Le spécialiste des capteurs et de l’instrumentation industrielle Baumer intègre depuis longtemps la technologie IO-Link dans ses capteurs de process. Nous nous sommes rapprochés de Jacques Apaloo, Responsable produits et marketing, pour connaître la vision que porte Baumer à l’IO-Link, et pour découvrir les dernières nouveautés en la matière.

Baumer est un groupe suisse qui a commencé son activité en proposant des micro-commutateurs. Il s’agit d’un capteur très précis avec une excellente répétabilité du micron, développé depuis plus de quarante ans et aujourd’hui encore utilisé et apprécié par les clients de Baumer. L’offre de la société est composée de différentes familles de produits : les capteurs Positioning, les capteurs de process électroniques, le Motion Control, la vision industrielle. Jacques Apaloo déclare : « Les capteurs de process pour la mesure de pression, de niveau, de débit, de température et de conductivité sont aujourd’hui réputés. Dans le cadre de l’Industrie 4.0, nous les avons fait évoluer en intégrant de nouvelles technologies de communication, permettant d’aller plus loin dans le paramétrage, avant et pendant l’utilisation, mais également de faire remonter les informations des capteurs vers la supervision. La technologie IO-Link intégrée à nos capteurs permet, via une communication bidirectionnelle, d’interroger les capteurs, de les régler et d’obtenir des informations additionnelles ».

Les atouts de l'IO-Link

Baumer, qui fournit des solutions pour l’industrie de l’agroalimentaire, mais aussi pour l’aéronautique, l’éolien, le nucléaire ou encore l’automobile, développe attentivement ses capteurs en intégrant la technologie IO-Link. « Auparavant, nous obtenions l’information qu’un capteur était tombé en panne lorsqu’elle était survenue, précise Jacques Apaloo. Aujourd’hui, avec la technologie IO-Link, nos clients peuvent anticiper la maintenance et réaliser des diagnostics plus avancés. L’IO-Link apporte une facilité de réglage et d’utilisation du produit. Baumer intègre cette technologie dans les capteurs depuis près de huit ans, mais nous étions à l’époque un peu en avance sur le marché et nous ne communiquions pas là-dessus. Aujourd’hui, la technologie se démocratise, et les clients de Baumer disposent déjà de la technologie IO-Link dans leurs capteurs, parfois sans même le savoir. » Au-delà de permettre la remontée d’informations très précieuses, l’IO-Link offre une facilité de câblage, aussi bien en termes d’infrastructures qu’en termes de coûts. L’IO-Link réduit le nombre de câblages, la longueur de câblage ou encore le nombre de types de protocoles de communication. Aussi, les données sont transmises numériquement : l’IO-Link évite d’avoir recours au blindage des câbles. « L’IO-Link offre de nombreux avantages. Cette technologie apporte de nouvelles fonctionnalités, et permet notamment d’obtenir des informations de diagnostic pour une maintenance prédictive », explique Jacques Apaloo.

Capteur de mesure de distance inductif Alphaprox

Baumer a dévoilé il y a quelques mois ses nouveaux capteurs de distance inductifs AlphaProx, qui sont équipés de la technologie IO-Link. « Il s’agit de capteurs de nouvelle génération, précise Jacques Apaloo. Nous avons pu garder toute la qualité de fabrication, en augmentant la portée de nos capteurs : nous avons gagné une fois et demi la portée. » Autrement dit, un capteur qui portait à 1 millimètre par le passé peut porter jusqu’à 1,5 mm aujourd’hui. Les détecteurs inductifs sont souvent remplacés pour raison de casse car ils sont placés trop près de la pièce ou du mouvement à détecter. Le responsable ajoute : « En produisant des capteurs dans les mêmes diamètres qui portent plus loin, nous permettons au client d’éloigner le capteur du mouvement ou de la pièce à détecter, ce qui apporte indéniablement une plus longue durée de vie au capteur ». De plus, les nouveaux capteurs de distance inductifs AlphaProx avec interface IO-Link fournissent à l’utilisateur des données de process et de diagnostic sous forme d’histogrammes. Un contrôle de la distribution des données comme la température ou la distance de mesure est ainsi très simple. Cela peut non seulement servir d’information supplémentaire en cas d’opérations de maintenance ou à la détermination de tendances, mais aussi à la vérification ou à la validation efficace et sûre des process. En ce qui concerne la fonction primaire, par l’intermédiaire de l’interface numérique le capteur fournit aussi bien des données de mesure que des informations sur l’état de commutation.

De nombreuses données de diagnostic peuvent être récupérées.

Ces valeurs de distance précises au micron près, la fréquence et les valeurs de mesure réalisées par comptage ou des états de commutation sont disponibles dans des temps de cycle courts de 0,6 ms. Jacques Apaloo précise : « L’IO-Link permet au client d’obtenir des informations additionnelles qu’il n’avait pas par le passé comme, par exemple, la fréquence de mesure, qu’il était auparavant obligé de calculer. De nombreuses données de diagnostic peuvent également être récupérées : température interne du capteur, tension d’alimentation, fonctions de compteur, filtres d’analyse du signal, etc. ».
 

Capteur de mesure à ultrasons U500

Des détecteurs avec interface IO-Link présentent des possibilités de réglage étendues permettant de résoudre efficacement des tâches données. Les nouveaux détecteurs à ultrasons de la série U500 et UR18, proposés depuis peu par Baumer, en sont des exemples. Le réglage de la fonction de filtre par IO-Link permet de trouver le compromis optimal entre la vitesse et la stabilité du signal de mesure. Un filtrage fort est donc possible pour la détection de matières en vrac, pour réduire les bruits et ainsi assurer la stabilité des résultats de mesure. La fonction de serveur de paramètres est également très importante, elle fait gagner du temps et facilite le remplacement des détecteurs. Pendant le process de production en cours, les détecteurs peuvent de plus être de nouveau paramétrés directement par la commande, un smartphone ou une tablette. L’utilisateur profite ainsi d’une flexibilité élevée pour le changement de format ou de formule, et ce pour une charge maximale des machines. Jacques Apaloo ajoute : « Aujourd’hui, quasiment tous les capteurs du marché sont équipés de membranes céramiques. Baumer innove et propose un capteur avec une face avant recouverte d’un film en PEEK soudé au laser. Le capteur est équipé d’une face active avec plus de résistance, et peut alors être utilisé dans des applications sévères où il y a du nettoyage, par exemple avec des produits agressifs. Cette technologie est unique sur le marché, elle n’existe que chez Baumer ».

Le capteur est équipé d’une face active avec plus de résistance.

Le fabricant a également réussi la prouesse de réduire la zone morte du capteur. Généralement, la règle pour un capteur à ultrasons est d’avoir environ 10 % de la portée de détection en zone morte. Autrement dit, si le capteur a une portée de 1000 millimètres, la zone morte devrait être de 100 millimètres. Avec son capteur, Baumer a réussi à réduire cette zone morte à 70 millimètres, au lieu de 100.
 

L'IO-Link devient un standard

La majorité des industriels connaissent aujourd’hui la technologie IO-Link. Alors qu’ils cherchaient il y a quelques années à découvrir en quoi consistait la technologie, ils cherchent aujourd’hui plutôt à savoir comment elle s’utilise. Baumer dispose d’ailleurs d’une équipe d’experts qui peut conseiller les clients dans le choix du produit, et propose une documentation complète pour l’intégration des équipements selon l’environnement. « À chaque fois que nous mettons un produit sur le marché, nous avons fait le choix d’intégrer la technologie Dual IO-Link, explique le responsable. Avec la majorité des capteurs IO-Link, lorsqu’on souhaite obtenir une information additionnelle ou une donnée de diagnostic, nous perdons les informations de fonctionnement standards du capteur car les deux valeurs sont transmises sur la même borne. Les capteurs Dual IO-Link permettent de dédier une borne pour que le client puisse utiliser le capteur de manière traditionnelle, et une seconde borne à l’IO-Link. » Jacques Apaloo poursuit sur l’avenir de l’IO-Link : « Cette technologie va peu à peu devenir un standard de communication, en combinaison avec la technologie OPC UA, qui permet au client de remonter les informations, de les stocker et de les traiter. Je pense que l’IO-Link sera utilisé pour les couches basses, qui intègrent les capteurs et actionneurs, tandis que l’OPC UA sur les couches hautes, car elle permet de s’affranchir des protocoles propriétaires ».