Compte tenu de leur évolution rapide, les systèmes d'automatisation industrielle requièrent une infrastructure réseau plus sécurisée et un dispositif de collecte de données plus performant pour renforcer l'efficacité globale du système. Analog Devices collabore avec des concepteurs de systèmes de contrôle des procédés industriels depuis plus de 40 ans pour définir, développer et déployer des solutions de chaînes de signaux complètes optimisées pour un large éventail d'applications.
Grâce à leurs technologies de pointe et leur parfaite maîtrise des systèmes, ils fournissent des solutions de contrôle et de surveillance de précision apportant fiabilité et innovation. Les cinq produits présentés relèvent de trois domaines d'application : les instruments de terrain, les contrôleurs de température et les automates programmables industriels) (PLC)/systèmes de contrôle distribué.
Instruments de terrain
Les instruments de terrain sont nécessaires pour contrôler et mesurer certaines variables, notamment la température, la pression, le niveau et le débit. Ils permettent également de réaliser des analyses de liquide pour indiquer le type de produit utilisé.
L'ADuCM360 est un microcontrôleur d'Analog Devices couramment utilisé dans les instruments de terrain. Ce microcontrôleur analogique de précision et basse consommation est doté d'un cœur ARM Cortex M3 et de convertisseurs analogiques-numériques (ADC) Sigma-Delta doubles. Il est conçu pour assurer l'interface directe avec des capteurs de précision externes dans des applications câblées ou alimentées par batterie. Les ADC 24 bits doubles garantissent la précision de la lecture des signaux. Ils possèdent quatre canaux internes pour contrôler la sortie DAC, un capteur de température, IOVDD/4 et AVDD4. Il s'agit d'un microcontrôleur ultra-performant pour le contrôle environnemental.
Figure 1 : Schéma du modèle SDuCM360 (Source : Analog Devices)
Les instruments de terrain ont besoin de communiquer avec d'autres instrumentations et l'AD5700 assume cette fonction. Il est conçu et spécifié pour fonctionner en tant que modem semi-duplex HART FSK. L'AD5700 intègre toutes les fonctionnalités de filtrage, de modulation, de démodulation, de détection des signaux et de génération de signaux requises, et ne nécessite donc que peu de composants externes. Avec son oscillateur interne d'une précision de 0,5 %, il réduit considérablement l'espace requis sur la carte. L'AD5700 convient donc parfaitement aux applications alimentées en ligne dans des configurations maître ou esclave. C'est un choix optimal pour les applications basse consommation à alimentation en boucle présentant une consommation de courant d'alimentation maximale de 115 µA.
Figure 2 : Schéma de l'AD5700 (Source : Analog Devices).
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Contrôleurs de température
Les solutions de contrôle de la température haute performance exigent que les concepteurs prennent en considération une multitude de composants et l'impact de chacun sur l'ensemble du système pour atteindre les spécifications visées en termes de faiblesse du niveau de bruit et de dérive. Analog Devices offre des produits et des solutions de chaînes de signaux spécialement conçus pour les applications utilisant des détecteur de température à résistance (RTD) et des thermocouples.
L'ADT7420 est un capteur de température I2C numérique 16 bits qui assure une précision de +/- 0,25°C. Facile à utiliser, il ne nécessite aucune opération d'étalonnage ou de correction de la part de l'utilisateur et il consomme peu d'énergie. Il contient une référence de bande interdite interne, un capteur de température et un convertisseur ADC 16 bits pour surveiller et numériser la température jusqu'à une résolution de 0.0078°C. L'ADT7420 présente une excellente stabilité et fiabilité à long terme tout en offrant une haute précision pour l'instrumentation industrielle et les applications médicales.
Figure 3 : Schéma de l'ADT7420 (Source : Analog Devices)
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Automates programmables industriels (PLC)/systèmes de contrôle distribué (DCS)
Les PLC et DCS peuvent être considérés comme le cerveau du système de contrôle des usines de transformation et de fabrication modernes. Ils transmettent, reçoivent et traitent les données provenant des capteurs, des vannes de réglage et des actionneurs du système de contrôle. Analog Devices offre des produits technologiques de pointe pour les PLC et les DCS afin d'aider les ingénieurs à relever les défis actuels en matière de conception.
Nous recommandons l'ADuM3150, car il s'applique aux PLC/DCS. L'ADuM3150 est un isolateur numérique SPIsolator à 6 canaux de 3,75 kV pour les interfaces périphériques en série (SPI) avec horloge de décalage. Cet isolateur numérique optimise la synchronisation pour SPI, car les canaux (CLK, MO/SI, MI/SO et signaux de bus SS SPI) fonctionnent avec un délai de propagation de 14 ns et une gigue de 1 ns. Il fournit également deux canaux d'isolation supplémentaires indépendants à faible débit, un canal pour chaque direction. Les données sur les canaux lents sont échantillonnées et mises en série pour un débit de 250 kbit/s avec une gigue de 2,5 µs.
Figure 4 : Schéma de l'ADuM3150 (Source : Analog Devices).
Il existe une autre alternative avec l'AD7175-8, un ADC Sigma-Delta 24 bits, 250 kSPS, doté de 8/16 canaux et de véritables tampons rail/rail. Il offre un taux maximal de débit de balayage de 50 kSPS pour des données entièrement définies et présente une plage de débits de données de sortie comprise entre 5 SPS et 250 kSPS. Cet ADC intègre des blocs de conditionnement des signaux analogiques et numériques clés qui permettent aux utilisateurs de configurer indépendamment chaque canal d'entrée analogique utilisé. Il fournit également des entrées à haute impédance faciles à piloter en intégrant de véritables tampons rail/rail sur les entrées analogiques et les entrées de référence externes.
Figure 5 : Schéma de l'AD7175-8 (Source : Analog Devices).
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Il ne s'agit là que d'une partie des produits présentés d'Analog Devices qui peuvent intégrés à des solutions de contrôle des processus et d'automatisation industrielle. Analog Devices fournit un large éventail d'autres produits fiables et efficaces qui s'adaptent à vos conceptions et vous permettent d'accélérer la mise en production.