TM221C16R
CPU Schneider Modicon M221

Un contrôleur logique compact pour l’automatisation industrielle

Le TM221C16R fait partie de la gamme Modicon M221, contrôleur logique conçu par Schneider Electric pour les applications d’automatisation compactes. Ce module Modicon PLC intègre 9 entrées TOR en 24V DC, 7 sorties relais et 2 entrées analogiques, ce qui permet au TM221C16R de piloter directement des actionneurs et de récupérer des signaux capteurs de type PNP sans module d’extension supplémentaire. Ces sorties relais et ces entrées PNP constituent l’essentiel des interfaces matérielles exploitées lors de la mise en service. Le boîtier affiche des dimensions réduites (9 x 9,5 x 7 cm) pour un poids de 346 grammes, facilitant son intégration dans une armoire électrique standard. La gamme Modicon M221 trouve sa place dans les machines de production, les lignes de conditionnement et les installations nécessitant un contrôleur logique fiable et compact.

Ce contrôleur programmable Modicon accepte jusqu’à 4 modules d’extension, ce qui autorise une montée en capacité progressive selon les besoins de l’installation. Chaque module d’extension complète ainsi les interfaces matérielles natives du contrôleur logique sans complexifier l’installation. Les fonctions intégrées comme le PID, le compteur rapide (HSC, 4 voies) et le Modbus master/slave couvrent une large part des besoins courants en régulation et comptage, sans recours à un module externe dédié. Les entrées et sorties respectent les exigences des normes IEC applicables aux automates programmables, ce qui garantit une compatibilité avec les capteurs PNP couramment utilisés en environnement industriel.

Communication et intégration réseau

Le TM221C16R prend en charge le protocole Modbus RTU et Modbus ASCII sur ses 2 ports série, ainsi qu’un protocole SoMachine dédié à la programmation et au diagnostic. Un port USB complète l’offre de connectivité pour la mise en service et le transfert de programme depuis un poste de développement. Ce contrôleur logique ne dispose pas de port Ethernet natif ; l’intégration dans une architecture TCP/IP nécessite alors un module de communication complémentaire si le réseau de supervision l’exige, en complément d’un éventuel standard radio pour les liaisons sans fil, ce standard radio pouvant s’ajouter aux protocoles filaires déjà pris en charge. L’ajout de ce module de communication reste la voie recommandée lorsque l’architecture réseau impose un protocole TCP natif au niveau du contrôleur logique. Pour les installations où le protocole Modbus suffit, l’automate programmable Modicon s’intègre directement au réseau de terrain existant, sans configuration réseau complexe, y compris lorsqu’un autre Modicon PLC ou un Modicon contrôleur relais est déjà présent sur la même ligne série ; ce Modicon contrôleur relais peut alors partager le même câble série que le TM221C16R.

Le TM221C16R s’intègre dans les architectures où le câble série reste le support de communication principal entre automate, capteurs et supervision, ce câble reliant généralement le contrôleur logique aux capteurs PNP et aux relais port Schneider disponibles sur l’installation. Cette approche non protocole Ethernet reste répandue sur les installations existantes qui n’ont pas basculé vers des interfaces matérielles Ethernet complètes, ce choix non protocole s’expliquant souvent par la simplicité de mise en œuvre du câble série existant. Les matérielles interfaces disponibles (ports série, port USB) couvrent les besoins classiques de configuration, de maintenance et d’échange de données avec un terminal de programmation ou un pupitre opérateur, via un câble adapté ou un autre câble de liaison série selon la configuration retenue. Ces interfaces matérielles constituent ainsi le point de passage privilégié pour tout terminal de configuration relié ponctuellement au contrôleur logique, qu’il s’agisse d’un terminal portable ou d’un poste fixe de programmation.

Programmation et logiciels associés

La programmation du TM221C16R s’effectue via EcoStruxure Machine Expert – Basic ou SoMachine Basic, deux environnements logiciels de Schneider Electric dédiés à la gamme Modicon M221, EcoStruxure Machine Expert Basic assurant la compatibilité descendante avec les projets SoMachine Basic existants. Trois langages de programmation sont pris en charge : IL (liste d’instructions), LD (schéma à contacts) et Grafcet (SFC), conformes aux principes des normes IEC relatives aux langages de programmation des automates, ce qui laisse le choix du formalisme le mieux adapté au projet ou aux habitudes de l’équipe automaticienne.

La mémoire programme atteint 256 Ko, complétée par 256 Ko de mémoire de données et 256 Ko de mémoire de travail. Une mémoire de chargement de 1 Mo et un support de carte mémoire permettent la sauvegarde et le transfert de programmes sans passer systématiquement par un poste de développement connecté. Une sauvegarde par pile assure le maintien des données en cas de coupure d’alimentation, un point de vigilance à intégrer dans le plan de maintenance préventive, notamment sur les installations dotées d’une interface safety complémentaire, cette interface safety devant faire l’objet d’une vérification périodique dédiée.

Alimentation, environnement et robustesse

Le TM221C16R fonctionne sous tension alimentation en courant alternatif, entre 85V et 264V, pour une consommation de 31W, conformément aux plages définies par les normes IEC relatives aux automates programmables. Cette plage de tension alimentation large facilite l’intégration dans des réseaux électriques variables selon les sites industriels, cette même tension alimentation devant néanmoins rester surveillée lors des variations de réseau. L’indice de protection IP20 correspond à un usage en armoire électrique fermée, à l’abri de la poussière et des projections directes.

La température de fonctionnement s’étend de -10°C à 55°C, une plage compatible avec la majorité des environnements industriels standards, y compris certains ateliers non climatisés. Ce module Schneider Electric Modicon contrôleur ne mentionne pas de certification ATEX ou de catégorie protection explosions dans ses données constructeur : son installation en zone risque, certifie zone risque classe ou zone risque groupe poussière n’est donc pas documentée pour cette référence et ne doit pas être présumée sans vérification auprès du constructeur, aucune mention de zone certifie zone risque n’étant fournie par ailleurs, y compris pour toute configuration relevant d’une classe certifie zone spécifique ou d’une catégorie protection explosions particulière, le risque groupe poussière restant à évaluer au cas par cas selon l’installation visée.

Certifications et conformité

Le TM221C16R est certifié CE, RCM, cULus, CSA, ainsi que EAC pour les marchés eurasiatiques, IACS E10 pour les environnements industriels sévères, et ABS, LR, DNV-GL pour les applications maritimes et offshore. Cette couverture de certifications EAC facilite l’intégration du contrôleur logique dans des projets soumis à des exigences réglementaires variées selon les zones géographiques et les secteurs d’activité, la certification EAC couvrant notamment les exigences applicables en zone risque classe certifie pour les marchés eurasiatiques, ce niveau de certification EAC restant distinct des exigences ATEX européennes. Ce marquage EAC accompagne ainsi la déclaration Reach dans la documentation fournie pour les marchés concernés. La Declaration reach s’applique également à ce produit Schneider Electric, dans le cadre du respect des réglementations européennes sur les substances chimiques, ce produit demeurant par ailleurs conforme aux exigences générales des normes IEC en vigueur, cette même Declaration reach étant régulièrement mise à jour par le fabricant pour ce produit.

Ce contrôleur relais port série, conforme aux normes ISO applicables à l’automatisation industrielle ainsi qu’aux normes ISO de gestion de la qualité, s’adresse aux ingénieurs automaticiens et techniciens de maintenance qui recherchent un module Modicon éprouvé, dans un format neuf, boîte ouverte ou reconditionné selon la disponibilité, ce même contrôleur relais port Schneider bénéficiant d’une documentation technique complète conforme aux normes ISO du secteur. L’automate programmable Modicon TM221C16R reste un choix pertinent pour les installations qui n’exigent pas de connectivité Ethernet native, mais qui bénéficient d’un contrôleur logique compact, fiable et largement documenté par Schneider Electric, cet Electric Modicon contrôleur s’inscrivant dans la continuité des normes ISO reconnues du secteur.