GALLAND Thibaut Supervision de GTC Salles blanches BTS IRIS Session 2008 Revue de projet BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 1 BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC Introduction Première approche Le besoin Objectifs Cahier des charges Analyse globale Répartition Tâche personnelle Etat d’avancement Plan de la présentation 2 Dans le but de nous initier au travail en équipe et en autonomie, et ce afin d'acquérir une première expérience dans le domaine industriel. Nous avons été invités à conduire un projet industriel mettant en œuvre des équipements matériels et logiciels faisant appel à toutes les connaissances acquises durant notre formation. Introduction BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 3 D’une manière globale, la réalisation d’un projet 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 Première approche BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 4 2 Objectifs : Maîtriser : La concentration particulaire et les conditions environnementales Minimiser : L’introduction, la génération, la rétention de particules néfastes. Le besoin BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 5 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 6 Les normes en vigueur Le besoin BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 7 Air neuf.Il provient d’une source sûre : bombonne etc... Recycleur d’air Air filtré.Il renouvelle l’air ambiant dans la salle blanche Filtre à particule. L’Air « pollué » est aspiré Schéma du circuit d’air 8 Constitution d’une salle blanche : o Chaîne d’assemblage o Centrale de traitement d’air ou recycleur d’air (CTA) o Vanne d’eau o Sas d’entrée o Détecteur d’intrusion Le besoin 9 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 Le besoin BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 10 Objectifs du projet BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 11 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 Les objectifs BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 12 •Le process du système • Supervision générale • Supervision locale •L’architecture •Les •La matérielle équipements communication Cahier des charges 13 BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC Schéma fonctionnel BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 14 ◦ 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 générale BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 15 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 Supervision locale BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 16 Archivages de l’historique de la supervision Imprimante Supervision générale GTC Globale Station de travail RISC 6000 Terminal alphanumérique Ampex A-230 Supersivion locale Supersivion locale Supersivion locale GTC locale 1 GTC locale 2 GTC locale 3 PC Windows XP avec navigateur,applets Java et CPI réseau avec serveur Web Station de travail RISC 6000 Station de travail RISC 6000 ou PC Linux Centrale d’acquisition B ou Automate Programmable Industriel Centrale d’acquisition B ou Automate Programmable Industriel KEYENCE KV24 KEYENCE KV24 Architecture matérielle Capteurs et actionneurs 17 Supervision générale Station RISC 6000 Liaison série RS232 Imprimante Terminal Ampex A230 Réseau Ethernet Salle blanche 1 Liaison série RS232 Salle blanche 2 PC Windows XP C.P.I. Automate Netmaster A.P.I. KEYENCE KV24 Capteurs et actionneurs Station RISC 6000 BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 18 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 Les équipements BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 19 Spécifications o 8 entrées analogiques Résolution 12 bits, gamme de tension: 0/5V ou -5/5V o 4 sorties analogiques Résolution 12 bits, gamme de tension: 0/5V ou -5/5V o 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’impulsions o Pilotable par liaison série La centrale d’acquisition 20 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). L’API de KEYENCE BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 21 Spécifications o 4 entrées analogiques Résolution 12 bits, gamme de tension: 0/10V o 2 sorties analogiques Résolution 12 bits, gamme de tension: 0/2,5V o 12 entrées Tout Ou Rien (TOR) Plage d’entrée (10/30V) o 8 sorties tout ou rien (TOR) o Processeur Maxim/Dallas DS80C390 o Mémoire FLASH 512 Ko/EPROM 512 Ko o Pilotable par liaison RJ45 , CAN. LE CPI NETMASTER 1 BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 22 Spécifications o 32 entrées Tout Ou Rien (TOR) Matérialisées par des LED o 16 sorties Tout Ou Rien (TOR) Matérialisées par des interrupteurs o 4 entrées analogiques Afficheurs 4 digits 7 segments o 16 sorties analogiques Potentiomètres multi-tour avec butées La centrale de simulation 23 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 MSB o Données LSB o CRC16 Protocole de communication 24 •Les •Le cas d’utilisation scénario •Diagramme de contexte •Diagramme de flux de contrôle et de données Analyse globale BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 25 Cas d’utilisation Station de supervision de salles blanches Opérateur de supervision générale supervise Superviser la station «extends» Opérateur de supervision locale Pompage et Stockage Superviser la station locale Pompage et Stockage «extends» Superviser la station locale Clarification des eaux Opérateur de supervision locale Clarification Analyse globale «extends» «extends» Superviser la station locale Affinage Biologique Superviser la station locale Chloration et Distribution Opérateur de supervision locale Affinage biologique Opérateur de supervision locale Chloration et distribution BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 26 Scénario Opérateur de supervision générale Opérateurs de supervisions locales Station de supervision générale Stations de supervisions locales Centrale d’acqu. ou API Saisir les consignes de régulation Envoyer les consignes de régulation Demander les données des capteurs Envoyer les données des capteurs Effectuer le traitement Piloter les actionneurs Archiver les données d’E/S (Capteurs et Actionneurs) Visualiser l’animation de la supervision locale Visualiser l’animation de la supervision générale Envoyer les données d’E/S à la supervision générale Toutes les secondes Analyse globale BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 27 Diagramme de contexte Station générale + Opérateur de Supervision générale Consignes Supervision générale Capteurs de la supervision locale 1 Actionneurs de la supervision locale 1 Démarrer Supervision Etat de la Générale salle blanche Données capteurs de la supervision locale 1 Données actionneurs de la supervision locale 1 Consignes de la supervision locale 1 Données de l’historique général Commander et superviser les salles blanches Démarrer Supervision de la supervision locale 1 Données de l’historique de États la supervision de la supervision locale 1 locale 1 GTC Locale 1 + Opérateur de supervision Analyse globale Données capteurs de la supervision locale 2 Capteurs de la supervision locale 2 Données actioneurs de la supervision locale 2 Actionneurs de la supervision locale 2 Démarrer Supervision de la supervision locale 2 Données de l’historique de États de la de la supervision supervision locale 2 locale 2 Consignes de la supervision locale 2 GTC Locale 2 + Opérateur de supervision BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 28 DFC/DFD 0 Démarrer Supervision générale Données de l’historique générale État des salles blanches Consignes Supervision générale Superviser les salles blanches 1 Consignes pour la GTC Locale 1 États des capteurs et actionneurs GTC Locale 1 États GTC Locale 1 Données de l’historique de la GTC Locale 1 Consignes pour la GTC Locale 2 États des capteurs et actionneurs GTC Locale 2 États GTC Locale 2 Données de l’historique de la GTC Locale 2 Superviser la GTC Locale 1 2 Superviser la GTC Locale 2 3 Données actionneur GTC Locale 1 Données capteurs GTC Locale 1 Données actionneur GTC Locale 2 Consignes Démarrer GTC Supervision GTC Locale 1 Locale 1 Analyse globale Consignes GTC Locale 2 Démarrer Supervision GTC Locale 2 Données capteurs GTC Locale 2 BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 29 Étudiant A Étudiant B Étudiant C Thierry POINSOT Stéphane COURAUT 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 Synoptique de la supervision locale avec consignes et états Synoptique de la supervision locale avec consignes et états • Contrôle commande de cette supervision • Contrôle commande de cette supervision • Communication et dialogue • avec un CPI Netmaster 1 de Elsist • Communication par réseau local Ethernet avec la supervision générale • Sauvegarde des fichiers historiques • Affichage et impression des alarmes • Synoptique des supervisions locales avec états • Répartition des taches Communication série et dialogue avec l’automate programmable KEYENCE Communication par réseau local Ethernet avec la supervision générale 30 Partie personnelle •La chaîne de développement BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 31 Architecture matérielle Réseau Ethernet Liaison série RS232 A.P.I. KEYENCE KV24 Salle blanche 2 Station RISC 6000 Capteurs et actionneurs La chaine de développement 32 Système d’Exploitation : Outils de développement : 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 UNIX/AIX V3.2.5. Stations IBM RISC System/6000 355. La chaîne de développement 33 Les couches sous UNIX Couches logicielles : Couches librairies graphiques : Application Application Bureau Motif mwm X11R4 Shell : ksh OS : UNIX/AIX Couches de l’environnement sous AIX XPM Motif Xt Intrinsics Xlib Système/Réseau X11R4 Couches de X La chaîne de développement 34 Cas d’utilisation supervise Opérateur de supervision locale 2 Superviser la salle blanche 2 «include» Récupérer les consignes «include» Visualiser le fonctionnement du processus «include» Acquérir les données des capteurs «include» «include» «include» «include» Effectuer le traitement Envoyer les données d'E/S à la supervision générale Archiver les données d'E/S Piloter les actionneurs Partie personnelle BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 35 Scénario Opérateur de supervision locale-Salle blanche 2 Station de supervision générale Station de supervision-Salle blanche 2 Automate programmable Envoi les consignes de régulation Envoi les données des capteurs Effectue le traitement Pilotes les actionneurs Archive les données d’E/S Envoi les données d’E/S à la supervision générale Affiche le fonctionnement du processus Partie personnelle BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 36 LE FORMAT XPM (XPIXMAP) : Format d'image spécialisé dans les icônes 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 : des environnements 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. Gestion des pixmaps BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 37 Forme communication entre processus. Echanger des données entre plusieurs processus sur la même machine ou sur des machines différentes Les sockets CLIENT SERVEUR socket() socket() bind() listen() connect() Création Client TCP Création Serveur TCP Création du socket Création du socket Récupération de l'adresse IP du serveur Choix du port à écouter Etablissement de la connexion accept() write() Connexion au serveur Attente d'une connexion read() close() Dialogue avec le serveur Transfert de données read() write() close() Dialogue avec le client Appel pouvant être bloquant Fermeture de la connexion Fermeture de la connexion Partie personnelle Appel non bloquant Utilisation des sockets en mode connecté BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 38 Détails : √Initialisation des fenêtres de l’application. √Mise en place des pixmaps et des éléments graphiques. ХCommunication avec la GTC Globale ХCommunication avec l’automate ХArchivage Etat d’avancement BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 39 Merci de votre attention Place aux questions BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 40