{"id":79156,"date":"2020-06-21T14:00:15","date_gmt":"2020-06-21T14:00:15","guid":{"rendered":"https:\/\/www.gantner-instruments.com\/blog\/les-performances-dethercat-combinees-a-un-systeme-dacquisition-de-donnees-daq-de-pointe-5-avantages-qui-vous-echappent\/"},"modified":"2023-12-13T14:29:23","modified_gmt":"2023-12-13T14:29:23","slug":"les-performances-dethercat-combinees-a-un-systeme-dacquisition-de-donnees-daq-de-pointe-5-avantages-qui-vous-echappent","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.gantner-instruments.com\/fr\/blog\/les-performances-dethercat-combinees-a-un-systeme-dacquisition-de-donnees-daq-de-pointe-5-avantages-qui-vous-echappent\/","title":{"rendered":"Les performances d’EtherCAT combin\u00e9es \u00e0 un syst\u00e8me d’acquisition de donn\u00e9es (DAQ) de pointe : 5 avantages qui vous \u00e9chappent"},"content":{"rendered":"\n

Qu’est-ce que l’EtherCAT ?<\/h2>\n\n

EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) est un protocole de communication bas\u00e9 sur Ethernet d\u00e9velopp\u00e9 sp\u00e9cifiquement pour l’automatisation industrielle. Gr\u00e2ce \u00e0 sa vitesse \u00e9lev\u00e9e, \u00e0 l’efficacit\u00e9 de l’\u00e9change de donn\u00e9es et aux faibles co\u00fbts de mise en \u0153uvre, EtherCAT est devenu l’un des r\u00e9seaux les plus populaires pour l’int\u00e9gration transparente entre les syst\u00e8mes d’acquisition de donn\u00e9es et de contr\u00f4le de diff\u00e9rents fabricants pour les v\u00e9hicules terrestres, l’a\u00e9rospatiale et les applications d’essais industriels. Voici les cinq avantages les plus importants. <\/p>\n\n

1. Ethernet jusqu’au niveau du terrain<\/h2>\n\n

L’avantage d’Ethernet est que chaque PC, ordinateur portable ou autre appareil est \u00e9quip\u00e9 d’une interface Ethernet. Il permet la transmission de donn\u00e9es \u00e0 grande vitesse sur de longues distances \u00e0 l’aide d’un mat\u00e9riel peu co\u00fbteux. L’inconv\u00e9nient est qu’avec l’Ethernet standard, le principe de d\u00e9tection des collisions entra\u00eene des taux de transfert de donn\u00e9es variables ; il n’est donc pas adapt\u00e9 aux applications d’acquisition et de contr\u00f4le de donn\u00e9es synchronis\u00e9es en temps r\u00e9el. EtherCAT met en \u0153uvre une architecture ma\u00eetre\/esclave sur un c\u00e2blage Ethernet standard. EtherCAT est un syst\u00e8me \u00e0 grande vitesse et d\u00e9terministe bas\u00e9 sur le principe du traitement “\u00e0 la vol\u00e9e”. <\/p>\n\n

Comparez cela \u00e0 un chemin de fer o\u00f9 chaque gare peut d\u00e9charger et recharger des wagons pendant que le train traverse la gare \u00e0 grande vitesse. Une trame EtherCAT contient des donn\u00e9es pour de nombreux n\u0153uds du r\u00e9seau. Chaque n\u0153ud EtherCAT lit les donn\u00e9es qui lui sont sp\u00e9cifiquement adress\u00e9es dans la trame et ins\u00e8re des donn\u00e9es dans la trame pendant que celle-ci traverse le n\u0153ud \u00e0 pleine vitesse. Comme les trames sont transmises avant d’\u00eatre trait\u00e9es dans chaque n\u0153ud, l’EtherCAT fonctionne \u00e0 grande vitesse et avec une grande efficacit\u00e9. Pour les bancs d’essai comportant de nombreuses E\/S, la surcharge de transmission peut \u00eatre consid\u00e9rablement r\u00e9duite, ce qui fait d’EtherCAT une solution id\u00e9ale pour l’acquisition de donn\u00e9es multicanaux et \u00e0 signaux mixtes. <\/p>\n\n

2. Acquisition de donn\u00e9es \u00e0 signaux mixtes pour toute application d’essai<\/h2>\n\n

Comme EtherCAT a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 pour l’automatisation industrielle, trouver des dispositifs d’acquisition de donn\u00e9es de haute pr\u00e9cision qui couvrent une large gamme de capteurs peut s’av\u00e9rer un exercice difficile. Que faire si vous devez mesurer la temp\u00e9rature, la pression et l’acc\u00e9l\u00e9ration \u00e0 haute fr\u00e9quence sur un banc d’essai de moteur ? Ou mesurer la tension, le courant et la temp\u00e9rature avec des entr\u00e9es d’isolation haute tension pour tester la charge et la d\u00e9charge d’une batterie ? Ne vous inqui\u00e9tez pas ! <\/p>\n\n

Les fournisseurs de syst\u00e8mes d’acquisition de donn\u00e9es modernes, comme Gantner Instruments, proposent une gamme compl\u00e8te de modules de mesure dot\u00e9s d’une interface EtherCAT directe<\/a>. Il n’y a aucune limitation quant au type de capteurs pouvant \u00eatre utilis\u00e9s avec un syst\u00e8me d’acquisition de donn\u00e9es bas\u00e9 sur EtherCAT : thermocouple, Pt100, LVDT, jauge de contrainte, IEPE\/ICP\u00a9, capteurs pi\u00e9zo\u00e9lectriques (de charge) et m\u00eame capteurs \u00e0 r\u00e9seau de Bragg. Et comme EtherCAT est dot\u00e9 d’une technologie de sur\u00e9chantillonnage, il est possible d’\u00e9chantillonner des donn\u00e9es jusqu’\u00e0 100 kS\/s (kilo-\u00e9chantillons par seconde). <\/p>\n\n

3. Simplifier les mesures distribu\u00e9es<\/h2>\n\n

Pendant des ann\u00e9es, les ing\u00e9nieurs d’essai ont fait passer de longs c\u00e2bles de capteurs analogiques vers un point central du laboratoire d’essai. Des c\u00e2bles de haute qualit\u00e9, fabriqu\u00e9s sp\u00e9cialement pour les capteurs, doivent \u00eatre utilis\u00e9s pour \u00e9viter les probl\u00e8mes li\u00e9s \u00e0 la transmission de signaux analogiques sur de longues distances (par exemple, la captation du bruit et l’att\u00e9nuation du signal). Avec l’augmentation du nombre de capteurs utilis\u00e9s dans un programme d’essai, l’installation de longs c\u00e2bles analogiques devient plus difficile et plus co\u00fbteuse. Avec un concept de mesure distribu\u00e9e, la conversion analogique-num\u00e9rique du signal s’effectue \u00e0 proximit\u00e9 du capteur. Gr\u00e2ce \u00e0 un protocole de r\u00e9seau, les donn\u00e9es de mesure sont transf\u00e9r\u00e9es efficacement au(x) consommateur(s) de donn\u00e9es en vue d’un traitement ou d’un contr\u00f4le ult\u00e9rieur. Lors de la conception d’un syst\u00e8me de mesure distribu\u00e9, diff\u00e9rents aspects moins familiers doivent \u00eatre pris en consid\u00e9ration, tels que la bande passante, la fiabilit\u00e9 de la connexion et la synchronisation temporelle. <\/p>\n\n

Vous pouvez r\u00e9duire la complexit\u00e9 d’un syst\u00e8me de mesure distribu\u00e9 en utilisant des modules d’acquisition de donn\u00e9es pr\u00e9con\u00e7us avec des capacit\u00e9s locales de traitement du signal en temps r\u00e9el en combinaison avec un bus de mesure EtherCAT. Le signal analogique est acquis \u00e0 proximit\u00e9 du capteur avec une distorsion minimale du signal. Des algorithmes avanc\u00e9s de conditionnement du signal convertissent le signal analogique en une valeur d’unit\u00e9 d’ing\u00e9nierie calibr\u00e9e avant qu’il ne soit distribu\u00e9 dans le laboratoire d’essai \u00e0 l’aide d’un simple c\u00e2ble Ethernet. <\/p>\n\n

4. Acquisition de donn\u00e9es multivoies v\u00e9ritablement synchronis\u00e9es<\/h2>\n\n

Plus l’article test\u00e9 est important, plus le nombre de capteurs et de donn\u00e9es de mesure produites est \u00e9lev\u00e9. En outre, le risque de retard et les co\u00fbts associ\u00e9s \u00e0 un programme d’essai augmentent de mani\u00e8re plus que proportionnelle \u00e0 l’augmentation de la complexit\u00e9 de l’essai. Les erreurs de mesure dues au d\u00e9calage temporel dans un syst\u00e8me d’acquisition de donn\u00e9es \u00e0 signaux mixtes multicanaux constituent l’une des principales incertitudes au cours d’un programme d’essai. Souvent, les dispositifs d’acquisition de donn\u00e9es doivent \u00eatre synchronis\u00e9s au moyen d’une programmation FPGA, de protocoles temporels r\u00e9seau impr\u00e9cis ou de lignes de synchronisation suppl\u00e9mentaires entre modules. La solution EtherCAT pour la synchronisation des dispositifs est bas\u00e9e sur des horloges distribu\u00e9es. L’\u00e9talonnage des horloges \u00e0 l’int\u00e9rieur des dispositifs est enti\u00e8rement bas\u00e9 sur le mat\u00e9riel. L’erreur de temps qui en r\u00e9sulte est nettement inf\u00e9rieure \u00e0 1 \u00b5s, ce qui garantit des mesures hautement synchrones. <\/p>\n\n

5. Int\u00e9gration \u00e9troite entre le syst\u00e8me d’acquisition de donn\u00e9es et le syst\u00e8me de contr\u00f4le<\/h2>\n\n

Les d\u00e9fis li\u00e9s \u00e0 l’acquisition de donn\u00e9es se r\u00e9partissent en deux cat\u00e9gories : ceux qui r\u00e9sultent de la flexibilit\u00e9 du syst\u00e8me DAQ et ceux qui sont li\u00e9s \u00e0 l’int\u00e9gration du syst\u00e8me. Les limites de la flexibilit\u00e9 des syst\u00e8mes d’acquisition de donn\u00e9es peuvent r\u00e9duire la capacit\u00e9 d’essai, limiter les options d’architecture des syst\u00e8mes d’essai et faire grimper les co\u00fbts. D’autre part, les probl\u00e8mes d’int\u00e9gration des syst\u00e8mes r\u00e9sultent souvent de l’utilisation de syst\u00e8mes d’acquisition et de contr\u00f4le des donn\u00e9es qui ne sont pas explicitement con\u00e7us pour fonctionner ensemble. <\/p>\n\n

Il est possible d’acheter des produits d’acquisition de donn\u00e9es et de contr\u00f4le aupr\u00e8s d’un seul fournisseur. Cependant, comme le contr\u00f4le et l’acquisition de donn\u00e9es sont comme des pommes et des oranges, il se peut que vous n’obteniez pas la meilleure solution possible pour votre application aupr\u00e8s d’un seul fournisseur. C’est pourquoi de nombreux fournisseurs de syst\u00e8mes de contr\u00f4le bien connus proposent d\u00e9sormais une connexion EtherCAT pour les produits d’acquisition de donn\u00e9es sp\u00e9cialis\u00e9s. En int\u00e9grant l’acquisition de donn\u00e9es et le contr\u00f4le sur le m\u00eame bus EtherCAT, vous pouvez \u00eatre s\u00fbr que chaque horodatage est align\u00e9, ce qui \u00e9limine l’incertitude de vos r\u00e9sultats de test. <\/p>\n\n

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