Ceux d’entre vous qui ont suivi une des conférences/ateliers sur le Raspberry Pi que j’anime ont pu constater que je présente des utilisations du Raspberry Pi qui vont au delà du simple loisir.

Parmi les applications, un banc test industriel pour le test en production de systèmes automatisés de couverture de piscine, ou encore le remplacement de PC par des terminaux légers qui sont en fait des Raspberry Pi…

Le Raspberry Pi et l’Arduino en milieu industriel

Les terminaux légers

Un des exemples que je présente est celui de l’Hôpital de Montceau-les-Mines (71) qui a remplacé les PC partout où c’était possible. Ont été conservés en particulier les PC auxquels sont connectés les lecteurs de carte vitale, ou ceux qui lisent les CD/DVD des scanners, IRM…

Pour le reste… Ce sont plus de 100 Raspberry Pi qui équipent les postes de travail. En plus de l’économie financière, de l’homogénéité du parc qui facilite grandement la maintenance, je vous laisse calculer le gain en empreinte carbone et en note d’électricité quand on remplace 100 PC (dont on arrondit la consommation à 100 watts) par 100 Raspberry Pi (dont on arrondit la consommation à 2 watts)…

Vous pouvez retrouver certaines de ces applications dans un article sur framboise314.fr. Elles sont des exemples d’intégration du Raspberry Pi dans un milieu pour lequel il n’était pas conçu à l’origine.

Arduino devient un automate programmable

Je passe pas mal de temps à fouiner sur les sites pour dénicher les nouveautés, mais là c’est une vraie application industrielle de nos cartes préférées que j’ai découverte.

C’est sur le site de la société Industrial Shields, située près de Barcelone, que sont proposés des produits à visée réellement industrielle. Si vous pratiquez l’automatisme industriel vous connaissez les contraintes techniques/de sécurité/de programmation que soulève la mise en œuvre des automates programmables.

Les modules industriels

Industrial Shields propose une gamme résolument industrielle, entrées numériques opto-isolées, sorties sur relais, communication industrielle (RS232, RS485, MODBUS, Ethernet…).

La face avant des équipements est munie de LEDs qui permettent de contrôler l’état des E/S, les connexions se font sur de solides borniers et les modules se clipsent sur un rail DIN comme celui qui équipe le fond des armoires électriques.

Le modèle ci-dessus est le plus complet, mais il existe en fait toute une gamme de produits bâtis autour de l’Arduino :

Les différents modèles proposent des solutions allant d’une quinzaine d’E/S à près de 60 E/S… Le tout dans un format adapté aux installations industrielles.

Système compact

Ci-dessous une ArdBox Relay qui comporte

10 Entrées (5-12-24Vcc) Analogiques (0-10Vcc) et numériques (5-12-24 Vcc) 10 Sorties (5-12-24Vcc) Analogiques (0-10Vdc) et numériques/PWM (5-12-24Vcc) Communication USB, RS485, RS232, I2C, SPI

Les documentations sont bien entendues fournies et les diverses notices téléchargeables en ligne.

Exemple de réalisation

Cette machine d’étiquetage automatique a été réalisée avec le matériel proposé par Industrial Shields :

Un M-Duino PLC: Ce contrôleur est le cœur du système. Il contrôle l’affichage, génère les interruptions et gère la communication.

Un Panel PC: Utilisé pour l’affichage de l’état du système (voir chapitre ci-dessous)

Les capteurs: La machine utilise des capteurs infrarouges de type “fourchette” facile à interfacer et dont la sensibilité est réglable par potentiomètre.

Un moteur: Utilisé pour entraîner la courroie du convoyeur à vitesse constante.

Un relais: Utilisé pour activer le système d’étiquetage.

Raspberry Pi équipe une console industrielle

A côté de sa gamme de produits à base d’Arduino, j’ai eu la surprise de retrouver notre framboise intégrée à un écran de contrôle industriel. La preuve (si besoin en était) de la fiabilité de la petite carte Raspberry Pi…



Cet écran tactile est basé sur un Raspberry PI 3 et comporte un écran tactile 10,1 pouces. c’est sans doute le premier écran 10,1 pouces sous Linux utilisant un Raspberry Pi dans le domaine du contrôle industriel.

Ce Panel PC est équipé d’un / système d’exploitation GNU Linux intégré à une carte SD. C’est un PC pouvant gérer toutes sortes de connexions : Ethernet, USB, wifi …

L’ensemble du système stocké sur carte SD permet de configurer des machines très facilement, grâce au clonage.

En production il est possible d’utiliser le port Ethernet pour recevoir, à distance, des informations sur l’état du système et de tous les paramètres, les données, les entrées/sorties… Il est aussi possible de commander le système à distance.

Le Touchberry PI peut se connecter à tous les systèmes fournis par Industrials Shields pour assurer un contrôle industriel complet de tous les équipements, machines, installations, etc.

Pour des processus complexes il est possible d’interconnecter différents Touchberry PI. Cela permet d’automatiser une usine de production et de disposer de toutes les données nécessaires à tout moment.

Vidéos

Conclusion

Cette gamme de matériel pourra intéresser ceux qui souhaitent réaliser une installation domotique fiable.

Cependant la qualité de fabrication plus le fait qu’on soit en présence d’E/S de qualité industrielle (opto isolation, boucle sèche…) devraient intéresser tous ceux qui travaillent dans le monde industriel et qui souhaitent intégrer dans leurs machines des Arduino ou des Raspberry Pi. Pas seulement parce que c’est rigolo, mais parce qu’on voit que ces cartes utilisées dans le monde des loisirs, des makers, ont tout à fait leur place dans le milieu professionnel, ô combien plus exigeant que celui qui a fait leur succès !

Si vous utilisez Arduino ou RasPi dans une application industrielle, n’hésitez pas à me contacter si vous souhaitez faire profiter la communauté de votre expérience 🙂