Supervision de GTC

Supervision de GTCSupervision de GTC

1

Salles blanches

GALLAND Thibaut

BTS IRIS Session 2008

Plan de la présentationPlan de la présentation

Principe d’une salle blanche Contenu du projet Cahier des charges Analyse globale Tâche personnelle Réalisation

BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC

2

Constitution d’une salle blancheConstitution d’une salle blanche 3

Définition généraleo Pièce ou une série de pièces où la concentration particulaire est

maîtrisée afin de minimiser l'introduction, la génération, la rétention de particules à l'intérieur.

Domaine d’utilisationo Fabrication des dispositifs à semi-conducteurs, biotechnologie, biologie,

…

Paramètres mis à un niveau préciso Température (comprise entre 14°C et 27°C)o Surpression (comprise entre 50 et 200 hPa)o Humidité (doit être inférieure à 40%)

Equipementso Machine d’assemblageo Central de traitement d’air (CTA)o Vanne d’eauo Sas d’entréeo Détecteur d’intrusion

Les normes en vigueursLes normes en vigueurs 4

Le nombre et la taille des particules autorisées par unités de volume.

Schéma du process à superviserSchéma du process à superviser 5

Le projet

BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 6

Le contenu du projetLe contenu du projetBTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 7

Concevoir un système de supervision.

Piloter des automates programmables industriels à distance.

Acquérir, traiter et stocker des informations.(Analogiques&TOR)

Gérer un synoptique de supervision (avec animations de l’interface)

Cahier des chargesCahier des charges BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 8

Supervision générale- Conduite des processus à partir du système central sous station RISC 6000

d’IBM

- Affichage de l’état des supervisions locales et animation graphique

- Communication avec les supervisions locales par Ethernet sous TCP/IP

- Archivage des données dans un fichier

- Impression des alarmes

Supervisions locales- Communication avec les capteurs et actionneurs par liaison série ou

Ethernet

- Affichage de l’état des capteurs et animation du synoptique

- Surveillance et régulation des actionneurs

- Communication avec la supervision générale par Ethernet

Architecture matérielleArchitecture matérielle BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 9

Station RISC 6000

Imprimante Terminal Ampex A230

Station RISC 6000

A.P.I.KEYENCE KV24

C.P.I réseauNetmaster 1

Réseau Ethernet

Liaison série RS232

Liaison série RS232

Supervision générale

Salle blanche 1

Salle blanche 2

PC Windows XP

Liaison parallèle LPT

Capteurs et actionneurs

Répartition des tachesRépartition des taches 10

Étudiant AThierry POINSOT

Étudiant BStéphane COURAUT

Étudiant CThibaut GALLAND

Supervision de la GTC globale des salles blanches

Supervision de la salle blanche 1 (CPI réseau)

Supervision de la salle blanche 2 (API série)

• Communication par réseau local Ethernet avec les supervisions locales

• Sauvegarde des fichiers historiques

• Affichage et impression des alarmes

• Synoptique de la supervision générale avec consignes d’états

• Synoptique des supervisions locales avec états

• Communication et dialogue avec un CPI Netmaster 1 de ELSIST

• Communication par réseau local Ethernet avec la supervision générale

• Contrôle commande de cette supervision

• Synoptique de la supervision locale avec consignes et états

• Communication série et dialogue avec l’automate programmable KEYENCE

• Communication par réseau local Ethernet avec la supervision générale

• Contrôle commande de cette supervision

• Synoptique de la supervision locale avec consignes et états

Schéma fonctionnelSchéma fonctionnel BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 11

Réponse ou envoi alarme

Consignes ou demandegénérales

Contrôle Commande des supervisions locales

TraitementVers API ou CPI

Valeur lue

Boucle de régulation

Consigne

Supervision générale

Supervisionlocale

API ou CPIActionneurs

Capteurs

Consignes générales

Consignes locales

OU

Consigne locale

Consigne générale

Actionneur

Capteur

Système

Les équipementsLes équipements BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 12

Supervision générale :Supervision générale :•Une station de travail UNIX/AIX•Un terminal alphanumérique AMPEX A230+•Une imprimante EPSON FX-100+

Supervision locale 1: Supervision locale 1: •Un PC sous Windows XP•Un Contrôleur Programmable Industriel de ELSYST•Une sonde de température PT100 ( au platine).•Un boitier de simulation

Supervision locale 2:Supervision locale 2:•Une station de travail UNIX/AIX•Un Automate Programmable Industriel de KEYENCE•Un capteur de pression VEGA•Un boitier de simulation

API KeyenceAPI 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.

Unité d'E/S analogiques avec résolution de 12 bits. Programmable avec langage à contact. Plusieurs options d'extension permettent d'augmenter le nombre d'E/S.

Ici 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).


Boitier de simulationBoitier de simulation

Spécifications

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

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

o4 sorties analogiques Afficheurs 4 digits 7 segments

o16 entrées analogiques Potentiomètres multi-tour avec butées

14

Liste des capteurs et actionneursListe des capteurs et actionneurs 15

Capteurs des supervisions locales Capteur Type de capteur Unité Plage

Température Ambiante Analogique °C 14°C à 27°C Température CTA Analogique °C 0 à 35°C

Hygrométrie Analogique % 0 à 100% Pression Intérieure Analogique hPa 980 à 1280 hPa Pression Extérieure Analogique hPa 1015 ±30 hPa

Machine Assemblage TOR V 0V ou 15V CTA TOR V 0V ou 15V

Vanne d’eau TOR V 0V ou 15V SAS d’entrée TOR V 0V ou 15V

Intrusion TOR V 0V ou 15V

Actionneurs des supervisions locales Actionneur Action Type

d’actionneur Unité Plage

Entrée gaz Température Analogique °C 14°C et 27°C Ventilateur Pression Analogique m³/h 50 à 150 hpa

Analyse globale

•Les cas d’utilisation

•Le scénario

•Diagramme de contexte

•Diagramme de flux de contrôle et de données


Analyse globaleAnalyse globale

Cas d’utilisation


Supervision de salles blanches

Superviser lessalles blanches

Superviser lasalle blanche 1


Opérateur de supervision générale

Opérateur de supervision local 1 Opérateur de supervision local 2

Supervise Salle Blanche 2

«extends»«extends»

Supervise les salles blanches

Supervise Salle Blanche 1

ScénarioScénario BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 18

Scénario d’utilisation de la supervision des salles blanches

Station de supervision

générale API ou CPI

Stations de supervisions

locales

Envoyer les consignes de régulation

Envoyer les données des capteurs

Piloter les actionneurs

Envoyer les données des entrées à la supervision

générale

Effectuer le traitement

Archiver les données des entrées (Capteurs)

Visualiser l’animation des supervisions locales

Saisir les consignes de régulation

Demander les données des capteurs

Visualiser l’animation de la supervision générale

Toutes les secondes

Paquet supérieur::Paquet supérieurOpérateurs de supervisions locales

Paquet supérieur::Paquet supérieurOpérateur de supervision générale

Saisir les consignes locales

Diagramme de contexteDiagramme de contexte 19

Supervision des salles blanches

Commander etsuperviser les salles blanches

Opérateurde Supervision générale

Opérateur de supervision locale 1


DémarrerSupervision

Générale


locale 1


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

Etats des salles blanches

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

DFD 0 /DFC 0DFD 0 /DFC 0 BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 20

Superviser les salles blanches

1

Superviser la salle blanche 1

2

Superviser la salle blanche 2

3

Consignes de supervision

générale Locale 2

Consignes de supervision générale

Locale 1

États des capteurs et

alarmes supervision

locale 2


alarmes supervision

locale 1

Consignes Supervision

générale

États des salles blanches

Données de l’historique

généralDémarrer Supervision

générale

Consignessupervision

Locale 1


Locale 2

Démarrer Supervision

Locale 1

Démarrer Supervision

Locale 2

Données capteurs supervision Locale 1

Données capteurs supervision Locale 2Données

actionneurs supervision Locale 1 Données actionneurs

supervision Locale 2

Données de l’historique supervision

Locale 1

Données de l’historique de la


Étatssupervision

Locale 1États

Supervision Locale 2

Superviser les salles blanches

Partie personnellePartie personnelle


Architecture matérielle GTC locale 2Architecture matérielle GTC locale 2 22

Cas d’utilisationCas d’utilisation

Cas d’utilisation de la salle blanche 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


ScénarioScénario BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 24

Opérateur de supervision locale Salle blanche 2

Station de supervision

générale

API Keyence KV24

Station de supervision-

Salle blanche 2

Envoyer les consignes de régulation

Envoyer les données des capteurs

Envoyer les données des entrées

à la supervision générale

Visualiser l’animation des supervisions locales

Saisir les consignes locales

Effectuer le traitement

Piloter les actionneurs

Demander les données des capteurs

Toutes les secondes

Archiver les données des

entrées ( Capteurs)

DFD 3.0 /DFC 3.0DFD 3.0 /DFC 3.0 BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 25

Superviser la GTC Locale 2

3.1

Consignes de supervision

Locale 2


alarmes supervision

Locale 2


Locale 2

Données capteurs supervision Locale 2

Données actionneur supervision Locale 2

Données de l’historique supervision

Locale 2

Étatssupervision

Locale 2

Supervision de la salle blanche 2

Dialoguer avec GTC Locale 2

3.2

Données de supervision

Locale 2

Données des capteurs et alarmes de supervision

Locale 2

Démarrer supervision

Locale 2

DFD 3.1.0 /DFC 3.1.0DFD 3.1.0 /DFC 3.1.0 BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 26

Communiquer avec Superviser les salles blanches

3.1.1

Superviser la GTC Locale 2

Démarrer supervision Locale 2

Gérer la supervision de la

GTC Locale 23.1.2

Consignes de supervision génarale Locale 2

Etats des capteurs et alarmes

de supervision Locale 2

Données de l’historiquede supervision Locale 2

Consignes de supervision Locale 2

Etats des capteurs et alarmes supervision

Locale 2

Données des capteurs et alarmes de


Données de supervision Locale 2

Consignes et Etats

DFD 3.2.0 /DFC 3.2.0DFD 3.2.0 /DFC 3.2.0BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 27

Communiquer avec Superviser la GTC

Locale 23.2.1

Dialoguer avec GTC Locale 2

Démarrer supervision Locale 2

Gérer les données de la GTC Locale 2

3.2.2

Données de supervision Locale 2

Données des capteurs et alarmes

de supervision Locale 2

Données de l’historiquede supervision Locale 2

Données des capteurs, actionneurs, et consignes

Fichier d’historique

Communiquer avec les capteurs et

actionneurs

(Keyence)3.2.3

Lecture/Ecriture des données

Données capteurs de supervision Locale 2

Données actionneurs de supervision Locale 2

Lecture/Ecriture des valeurs

Consignes et Etats

Architecture logicielleArchitecture logicielle

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

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

Architecture logicielle :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 Vi et Notepad++ sur Pc Vista.

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RéalisationRéalisation


Liste des tâches accompliesListe des tâches accomplies

Initialisation des fenêtres

Création de tous les pixmaps et des éléments graphiques

Création et animation du synoptique

Câblages

Programmation de l’automate

Communication avec l’automate par liaison série

Utilisation de mémoire partagée

Mise en place des sockets

Communication avec la supervision générale via Ethernet

Gestion des consignes locales

Archivage des alarmes

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Les couches UNIXLes couches UNIX

mwm

Bureau Motif

Xm Motif

XPMXPM

Couches de XCouches de l’environnement

sous AIX

Couches logicielles: Couches librairie graphiques:

X11R4

Shell : Ksh

OS UNIX/AIX

Xt Intrinsics

Xlib

Système / Réseau X11R4

ApplicationApplicationApplicationApplication

Gestion des pixmapsGestion 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 grâceà The GIMP 2.0 en format Xpixmap (.xpm). Transfert de l’image sur la station de travail par FTP.

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.


Processus de conversionProcessus de conversionBTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 33

Connexion par réseau Ethernet TCP/IP Gestion des données capteurs

GTC Globale → GTC Locales → GTC Globale• Forme de la trame de demande :

• Forme de la trame de réponse :

1 octet 3 octets 2 octets

1 octet 9 octets 2 octets

Trames de communicationTrames de communication

Gestion des alarmes GTC Locales → GTC Globale• Forme de la trame :

1 octet 1 octet 1 octet 2 octets

Trames de communicationTrames de communication

AperçuAperçuBTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 36

Place aux questions

Merci de votre attention


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