Supervision de GTC

Supervision de GTC

BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 1

Salles blanches

GALLAND Thibaut

BTS IRIS Session 2008Revue de projet

Plan de la présentation

Introduction Première approche Le besoin Objectifs Cahier des charges Analyse globale Répartition Tâche personnelle Etat d’avancement

BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC

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Introduction

Dans le but de nous initier au travail enéquipe et en autonomie, et ce afind'acquérir une première expérience dans ledomaine industriel.

Nous avons été invités à conduire un projetindustriel mettant en œuvre deséquipements matériels et logiciels faisantappel à toutes les connaissances acquisesdurant notre formation.


Première approche

D’une manière globale, la réalisation d’unprojet met en œuvre les tâches suivantes :

◦- Analyser et spécifier le système informatique à développer

◦- Réaliser la conception générale et détaillée

◦- Coder et réaliser

◦- Tester et mettre au point, puis valider

◦- Intégrer et interconnecter des systèmes

◦- Coopérer et communiquer


Le besoin

Maîtriser :


2 Objectifs :

La concentration particulaire et les conditions environnementales

Minimiser :L’introduction, la génération, la rétention de particules néfastes.

Le besoin

Les contraintes


•Manipule des puces très petites ( de l’ordre du nm )

•Les particules d’air non purifiés sont de taille très supérieures ( de l’ordre du µm).

•Un rapport de taille allant de 100 à 1000.

•Entraine des défauts de fonctionnements !

Le besoin BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 7

Les normes en vigueur

Schéma du circuit d’air 8

Recycleur d’air

Filtre à particule.

Air neuf.Il provient d’une source sûre : bombonne etc...

Air filtré.Il renouvelle l’air ambiant dans la salle blanche

L’Air « pollué » est aspiré

Le besoin

Constitution d’une salle blanche :

oChaîne d’assemblage

oCentrale de traitement d’air ou recycleur d’air (CTA)

oVanne d’eau

oSas d’entrée

oDétecteur d’intrusion

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Le besoin

Les informations à gérer

◦La température ambiante de la salle

◦La température de l’air en sortie de CTA

◦La pression à l’intérieur de la salle

◦Le taux d’humidité de l’air dans la salle

◦La consommation électrique des équipements


Objectifs du projetBTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 11

Les objectifs

Le but pour l’équipe de développement : Concevoir un système de « monitoring »

Contrôler des unités d’automates programmables

Acquérir, traiter et stocker des informations analogiques ou TOR

Gérer un synoptique de supervision et de contrôle commande


Cahier des charges

•Le process du système• Supervision générale• Supervision locale

•L’architecture matérielle

•Les équipements

•La communication

BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC13

Schéma fonctionnel BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 14

Supervision générale

◦ Conduite des processus à partir du système central sous station RISC 6000 d’IBM

◦ Affichage de l’état des GTC et animation graphique

◦ Surveillance et régulation des actionneurs

◦ Communication avec les systèmes locaux par Ethernet avec TCP/IP

◦ Archivage des données dans des fichiers historiques et possibilité d’impression

◦ Réception, affichage et impression des alarmes des GTC locales


Supervision locale

Communication avec les capteurs et actionneurs par liaisons séries RS232

Affichage de l’état des capteurs TOR et des valeurs analogiques des capteurs

Surveillance et régulation des actionneurs

Communication avec le système central par Ethernet avec socket

Transmission des ordres aux actionneurs et transmission des données capteurs

Archivage des données dans des fichiers historiques


Architecture matérielle


GTC Globale

Station de travailRISC 6000

Terminal alphanumérique

Ampex A-230

Archivages de l’historique de la

supervisionImprimante

Supersivion locale

GTC locale 1PC Windows XP

avec navigateur,applets Java et CPI réseau avec serveur Web

Centrale d’acquisition Bou

Automate Programmable

Industriel

KEYENCE KV24

Supersivion locale

GTC locale 2

Station de travailRISC 6000

Supersivion locale

GTC locale 3

Station de travailRISC 6000 ou PC Linux

Capteurs et actionneurs

Centrale d’acquisition Bou

Automate Programmable

Industriel

KEYENCE KV24

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PC Windows XP

Station RISC 6000

Imprimante Terminal Ampex A230

Station RISC 6000

A.P.I.KEYENCE KV24

C.P.I.Automate Netmaster


Réseau Ethernet

Liaison série RS232



Salle blanche 1

Salle blanche 2

Les équipements BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 19

L’environnement de travail est composé de plusieurs éléments :

•Deux stations de travail UNIX/AIX

•Un PC sous Windows XP

•Une centrale d’acquisition

•Un Automate Programmable Industriel de KEYENCE

•Un Automate Programmable Industriel de NETMASTER

•Une centrale de simulation

La centrale d’acquisition

Spécificationso 8 entrées analogiques

Résolution 12 bits, gamme de tension: 0/5V ou -5/5Vo 4 sorties analogiques

Résolution 12 bits, gamme de tension: 0/5V ou -5/5Vo 4 entrées Tout Ou Rien (TOR)

Niveau TTL (5/24V)o 4 sorties tout ou rien (TOR)

Niveau TTL (0/24V)o 2 entrées compteurs d’impulsionso Pilotable par liaison série

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L’API de KEYENCE

Spécifications

L'automate programmable keyence est composé d'une unité centrale KV24T2W à 16 entrées et 8 sorties TOR photo-couplées à transistors MOS-FET.

Il est complété:◦ d'un module à 4 sorties analogiques KV-DA4 à résolution 12 bits avec une

plage de tension de -10V à +10V (résolution de 5mV) ou une plage en courant de 4 à 20mA (résolution de 4µA).

◦ d'un module à 4 entrées analogiques KV-AD4 à résolution 12 bits avec une plage de tension de -10V à +10V (résolution de 5mV) ou une plage en courant de 4 à 20mA (résolution de 4µA).


LE CPI NETMASTER 1

Spécificationso4 entrées analogiques

Résolution 12 bits, gamme de tension: 0/10V o2 sorties analogiques

Résolution 12 bits, gamme de tension: 0/2,5Vo12 entrées Tout Ou Rien (TOR)

Plage d’entrée (10/30V)o 8 sorties tout ou rien (TOR)o Processeur Maxim/Dallas DS80C390oMémoire FLASH 512 Ko/EPROM 512 Koo Pilotable par liaison RJ45 , CAN.


La centrale de simulation

Spécifications

o32 entrées Tout Ou Rien (TOR) Matérialisées par des LED

o16 sorties Tout Ou Rien (TOR) Matérialisées par des interrupteurs

o4 entrées analogiques Afficheurs 4 digits 7 segments

o16 sorties analogiques Potentiomètres multi-tour avec butées

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Protocole de communication 24

Connexion par réseau Ethernet Gestion des données capteurs

GTC Globale → GTC Locales → GTC Globale Gestion des alarmes

GTC Locales → GTC Globale Forme de la trame:

o ID Fonction (1: Etat capteurs, 2: Alarmes…)o Données MSBo Données LSBo CRC16

Analyse globale

•Les cas d’utilisation

•Le scénario

•Diagramme de contexte

•Diagramme de flux de contrôle et de données


Analyse globale

Cas d’utilisation


Superviser lastation

Opérateur de supervision générale

Opérateur de supervision locale

Pompage et Stockage

Opérateur de supervision locale

Clarification

Opérateur desupervision localeAffinage biologique

Opérateur desupervision locale

Chloration et distribution

«extends» «extends»

«extends»

supervise

Station de supervision de salles blanches

Superviser la station locale

Affinage Biologique


Pompage et Stockage


Clarification des eaux


Chloration et Distribution

«extends»

Analyse globale

Scénario


Station de supervision

générale

Centrale d’acqu.ouAPI

Stations de supervisions

locales

Envoyer les consignes de régulation

Envoyer les données des capteurs

Piloter les actionneurs

Envoyer les données d’E/Sà la supervision générale

Effectuer le traitement

Archiver les données d’E/S(Capteurs et Actionneurs)

Visualiser l’animation de la supervision locale

Opérateur de supervision générale

Opérateurs de supervisions locales

Saisir les consignes de régulation

Demander les données des capteurs

Visualiser l’animation de la supervision générale

Toutes les secondes

Analyse globale

Diagramme de contexte


Commander et superviserles salles blanches

Station générale+ Opérateur

de Supervision générale

GTC Locale 1+ Opérateur de supervision

GTC Locale 2+ Opérateur de supervision

DémarrerSupervision

Générale

DémarrerSupervision de la supervision

locale 1

DémarrerSupervision de la supervision

locale 2

ConsignesSupervision

générale

Consignesde la

supervision locale 1

Capteursde la supervision

locale 1

Actionneursde la supervision

locale 1

Capteurs de la supervision locale 2

Consignesde la supervision

locale 2

Étatsde la supervision

locale 1

Étatsde la supervision

locale 2

Etat de la salle blanche

Actionneurs de la supervision locale 2

Données de l’historique général

Données de l’historique de la supervision

locale 1

Données de l’historique de

de la supervision

locale 2

Données capteurs de

la supervision locale 1

Données actionneurs de la supervision

locale 1

Données capteurs de

la supervision locale 2

Données actioneurs de la supervision

locale 2

Analyse globale

DFC/DFD 0


Superviser les salles blanches

1

Superviser la GTC Locale 1

2

Superviser la GTC Locale 2

3

Consignes pour la GTC Locale 2

Consignes pour la GTC Locale 1

États des capteurs et actionneurs

GTC Locale 2

États des capteurs et actionneurs

GTC Locale 1

Consignes Supervision

générale

État des salles blanches

Données de l’historique généraleDémarrer


ConsignesGTC

Locale 1

ConsignesGTC Locale 2

Démarrer Supervision

GTC Locale 1

Démarrer Supervision

GTC Locale 2

Données capteurs GTC

Locale 1

Données capteurs GTC Locale 2

Données actionneur

GTC Locale 1

Données actionneur

GTC Locale 2

Données de l’historique de la GTC Locale 1

Données de l’historique de la GTC Locale 2

ÉtatsGTC Locale 1

ÉtatsGTC Locale 2

Répartition des taches

Étudiant A

Thierry POINSOT

Étudiant B

Stéphane COURAUT

Étudiant C

Thibaut GALLAND

Supervision de la GTC globale des salles blanches

Supervision de la GTC locale 1 (CPI réseau)

Supervision de la GTC locale 2 (API série)

• Synoptique de la supervision générale avec consignes d’états

• Communication par réseau local Ethernet avec les supervisions locales

• Sauvegarde des fichiers historiques

• Affichage et impression des alarmes

• Synoptique des supervisions locales avec états

• Synoptique de la supervision locale avec consignes et états

• Contrôle commande de cette supervision

• Communication et dialogue avec un CPI Netmaster 1 de Elsist

• Communication par réseau local Ethernet avec la supervision générale

• Synoptique de la supervision locale avec consignes et états

• Contrôle commande de cette supervision

• Communication série et dialogue avec l’automate programmable KEYENCE

• Communication par réseau local Ethernet avec la supervision générale

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Partie personnelle•La chaîne de développement


La chaine de développement 32

Station RISC 6000

A.P.I.KEYENCE KV24


Réseau Ethernet


Salle blanche 2

Architecture matérielle

La chaîne de développement

Système d’Exploitation :UNIX/AIX V3.2.5.

Outils de développement :Stations IBM RISC System/6000 355.

Architecture logicielle :

Langage C pour AIX avec les librairies Xlib, X-Toolkit Intrinsics (Xt), OSF Motif (Xm), et XPixMap(Xpm).

Compilateur XL C Compiler V1.3.0.19.

Editeur Xmediteur et Vi.

Automate programmable :

Keyence KV24T2W à 16 entrées et 8 sorties TOR.

Module 4 sorties analogiques KV-DA4.

Module 4 entrées analogiques KV-AD4

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La chaîne de développement 34

Shell : ksh

X11R4

mwm

Bureau Motif

Application

OS : UNIX/AIX

Couches de l’environnement sous AIX

Application

Système/Réseau X11R4

Xlib

Xt Intrinsics

Motif

Couches de X

Couches logicielles : Couches librairies graphiques :

XPM

Les couches sous UNIX

Partie personnelle

Cas d’utilisation


Opérateur de supervision locale 2

Acquérir lesdonnées des capteurs

Visualiser lefonctionnement du processus

Envoyer les donnéesd'E/S à la supervision

générale

Archiver lesdonnées d'E/S

Piloter lesactionneurs

Effectuer letraitement

Récupérer lesconsignes

«include»

«include»

«include»

«include»

«include»

«include»

«include»

supervise

Superviser lasalle blanche 2

Partie personnelle

Scénario


Opérateur de supervision locale-Salle blanche2

Station de supervision

générale

Automate programmable

Station de supervision-Salle

blanche 2

Envoi les consignes de régulation

Envoi les données des capteurs

Pilotes les actionneurs

Envoi les données d’E/Sà la supervision générale

Effectue le traitement

Archive les données d’E/S

Affiche le fonctionnement du processus

Gestion des pixmaps

LE FORMAT XPM (XPIXMAP) :

Format d'image spécialisé dans les icônes des environnements graphiques. Il est utilisé par X11. La compression appliquée est très faible. Le format XPM est destiné aux petites images. Format 16 couleurs.

CRÉATION DE LA LIBRAIRIE : Création d’une image bitmap. Convertir cette image dans « The GIMP 2.0 » en format Xpixmap (.xpm). Transfert de l’image sur la station par le service ftp via un batch.

UTILISATION DE LA LIBRAIRIE : Création d’un pixmap grâce à la fonction XpmReadFileToPixmap (dans

xpm.h). Création d’un widget de type label et de contenu PIXMAP. Intégration du pixmap dans ce label.


Partie personnelle BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 38

Forme communication entre processus.

Echanger des données entre plusieurs processus sur la même machine ou sur des machines différentes

Utilisation des sockets en mode connecté

socket() SERVEUR CLIENT

Etablissement de la

connexion

Transfert de

données

connect()

write()

close()

read()

accept()

listen()

bind()

socket()

write()

read()

close()

Appel pouvant être bloquant

Appel non bloquant

Création Client TCP Création Serveur TCP

Création du socket Création du socket

Récupération de l'adresse IP du serveur

Choix du port à écouter

Connexion au serveur Attente d'une connexion

Dialogue avec le serveur Dialogue avec le client

Fermeture de la connexion

Fermeture de la connexion

Les sockets

Etat d’avancement

Détails :

√Initialisation des fenêtres de l’application.√Mise en place des pixmaps et des éléments

graphiques.ХCommunication avec la GTC Globale ХCommunication avec l’automateХArchivage


Place aux questions

Merci de votre attention


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