau pulvérisée, la vibration et les variations de température directement au lieu d'utilisation. Les plans de maintenance, signalements de panne et protocoles de contrôle ne peuvent être capturés de manière fiable que directement sur la machine si la commande tactile, la capture par code-barres ou RFID et la protection d'accès s'adaptent à l'environnement de travail respectif. Le WLAN dans des halls avec racks métalliques est à ce titre un sujet de planification à part, et dès qu'une zone Ex existe, aucune classe de protection si élevée ne remplace la certification ATEX respectivement IECEx propre. Un aperçu de la gamme robuste régulière pour l'industrie fournit la page Industrie (DE), l'comparaison technique complète de tous les modèles le tableau comparatif Ordinateurs portables (DE) et le tableau comparatif Tablettes (DE).
Pour les questions sur l'équipement approprié pour votre commande de machine et maintenance en production, l'équipe RobustBook vous soutient volontiers dans la sélection du modèle approprié.