{"id":9267,"date":"2021-05-24T08:57:22","date_gmt":"2021-05-24T06:57:22","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.wika.com\/fr\/?p=9267"},"modified":"2023-11-20T10:40:59","modified_gmt":"2023-11-20T09:40:59","slug":"canopen-signaux-numeriques-plutot-quanalogiques","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.wika.com\/fr\/savoir-faire\/canopen-signaux-numeriques-plutot-quanalogiques\/","title":{"rendered":"CANopen : signaux num\u00e9riques plut\u00f4t qu\u2019analogiques"},"content":{"rendered":"

Contrairement \u00e0 un signal analogique, qui, en tant que grandeur physique, peut prendre des valeurs de fa\u00e7on continue, un signal num\u00e9rique est constitu\u00e9 de valeurs distinctes. Personnellement, je pense toujours \u00e0 de longues cha\u00eenes de z\u00e9ros et de uns flottant dans l’espace : 0101 0111 0100 1001 0100 1011 0100 0001 0011 1101 0101 0001 0111 0101 0110 0001 0110 1100 0110 1001 0111 0100 0110 0001 0110 0101 0111 0100.<\/strong><\/p>\n

Tout le monde a certainement d\u00e9j\u00e0 entendu le terme CANopen en tant que signal num\u00e9rique. CANopen est un protocole de communication bas\u00e9 sur CAN, dont l’organisation CAN in Automation (CiA) s’occupe depuis 1995. Il est d\u00e9fini comme un standard dans la norme europ\u00e9enne EN 50325-4. Le protocole a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 comme un r\u00e9seau standardis\u00e9 et embarqu\u00e9 avec des options de configuration tr\u00e8s flexibles.<\/p>\n

A quoi sert le CANopen ?<\/h2>\n

De mani\u00e8re g\u00e9n\u00e9rale, CANopen fournit plusieurs objets de communication qui permettent d’impl\u00e9menter le profil r\u00e9seau souhait\u00e9 dans un instrument. Gr\u00e2ce \u00e0 ces objets de communication, les instruments ou les capteurs peuvent offrir la possibilit\u00e9 de communiquer des donn\u00e9es de process, d’afficher des \u00e9tats d’erreur internes au dispositif ou d’influencer et de contr\u00f4ler le profil du r\u00e9seau.<\/p>\n

Regarder de plus pr\u00e8s les signaux de sortie<\/h2>\n

Mais qu’est-ce que cela signifie et pourquoi cela vaut-il la peine de remplacer des signaux analogiques \u00e9prouv\u00e9s par des signaux num\u00e9riques ? Cet article examine les cinq domaines suivants d’une mani\u00e8re aussi compr\u00e9hensible que possible : La pr\u00e9cision, la fiabilit\u00e9, le diagnostic, l’architecture du syst\u00e8me et la facilit\u00e9 de gestion du signal de sortie num\u00e9rique CANopen, qui est propos\u00e9 en standard pour les capteurs WIKA.<\/p>\n

1) Risques d\u2019erreurs<\/h2>\n

D\u00e8s 2015, une analyse d\u00e9taill\u00e9e des diff\u00e9rences de pr\u00e9cision entre les capteurs analogiques et le CANopen par deux coll\u00e8gues de WIKA, Bildstein & Heusel (Digital transmission in pressure sensors, WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG, CAN-Newsletter, 1\/2015, CAN in Automation, pp. 24-27), a d\u00e9montr\u00e9 un tr\u00e8s grand risque d\u2019erreurs des capteurs analogiques. Cela est d\u00fb au fait que le signal est converti trois fois : d’abord de l’analogique au num\u00e9rique (AD), puis de nouveau du num\u00e9rique \u00e0 l’analogique (DA), et enfin num\u00e9ris\u00e9 \u00e0 nouveau dans le contr\u00f4leur. En g\u00e9n\u00e9ral, le signal est m\u00eame lin\u00e9aris\u00e9, ce qui entra\u00eene d’autres erreurs.<\/p>\n

Le point faible de la technologie de mesure analogique est le trajet du signal depuis le capteur jusqu’\u00e0 l’instrument final, en passant par le c\u00e2blage et le connecteur. Ce n’est que lorsque le signal sort de la plage typique qu’une erreur peut \u00eatre d\u00e9tect\u00e9e. De plus, le capteur ne peut pas \u00eatre identifi\u00e9 par le signal.<\/p>\n

2) Fiabilit\u00e9<\/h2>\n

L’avantage d’un signal num\u00e9rique, en termes de fiabilit\u00e9, est la d\u00e9finition pr\u00e9cise du type de valeurs attendues. La cr\u00e9dibilit\u00e9 des bits transmis peut \u00eatre v\u00e9rifi\u00e9e par des champs fixes ainsi que par la longueur du message. Si, par exemple, un paquet de 16 chiffres (par exemple 0101 0111 0100 1001) est attendu, mais que seuls 14 d’entre eux arrivent, il est clair que quelque chose a mal tourn\u00e9 pendant la transmission. Cela r\u00e9duit consid\u00e9rablement le risque d\u2019erreurs d\u00fb \u00e0 des influences ext\u00e9rieures. Un d\u00e9passement de d\u00e9lai pendant la transmission des donn\u00e9es indique \u00e9galement une erreur.<\/p>\n

En outre, il est finalement important de reconna\u00eetre correctement le 0 et le 1 dans un signal num\u00e9rique. Que le signal soit de 0 V ou de 0,5 V n’a aucune importance, car il est toujours reconnu comme 0. Cela signifie que, par exemple, les fluctuations de temp\u00e9rature, le bruit ou les interf\u00e9rences \u00e9lectromagn\u00e9tiques ont moins de chances de perturber le signal.<\/p>\n

3) Diagnostic<\/h2>\n

Le \u00ab\u00a0saut de signal \u00e9lectronique\u00a0\u00bb a \u00e9t\u00e9 sp\u00e9cialement d\u00e9velopp\u00e9 pour certains capteurs de force. Ils peuvent \u00eatre utilis\u00e9s pour v\u00e9rifier si les capteurs correspondants renvoient toujours le signal de sortie analogique attendu. Toutefois, ces circuits sp\u00e9cifiques ne sont pas la r\u00e8gle.<\/p>\n

D’autre part, un contr\u00f4le d\u00e9taill\u00e9 de la structure du syst\u00e8me, par exemple quel type d’instrument est install\u00e9 dans quelle position, ainsi qu’une v\u00e9rification des capteurs num\u00e9riques font partie du process de d\u00e9marrage standardis\u00e9. M\u00eame en cours de fonctionnement, un signal num\u00e9rique peut \u00eatre v\u00e9rifi\u00e9 \u00e0 plusieurs reprises (par exemple, via le protocole Heartbeat ou les d\u00e9lais d’attente). Ceci n’est pas possible avec les capteurs analogiques.<\/p>\n

Par ailleurs, un bus permet non seulement d’envoyer un signal, mais aussi un certain nombre d’autres \u00e9l\u00e9ments d’information. Par exemple, diff\u00e9rentes variables mesur\u00e9es peuvent \u00eatre envoy\u00e9es par un seul capteur : Force et temp\u00e9rature, pression et niveau ou des combinaisons compl\u00e8tement diff\u00e9rentes.<\/p>\n

4) Extension du syst\u00e8me<\/h2>\n

La fusion des signaux est l’un des principaux avantages d’un syst\u00e8me num\u00e9rique. Il est possible de combiner jusqu’\u00e0 127 canaux dans un syst\u00e8me de commande. Si vous commencez avec moins, une extension ult\u00e9rieure de l’architecture du syst\u00e8me ne pose aucun probl\u00e8me. En outre, le c\u00e2blage est simple et les contr\u00f4leurs deviennent moins chers puisque 127 canaux analogiques distincts de haute pr\u00e9cision ne sont pas n\u00e9cessaires.<\/p>\n

5) Possibilit\u00e9 de r\u00e9utilisation et facilit\u00e9 d’entretien<\/h2>\n

Les capteurs analogiques offrent des avantages pour le remplacement et les ajustements \u00e9ventuels. Si les signaux de sortie standardis\u00e9s sont utilis\u00e9s, les instruments peuvent \u00eatre facilement remplac\u00e9s ou renouvel\u00e9s sans modification du logiciel d’application, quel que soit le fabricant. Cela simplifie les process logistiques et il n’y a aucun risque d’influencer le comportement du syst\u00e8me. Dans la pratique, il a \u00e9t\u00e9 d\u00e9montr\u00e9 pour les capteurs num\u00e9riques qu’il n’y a pas deux fabricants qui proposent \u00e0 100 % les m\u00eames objets.<\/p>\n

En revanche, l’ensemble du process de mise \u00e0 l’\u00e9chelle et d’\u00e9talonnage est effectu\u00e9 sur chaque capteur num\u00e9rique lui-m\u00eame : si, par exemple, un capteur de pression de 150 bar est remplac\u00e9 par un capteur de pression de 250 bar, il n’y a aucun probl\u00e8me. Il n’est plus n\u00e9cessaire de modifier le param\u00e9trage de la commande, les capteurs sont uniquement calibr\u00e9s chez le fabricant.<\/p>\n

Conclusion sur le CANopen et les signaux analogiques<\/h2>\n

\u00ab\u00a0Ne changez jamais une \u00e9quipe qui gagne\u00a0\u00bb pourrait \u00e9galement s’appliquer aux capteurs d’un syst\u00e8me. Tant que les capteurs fonctionnent parfaitement avec les signaux analogiques traditionnels, il n’y a certainement aucune raison de perturber l’ensemble du syst\u00e8me. Mais lorsqu’il s’agit d’extensions, de r\u00e9parations ou de renouvellements, les avantages d’un signal de sortie num\u00e9rique doivent absolument \u00eatre pris en compte. Apr\u00e8s tout, cela ne co\u00fbte rien de demander.<\/p>\n

Note<\/strong><\/p>\n

Vous trouverez de plus amples informations sur nos produits sur le site Internet de WIKA<\/a>. Si vous avez d’autres questions, votre interlocuteur habituel<\/a> se fera un plaisir de vous aider.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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