Une sécurité réellement intégrée
L'évolution de la législation en matière de sécurité et les dernières avancées technologiques ont ouvert une perspective particulièrement alléchante dans la mise en place d'un réseau de sécurité : la possibilité de placer les dispositifs de commande de sécurité et les dispositifs de commande standard sur le même câble ou le même réseau. Le Dr Richard Piggin de Rockwell Automation, expert britannique et contact de l'ODVA auprès du groupe de travail CEI SC65C/WG12, qui travaille actuellement sur la norme CEI 61784-3 relative aux profils de communication de sécurité fonctionnelle, explique le paradigme de sécurité réellement intégrée.
On dirait que c'était hier encore que l'on évoquait comment le passage des systèmes câblés aux architectures réseaux avait constitué un changement fondamental dans la sécurité des machines. Mais l'engouement pour le « réseau de sécurité » a été tel que l'on oublie facilement que c'est l'évolution récente de la législation sur la sécurité des machines, en particulier avec l'entrée en vigueur de la norme CEI 61508, qui a rendu tout cela possible. Le défi aujourd'hui n'est pas tant de mettre en place un réseau de sécurité, que d'incorporer cet aspect crucial dans l'architecture réseau globale.
Les avantages ont été également les mêmes : les temps d'installation et donc les coûts sont inversement proportionnels à la flexibilité globale du système de sécurité en termes d'adaptation aux changements. Fonctions de diagnostic plus évoluées, tests plus faciles à effectuer, modularité, tous ces facteurs facilitent la maintenance des réseaux de sécurité, d'où une réduction des temps d'arrêt.
De plus, ces systèmes pourtant plus complexes deviennent plus simples à comprendre et à mettre en place.
Les réseaux de sécurité ont évolué très rapidement. Dans les premières installations, le réseau de sécurité était totalement séparé du réseau de commande standard ; d'ailleurs, certaines entreprises soutiennent encore aujourd'hui que cette stratégie est la seule façon de garantir la sécurité fonctionnelle. Mais le fait d'exploiter un réseau de sécurité séparé, complètement distinct et souvent sans lien parallèlement au réseau de commande standard présente un certain nombre d'inconvénients. Notamment, l'installation et le support de deux architectures réseau totalement différentes n'ont rien d'idéal. Il vaut mieux mettre en place le réseau de sécurité en tant qu'extension réelle du réseau de commande standard, avec des dispositifs de sécurité et des dispositifs de commande standard connectés au même câble.
« Il vaut mieux mettre en place le réseau de sécurité en tant qu'extension réelle du réseau de commande standard » |
Comment est-ce possible ? La clé réside dans le protocole CIP (Common Industrial Protocol), la couche application commune et ouverte, partagée par DeviceNet et EtherNet/IP, ainsi que par d'autres réseaux CIP, notamment ControlNet. En 2005, l'OVDA a publié la Spécification CIP Safety qui définit les extensions de sécurité fonctionnelle, les réseaux CIP et qui étend les applications couvertes par le protocole CIP pour y inclure les communications de sécurité intégrée, conformément au niveau de sécurité SIL 3 d'après la norme CEI 61508 et de catégorie 4 d'après la norme EN 954-1.
CIP Safety a d'abord été mis en pratique sur DeviceNet, offrant les fonctions de diagnostic évoluées et la simplicité de mise en service auxquelles les utilisateurs étaient depuis longtemps habitués avec DeviceNet standard. Cela a donné naissance à DeviceNet Safety, qui non seulement ressemble en tout point à DeviceNet standard, mais offre également la possibilité d'une réelle intégration avec DeviceNet standard, en permettant aux utilisateurs de raccorder des dispositifs de sécurité et des dispositifs de commande standard au un même réseau ou câble, avec ou sans automate ou PLC de sécurité dédié. Plus récemment est apparu CIP Safety sur EtherNet/IP, qui offre un moyen simple d'intégrer les réseaux de sécurité à la même architecture Ethernet que celle utilisée par les dispositifs de commande standard, le reste de l'entreprise et même Internet.
CIP Safety garantit l'intégrité du système au moyen d'un vaste ensemble de mesures de protection homologuées par le TÜV. Il assure l'intégrité de la transmission en détectant les erreurs de communication et celle de l'application en permettant aux dispositifs de prendre les mesures appropriées. Pour la plupart des applications, lorsqu'une erreur est détectée, le dispositif est mis hors tension, état que l'on appelle généralement état de sécurité. Le code de sécurité de chaque dispositif est responsable de la détection de ces erreurs de communication. Il est exécuté dans une zone à haute intégrité du dispositif de sécurité, qui utilise en principe des équipements redondants homologués par un organisme de certification.
Selon les impératifs du système, les ingénieurs peuvent déployer et répartir les équipements nécessaires pour répondre aux besoins de l'application, que ce soit sur une machine autonome ou dans l'ensemble du site de production |
Mais CIP Safety sur EtherNet/IP ne remplace pas CIP Safety sur DeviceNet. En fait, ils ne fonctionnent pas avec les mêmes applications. L'utilisation d'EtherNet/IP ou de DeviceNet pour la sécurité repose beaucoup sur les mêmes critères que ceux dont relèvent les communications EtherNet/IP et DeviceNet standard. Des facteurs tels que la distance, la longueur des paquets, le temps de réponse, le coût du dispositif et la puissance qu'il requiert vont déterminer le réseau qui convient le mieux à telle ou telle application. Dans une application requérant de longues distances, des paquets de sécurité volumineux ou un haut débit, il est plus avantageux d'utiliser CIP Safety sur EtherNet/IP que sur DeviceNet. Dans les applications où la bande passante de DeviceNet est suffisante ou requérant une alimentation par le réseau, alors DeviceNet peut s'avérer plus favorable que EtherNet/IP.
Dans les deux cas, de plus en plus de produits de sécurité compatibles apparaissent rapidement sur le marché. Rockwell Automation propose déjà une suite gamme complète de produits compatibles avec DeviceNet Safety, notamment des blocs d'entrées/sorties de sécurité, des interrupteurs de sécurité, des barrières immatérielles, des variateurs de sécurité et des PLC de sécurité. Notre société sort par ailleurs régulièrement des produits et des solutions similaires pour EtherNet/IP Safety.
D'une manière générale, les avantages apportés aux industriels qui adoptent des solutions de sécurité totalement intégrée sont énormes. Les coûts de matériel sont également minimisés puisque les composants peuvent être utilisés aussi bien par la partie sécurité que par la partie standard du système. Les industriels peuvent aussi réduire leurs coûts de logiciels et d'assistance, le même logiciel pouvant être utilisé dans l'ensemble du site : les opérateurs n'ont qu'une seule architecture à assimiler. Enfin, l'extension du système est simple car le système intégré évolue en permanence avec les besoins par l'ajout de nouveaux composants de sécurité ou de segments de réseau entièrement nouveaux. Selon les impératifs du système, les ingénieurs peuvent déployer et répartir les équipements nécessaires pour répondre aux besoins de l'application, que ce soit sur une machine autonome ou dans l'ensemble du site de production.
Imprimer cette page
Nos bureaux dans le monde Contactez-nous Plan du Site Remarque Importante