Le rôle du protocole Ethernet continue de s’étendre pour prendre en charge la transmission de données rapide dans les systèmes automatisés d’aujourd’hui. Il existe des outils peu coûteux permettant de vérifier les câbles tout en maintenant vos opérations en fonctionnement. Mark Mullins de Fluke Networks décrit un certain nombre de tests simples pour maintenir opérationnels les services au sein d’une usine.

Quand il s’agit de déployer une infrastructure réseau Ethernet pour assurer la transmission de données à la fois sur les réseaux de back-office et dans l’ensemble d’une unité de fabrication, les tests de certification sont indispensables pour s’assurer que le réseau de câblage est installé correctement, qu’il est conforme aux normes industrielles, et qu’il peut prendre en charge vos applications.

Les tests de certification consistent à mesurer les principaux paramètres de performance et à les comparer aux normes industrielles de type TIA ou ISO/CEI. Les résultats indiquent la conformité à la norme et/ou à une catégorie ou à une classe spécifique de câble, ce qui donne une indication sur les applications Ethernet industrielles que le réseau de câblage peut prendre en charge. Cette information est essentielle pour pouvoir tirer parti de certaines technologies IIoT émergentes, qui offrent des avantages considérables pour l’ensemble des opérations d’une installation industrielle.

Il est donc recommandé que des tests de certification soient intégrés à tout cahier des charges de projet de câblage. En fait, la certification est souvent requise pour obtenir la garantie du fournisseur sur le câblage. C’est aussi la meilleure option pour vous assurer une tranquillité d’esprit.

Des problèmes possibles, même avec une certification

Une fois le réseau de câblage certifié, il n’y a plus grand-chose à craindre, surtout si vous travaillez avec un installateur réputé et que vous utilisez des composants de qualité adaptés à votre environnement industriel. Cependant, des problèmes réseau peuvent toujours survenir, liés à l’infrastructure physique.

Parmi les causes les plus courantes, citons :

• Les dommages accidentels causés aux câbles et aux connecteurs par les employés ou les machines
• Les parasites électromagnétiques liés à l’arrivée de nouvelles sources de bruit à proximité de câbles réseau en cuivre
• Un mauvais câblage, des terminaisons incorrectes ou d’autres défauts survenant suite à un déménagement, à des ajouts ou à des modifications du réseau
• L’encrassement des extrémités de connecteurs à fibre optique du fait de l’exposition à la poussière

Alors, comment dépanner mon réseau ? Suivez le guide !

En cas de problème, la bonne nouvelle est qu’il existe de nombreux outils simples et peu coûteux, qui permettent au personnel opérationnel en charge d’identifier et de localiser le problème.

DÉPANNAGE DU CUIVRE

Une liaison cuivre défectueuse est souvent le résultat d’une absence de continuité causée par une coupure ou une rupture de câble, ou par une mauvaise terminaison. Le test de continuité est réalisé à l’aide d’un test de schéma de câblage qui recherche les circuits ouverts, les courts-circuits, les paires inversées, les paires croisées et les dépairages :

• Les circuits ouverts sont généralement dus à la rupture d’un conducteur, soit à l’intérieur du câble, soit au point de terminaison.
• Les courts-circuits indiquent généralement une mauvaise terminaison ou un connecteur endommagé.
• Les paires inversées se produisent lorsque les broches de deux conducteurs d’une paire sont interverties à une extrémité.
• Les paires croisées correspondent au cas où une paire est connectée à une position de paire différente à une extrémité.
• Les paires partagées correspondent au cas où les conducteurs d’une paire sont séparés parce qu’un conducteur se retrouve connecté à une broche correspondant à une position différente de la paire.

Alors que le testeur de certification qu’utilise votre installateur pour les tests initiaux permet de tester le schéma de câblage, peu de départements opérationnels disposent d’un tel outil complexe et coûteux. Heureusement, un test de vérification à l’aide d’un outil de câblage simple et bon marché est une solution envisageable.

La localisation physique du défaut le long du câble en cuivre peut facilement être obtenue à l’aide d’une sonde économique à tonalité, qui fonctionne en injectant un signal harmonique élevé sur un conducteur qui génère un bruit audible à l’endroit du défaut. Parmi les outils de vérification un peu plus sophistiqués, citons le réflectomètre temporel (TDR), qui indique la distance par rapport à un défaut de câblage, ce qui permet d’accélérer considérablement le dépannage.

Certains de ces outils de vérification disposent d’un générateur de sons intégré. D’autres considérations sont à prendre en compte lors du choix des outils de vérification :

• Types de câbles et de connectivité pris en charge (Ex : paire torsadée, coaxiale ou audio)
• Distances supportées
• Affichage graphique permettant d’identifier facilement les problèmes de câblage et l’emplacement du défaut
• Capacité de la sonde à filtrer les interférences de signaux provenant de sources de bruit courantes 50 ou 60 Hz.

Si la vérification est votre première ligne de défense, et que vous découvrez que la continuité n’est pas le problème, vous aurez peut-être besoin d’effectuer des tests plus poussés. C’est là que les tests de qualification entrent en jeu. Un testeur de qualification dispose de toutes les fonctionnalités de vérification, mais il est plus sophistiqué et permet aussi de qualifier la bande passante du câblage d’un réseau Ethernet actif, afin de déterminer si le câble est adapté à l’application prévue. Un bon testeur de qualification indiquera si le défaut est lié à un problème de niveau de bruit.

 DÉPANNAGE DE FIBRES

La cause la plus courante des défaillances de fibres optiques est la contamination, causée par la présence de poussières ou de saletés sur l’extrémité d’un connecteur de fibre. Malheureusement, les usines de fabrication sont souvent des environnements poussiéreux qui peuvent faire des ravages sur une extrémité de fibre exposée. Les tests sur fibre exigent plus d’expertise et nécessitent des outils plus coûteux, c’est pourquoi de nombreux responsables d’usine délèguent la résolution des problèmes de fibre à des sous-traitants. Cependant, il existe des outils peu coûteux permettant de traiter certains problèmes typiques.

En matière de fibre, un outil à avoir sous la main est une caméra d’inspection basique permettant de vérifier facilement si l’extrémité de la fibre est sale au niveau d’une connexion. Si de la saleté est visible et que votre équipe OT dispose des compétences nécessaires, il est temps de nettoyer l’extrémité de la fibre au niveau du connecteur en utilisant des lingettes et du solvant. Idéalement, le solvant utilisé pour nettoyer le connecteur doit être formulé spécifiquement pour la fibre, il est donc logique de disposer d’un kit de nettoyage pour fibre optique dans votre arsenal.

Il est également possible que la fibre soit pliée ou cassée en un point quelconque le long du câble. Un simple localisateur visuel de défauts (VFL) permettra d’illuminer la fibre avec un laser à lumière visible qui « fuira » à l’endroit précis où la fibre est cassée ou pliée. Cependant, un VFL n’est vraiment utile que si vous pouvez accéder visuellement à l’ensemble du trajet de la fibre, ce qui n’est pas gagné si elle est difficile d’accès ou si elle passe dans une gaine de protection.

Pour un coût légèrement supérieur, il peut être judicieux d’investir dans un localisateur de défauts plus sophistiqué, offrant des performances intermédiaires entre un VFL et un réflectomètre temporel optique (OTDR) coûteux, qui est un outil de dépannage plus complexe dont l’utilisation requiert davantage de compétences. Par exemple, il existe des localisateurs de défauts qui affichent l’emplacement de problèmes tels que des coudes trop serrés, des épissures à forte perte, des ruptures ou des connecteurs sales, qui peuvent avoir un impact sur la transmission.

LA SIMPLICITÉ AVANT TOUT

Encore une fois, la clé d’un réseau de câblage sans souci commence par l’utilisation de composants de qualité et par une installation effectuée par un installateur qualifié, suivie de tests de certification. Mais en cas de problème, le dépannage à l’aide d’outils simples et peu coûteux peut être votre première ligne de défense. Cela peut permettre à vos équipes de régler le problème, ou au moins de réduire le coût des réparations en évitant de payer pour un diagnostic.

Restez pragmatique : si votre équipe n’est pas en mesure d’identifier, de localiser et de résoudre le problème facilement, il sera toujours temps de faire appel à des experts disposant de testeurs de certification réseau et d’OTDR sophistiqués.