TÉLÉGESTION/ TÉLÉCONDUITE Dr. Wissam JENKAL PhD on signal processing and embedded systems Current research interests include Embedded systems, Biomedical Engineering and Information Technologies Cycle d’ingénieur : GE - 2019/2020 Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la téléconduite I. Introduction II. Télégestion III. téléconduite IV. Natures des défauts dans la télésurveillance V. Exemple des systèmes de téléconduite VI. Contraintes de conception d’un système de téléconduite 2 I. Introduction - Dans l’industrie moderne, toutes les unités constituantes un processus de production doivent être supervisées et commander depuis une unité de contrôle centralisée. - Cela permet | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite différentes 3 une tâches bonne et des gestion des différentes imprévues en temps réel. - Cette vision a dépassé les lieux des unités de productions fermes vers la supervision et la conduite à distance des installations plus générales et plus vastes. I. Introduction - Plusieurs secteurs, privés ou publiques, on fait appel à des différentes solutions technologiques pour assurer la continuité des services offerts par eux avec une supervision en temps réel et une intervention immédiate | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite et à distance en cas de problèmes. 4 - Un besoin fort qui prend de plus en plus d’évolution en terme des secteurs intéressés par ces solutions ainsi que l’introduction des nouvelles technologies de communication dans les activités de ces secteurs. I. Introduction - Cela augmente de plus en plus la complexité des solutions proposées ainsi que la grande variété des technologies proposées. - Pour cette raison, plusieurs secteurs commencent à normaliser les méthodologies | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite d’insertion des solutions de supervision et de 5 contrôle à distance. - Le problème de sécurité des réseaux de communications implique aussi une très grande imprudence lors de l’insertion des modules contrôlés à distance surtout pour les domaines de grande sensibilité. I. Introduction - Tous ces raisons nous amènent à poser les questions suivantes : - Quelle est la différence entre la supervision | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite et la télégestion ? 6 - La téléconduite !! c’est quoi !? - Quelle sont les secteurs qui font appel à la téléconduite ? - Quelles sont les normes instaurait pour normaliser les solutions de la télégestion et de la téléconduite ? - ,,,,,etc II. Télégestion - La télégestion est l'ensemble des produits qui mettent en œuvre les technologies de l'informatique, de l'électronique et des télécommunications, afin de permettre un contrôle à distance des installations | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite techniques géographiquement réparties ou 7 isolées. - La télégestion répond aux besoins de nombreux domaines d'applications (gestion des réseaux d'eau, assainissement, éclairage public, génie climatique... et offre une panoplie d'outils. II. Télégestion Parmi ces outils on trouve : • Téléalarme : être alerté automatiquement en cas de panne ou de défaut de fonctionnement d'une installation ; • téléconduite : contrôler en permanence et à distance le fonctionnement d'une installation ; | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite • Télécommande : agir à distance sur les équipements contrôlés ; 8 • Télémaintenance : Pour assurer à distance les tâches de maintenance de certaines installations. Pour intervenir sur des équipements difficiles d'accès ou éloignés des centres de contrôle ; enregistrer les informations afin d'analyser, d'optimiser et de gérer à distance le fonctionnement des installations contrôlées. III. téléconduite La Commission Électrotechnique Internationale (CEI) donne la définition suivante de la téléconduite : « Conduite à distance du fonctionnement d’une installation, utilisant la transmission d’informations | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite à l’aide de télécommunications. La téléconduite 9 peut comprendre toute combinaison de moyens de commande, d’alarme, de signalisation, de mesure, de protection et de déclenchement ; l’utilisation de messages parlés est exclue ». III. téléconduite - La Téléconduite est donc une fonction. On l’exerce à l’aide d’un outil que l’on appelle système de téléconduite et que l’on peut définir comme étant l’ensemble des moyens techniques | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite mis à la disposition d’une équipe d’exploitation pour exercer 10 la téléconduite sur les installations dont elle a la charge. - Tout système de téléconduite doit donc comporter, au moins, deux sous-ensembles : un sous-ensemble de télé-information et de télécommande, et un sous-ensemble de traitement. III. téléconduite - Le sous-ensemble de téléinformation et de télécommande réalise les fonctions suivantes : - l’acquisition d’informations : donnant la position des organes à surveiller, | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite l’état des indicateurs d’alarme, ainsi que des valeurs de mesure ; 11 - l’exécution d’ordres : destinés à modifier la position d’un organe, à agir sur une valeur de consigne ou un réglage ; - la transmission de données entre les divers équipements matériels constituant le système de téléconduite, pour véhiculer les informations acquises ou les ordres à exécuter. III. téléconduite - Le sous-ensemble de traitement constitue le cœur du système de téléconduite. Ses fonctions de base sont les suivantes : - La mémorisation des données statiques (caractéristiques des postes | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite électriques) ; 12 - La mémorisation des données dynamiques, reflétant l’évolution des grandeurs des postes électriques, ainsi que celle du système de téléconduite lui-même ou les conditions d’exploitation décidées par l’opérateur ; - La surveillance automatique, détectant tout écart entre la situation normale et celle qui présente une anomalie de fonctionnement. III. téléconduite - Agir en cas d’anomalie : - Déclanchement d’alarme dans le cas d’une anomalie importante. - Reconfiguration des paramètres modifiables dans le cas des systèmes | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite dynamiques tolérants aux erreurs. 13 - Sélectivité à distance pour l’isolation des sous systèmes qui présents un défauts (solution qui dépend de la nature de défaut et du système supervisé) - …etc. IV. Natures des défauts dans la télésurveillance - Un défaut est défini comme tout écart entre la caractéristique observée sur le dispositif et la caractéristique de référence lorsque celui-ci est en dehors des spécifications. - Il existe une progression dans la sévérité des défauts : | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite naissant, passager, permanent et catastrophique. Les 14 défauts sont classés selon leur origine en : Défauts capteur Défauts d’actionneurs Défauts du processus physique Défauts du système IV. Natures des défauts dans la télésurveillance - Défauts capteur : Ils se caractérisent par un écart entre la valeur réelle de la grandeur et sa mesure. On classe ces défauts en fonction de leur type en : dérive, | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite modification du gain de mesure, blocage du capteur à 15 une valeur atteinte ou à une coupure électrique du capteur. - Défauts d’actionneurs : Ils se traduisent par une incohérence entre les commandes et la sortie (la pompe délivre un débit caractéristique hydraulique). incohérent avec sa IV. Natures des défauts dans la télésurveillance - Défauts du processus physique : Ces défaillances sont dues à des modifications de la structure (fuite, rupture d’un organe,...) ou des paramètres du modèle | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite (bouchage partielle d’une conduite, ..). 16 - Défauts du système (ou de l’algorithme) de commande. Ils se caractérisent par un écart entre la valeur réelle de la sortie du contrôleur (selon l’algorithme implémenté) et sa mesure. V. Exemple des systèmes de téléconduite | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite - téléconduite des réseaux électriques 17 V. Exemple des systèmes de téléconduite | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite - téléconduite d’une centrale éolienne 18 V. Exemple des systèmes de téléconduite | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite - téléconduite des réseaux d’eau potable 19 V. Exemple des systèmes de téléconduite | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite - téléconduite des unités industrielles 20 VI. Contraintes de conception d’un système de téléconduite Contrainte temps réel - Les Systèmes d'Information industriels disposent généralement d'équipements et d'installations avec des | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite niveaux d'automations parfois très hétérogènes. 21 - Certains ont des rapidités d'exécution très élevées, de l'ordre de la milliseconde, quand d'autres sont plus lents, à la seconde. - Pour autant, ils peuvent tous être considérés comme exécutant des actions dites "temps réel". VI. Contraintes de conception d’un système de téléconduite Contrainte temps réel - Au niveau d’un SI (Système d'Information), l'expression "temps réel" n’a donc pas la même signification qu’au | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite niveau d’une installation automatisée. 22 - Les enjeux sont différents mais la supervision doit toujours faire converger dans un même système les flux de communication des machines et les capacités humaines d'analyse pour la prise de décision de l'opérateur. VI. Contraintes de conception d’un système de téléconduite Contrainte temps réel Fonctionnement en Temps Réel : Réactivité : Les opérations de calcul doivent être faites en réponse à un événement extérieur (interruption matérielle). | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite La validité d’un résultat (et sa pertinence) dépend du moment 23 où il est délivré (Temps de réponse). Rater une échéance va causer une erreur de fonctionnement : Temps Réel dur : plantage. Temps Réel mou : dégradation non dramatique des performances du système. Beaucoup de systèmes sont d’informations à différents rythmes. «multirate» : traitement VI. Contraintes de conception d’un système de téléconduite Contrainte temps réel - Le Temps Réel est un concept un peu vague. On pourrait le définir comme : « Un système est dit Temps Réel lorsque l'information après acquisition et traitement reste encore pertinente. » - Dès lors qu’on introduit l’humain dans la chaine de traitement, il | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite devient le maillon le plus lent mais c’est aussi le maillon clé. Il 24 intervient quand les traitements automatisés et les procédures ne peuvent déterminer le bon comportement. - C’est lui qui commande le système avec son expérience et son intelligence. - Il est donc important qu’il puisse avoir une information juste et pertinente pour prendre, au plus vite, la meilleure décision. VI. Contraintes de conception d’un système de téléconduite Contrainte matériels - Le choix du matériel est une étape primordiale dans la conception d’un systèmes de téléconduite. | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite - 25 Des nombreuses caractéristiques spéciales aux différentes domaines d’applications rend le choix des équipements utilisées une tâche complexe. - Plusieurs produits industriels proposes des solutions divers ainsi que des solutions logiciels qui permet de simplifier la conception du système de téléconduite. VI. Contraintes de conception d’un système de téléconduite | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite Contrainte logiciel 26 Citect SCADA by Schneider VI. Contraintes de conception d’un système de téléconduite | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite Contrainte de communication 27 VI. Contraintes de conception d’un système de téléconduite | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite Contrainte de communication (réseaux de terrains) 28 VI. Contraintes de conception d’un système de téléconduite | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite Contrainte de communication (réseaux sans fils) 29 VI. Contraintes de conception d’un système de téléconduite | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite Contraintes techniques : normes d’implantation d’un systèmes de téléconduite 30 VI. Contraintes de conception d’un système de téléconduite Contraintes de sécurité d’information - Exemple de Stuxnet - Stuxnet est le premier logiciel malveillant connu du grand public, dont la cible était spécifiquement des installations industrielles. - Stuxnet cible les systèmes de contrôle de | Chapitre 1 : Introduction à la télégestion et à la télé conduite supervision et d'acquisition de données 31 (SCADA) et serait responsable de causer des dommages substantiels au programme nucléaire iranien . - Bien que les États-Unis n'a pas ouvertement reconnu sa responsabilité, Stuxnet est généralement considéré comme une cyberarme construite par les États-Unis.
