L'émergence des technologies numériques et de communication permet de communiquer beaucoup plus d'informations à un système de contrôle, avec l'avantage supplémentaire de réduire les coûts de câblage. J'ai donc pensé qu'il serait utile de donner un aperçu des différentes technologies disponibles.

La sécurité des gaz est très importante. Les risques d'explosion des gaz et des vapeurs d'hydrocarbures, les gaz toxiques tels que le sulfure d'hydrogène et les environnements à oxygène appauvri peuvent constituer des risques importants pour les travailleurs.

Les têtes de détection de gaz sont souvent reliées à un système de contrôle centralisé qui indique les niveaux de gaz actuels et déclenche les alarmes éventuelles. Les détecteurs doivent détecter les gaz en concentrations suffisamment faibles pour réagir bien avant que la situation ne devienne dangereuse. Si les détecteurs de gaz sont placés dans des zones où l'on estime qu'il y a un risque d'accumulation de gaz, le système de contrôle doit être installé à un endroit où il peut être surveillé en toute sécurité.

Detectors have traditionally been connected to the control system via cables using ‘point-to-point’ cabling, where each detector connects to a separate input on the control system with an individual cable. These systems use analogue signals, which can only communicate a limited amount of information from the detector; typically gas value (4-20mA), fault (<3mA), and gas reading over-scale (>21.5mA).

Le protocole de communication HART(www.hartcomm.org) complète les systèmes 4-20mA classiques en plaçant des informations de diagnostic supplémentaires sur le signal 4-20MA. Ces données peuvent être utilisées pour diagnostiquer les pannes, gérer l'étalonnage et la maintenance du système à l'aide d'un appareil compatible HART.

Alors que la fonction de sécurité du détecteur est toujours assurée par le signal analogique 4-20mA et le contrôleur conventionnel, les données HART permettent d'accéder à des informations supplémentaires, notamment la température du dispositif, le numéro de série, l'étalonnage, la date du dernier étalonnage, l'état des défauts, la tension d'alimentation, le courant du signal, etc.

Modbus est un protocole basé sur les adresses qui communique avec chaque détecteur de gaz en utilisant une adresse unique. Les informations, telles que le niveau de gaz, l'état des alarmes et des pannes, sont stockées dans des registres à l'intérieur du détecteur, et le système de contrôle "maître Modbus" s'adresse régulièrement aux "nœuds" individuels du détecteur pour récupérer les données. Un guide complet de Modbus peut être téléchargé sur www.modbus.org/docs/PI_MBUS_300.pdf.

Comme le protocole de communication HART, Modbus peut être utilisé en conjonction avec le signal analogique pour fournir des informations supplémentaires sur le détecteur, ou il peut être utilisé comme principal moyen de communication avec un système de contrôle, tel qu'un automate programmable ou un système SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).

Un autre protocole bien établi est le Foundation Fieldbus, qui permet d'utiliser des interfaces de câblage alternatives. Les données peuvent être transférées via des câbles conventionnels en cuivre ou en fibre optique, ou via des interfaces à sécurité intrinsèque (S.I.). Pour en savoir plus, consultez le site www.fieldbus.org.

Toutes ces technologies permettent d'installer des détecteurs dans une configuration de câble adressable plutôt que dans la topologie conventionnelle point à point. Cela permet de réduire considérablement les coûts d'installation des câbles en connectant plusieurs détecteurs sur un seul câble, où le câble fait une boucle d'un détecteur à l'autre.

La communicationsans fil est une proposition intéressante lorsqu'il n'est pas pratique d'installer des câbles supplémentaires vers des détecteurs nouveaux ou supplémentaires. Les détecteurs peuvent être alimentés localement (via des câbles, des batteries ou des panneaux solaires) et transmettre les niveaux de gaz et les informations d'état à un système de contrôle via un signal radio. Bien que divers produits sans fil soient disponibles, une "norme" mondiale pour le protocole et la fréquence déployés doit encore être établie, de sorte que l'adéquation dépendra des réglementations locales.

Pour les nouvelles installations, les technologies de communication telles que le Foundation Fieldbus peuvent constituer une bonne solution globale pour améliorer les systèmes analogiques traditionnels. Cependant, chacune a ses avantages et ses inconvénients, et n'est pas une option appropriée pour chaque projet. Comme toujours, l'évaluation du cas de sécurité individuel est le facteur déterminant.