Solutions de communications et centralisation de données

Présentation au sujet: "Solutions de communications et centralisation de données"— Transcription de la présentation:

1 Solutions de communications et centralisation de données
Communication PC-API par réseau IP Liaison sans fil Wi-Fi Services OPC : OLE for Process Control 15 octobre Durée 1h30 par Stéphane GAUTREAU, Professeur agrégé de Génie Electrique Lycée Bernard Palissy Saintes

2 Préambule à la diffusion
Ce diaporama a été réalisé à l ’occasion d ’une journée technique du CRATERE Électrotechnique du Lycée Bernard Palissy de Saintes (17100). Celle-ci a permis de présenter les transferts technologiques mis en place pour les entreprises régionales dans le cadre des projets industriels des BTS Électrotechnique 2004. Ici est présentée en particulier une solution au besoin de centraliser des données issues d ’Automates Programmables Industriels, afin d ’assurer un suivi de la production dans une poterie industrielle. Le cahier des charges succinct est : - 2 machines dotées d ’API TSX-57 Premium avec module Ethernet intégré - 1 PC déporté sous Windows - Liaison sans fil recommandée - Exploitation des données par graphiques modifiables par l ’utilisateur Solutions de communication et centralisation de données

3 Préambule à la diffusion - suite
Les solutions retenues ont été : - Communication radio Ethernet Wi-fi, 2,4 GHz, au lieu de asynchrone 433 MHz - Communications API-PC par OPC pour ouverture à d ’autres applications - Acquisition de données sur PC et enregistrement par module Visual Basic 6.0 - Stockage au format Microsoft Access par la bibliothèque Microsoft ADO - Exploitation par application personnalisée sous VBA-Excel Les objectifs de cette présentation ont été de : - faire le point sur les architectures de communication industrielles - mettre en évidence la place que prend le protocole Ethernet dans l ’industrie - proposer une solution innovante avec les liaisons sans fil Wi-Fi - présenter la solution OPC (OLE for Process Control) trop peu connue par les PME - montrer la facilité de mise en œuvre de cette solution OPC et le gain en temps de développement ainsi obtenu. Bien sûr la présentation était complétée par des démonstrations des logiciels « en live ». Solutions de communication et centralisation de données

4 Solutions de communication et centralisation de données
Sommaire Les fonctions d ’automatismes Bus et réseaux de communication La supervision La communication par Ethernet ou réseau IP Les liaisons sans fil Wi-Fi Acquisition de données par serveur OPC Utilisation du service OPC par client ActiveX Acquisition sous Visual Basic, sous Excel Stockage de données Exploitation sous Excel Solutions de communication et centralisation de données

5 Les fonctions d ’automatisme
Acquisition d ’informations et commandes d ’actionneurs  Entrées / sorties déportées sur bus de communication Dialogue opérateur  Terminaux alphanumériques et touches de clavier  Ecrans graphiques tactiles Enregistrement de conditions de fonctionnement Archivage et restitution, consignes  Supervision  Sommaire Solutions de communication et centralisation de données

6 Panorama des bus et réseaux de communication - 1 Communication entre un API et sa périphérie
Dialogue opérateur Entrées / Sorties déportées Capteurs / actionneurs TSX-Micro UNITEL-WAY MODBUS AS-i Magelis Régulateur Eurotherm TSX-Nano Démarreur Leroy-Somer KEP-France Démarreur API Milieu de gamme < 248 E/S Solutions de communication et centralisation de données

7 Solutions de communication et centralisation de données
Panorama des bus et réseaux de communication - 2 Communication entre automates programmables TSX 57 Premium S7-400 FIP-WAY PROFIBUS-DP S7-300 MODBUS UNITEL-WAY TSX Micro AS-i Communication entre un API et sa périphérie Solutions de communication et centralisation de données

8 Solutions de communication et centralisation de données
Panorama des bus et réseaux de communication - 3 Communication entre équipements d’automatismes GPAO Main Frame PC Supervision ETHERNET Industriel Unitel-Way Communication entre automates Communication entre API et périphérie Modbus Unitel-Way TSX Micro AS-i Fip-Way Premium S7-400 S7-300 Profibus TSX Micro Solutions de communication et centralisation de données

9 Solutions de communication et centralisation de données
Panorama des bus et réseaux de communication - 4 Communication entre équipements d’automatismes et informatique ETHERNET Services Modbus Unitel-Way TSX Micro AS-i Communication entre APIs Fip-Way Premium S7-400 Communication entre API et périphérie S7-300 Profibus ETHERNET Industriel PC Supervision Main Frame GPAO Communication entre îlots d’automatismes PC Supervision  Sommaire Solutions de communication et centralisation de données

10 Supervision : fonctions
Interface Homme / Machine Envoi de consignes / commandes Affichage des états Etat des alarmes Enregistrement de l ’évolution du process Restitution des états archivés Solutions de communication et centralisation de données

11 Supervision : systèmes
Architecture PC, ‘ ouverte ’ Stockage sur disque dur Ecran graphique standard ou durci PC ‘ tertiaire ‘  PC Industriel Automate Stockage sur cartes mémoire Flash PC-Card IHM spécifique et application dédiée Serveur Web embarqués Client sur navigateur standard Solutions de communication et centralisation de données

12 Solutions de communication et centralisation de données
Supervision sur PC S.C.A.D.A. : Supervision Control And Data Acquisition Applications, sur système d ’exploitation dédié Utilise les technologies logicielles de l ’OS Une plateforme ‘ standard ’ : Microsoft Windows De nombreux fournisseurs Solutions de communication et centralisation de données

13 Supervision : quelques logiciels
Wizcon, Factorylink, Cimview, Fdc, Winlab, Cimplicity, Isis3000, Processyn, ... Solutions de communication et centralisation de données

14 Supervision : nombreux protocoles et matériels
FipWay, Fip I/O Modbus, Modbus Plus Profibus WorldFip CAN-Open, DeviceNet Interbus-S, FieldBus ControlNet Industrial Ethernet - TCP/IP Remarque : Chaque application a dû créer ses pilotes de communications  Sommaire Solutions de communication et centralisation de données

15 Communication par Ethernet ou réseau IP
Norme IEEE 802.3 Réseau en étoile, pas de notion de priorité Gestion de collision, réseau non déterministe Ethernet commuté permet d ’améliorer la bande passante utile  Utilisation de Switches au lieu de Hubs Connexion par prise RJ45 Solutions de communication et centralisation de données

16 Les masques de réseau IP
Adresse locale : | | | Masque : | | | Cible accessible : | | | Cible NON accessible : | | | Solutions de communication et centralisation de données

17 Paramétrage du TSX 57 Premium
Configuration matérielle Coupleur ETY Adresse IP Adresse X-Way  Sommaire Solutions de communication et centralisation de données

18 Communication Ethernet sans fil : Wi-fi
Réseau local sans fil : WLAN (Wireless Local Area Network) Wireless Fidelity Norme IEEE De plusieurs dizaines de mètres en intérieur à plusieurs centaines de mètres en environnement ouvert Cryptage des communications : WEP (Wired Equivalent Privacy) Solutions de communication et centralisation de données

19 Communication Wi-fi : caractéristiques
Les principales normes Autres dérivés de normes : 802.11d : internationalisation, 802.11e : qualité de service, 802.11f : itinérance, 802.11h : économie d ’énergie 802.11i : authentification, ... Solutions de communication et centralisation de données

20 Communication Wi-fi : le matériel
D-Link DWL-900AP+ Point d ’accès b 22Mbps Ethernet 10/100 Mbps Serveur DHCP Contrôle d ’accès Encryptage WEP 256 bits Configuration Web et administration avec Javascript Solutions de communication et centralisation de données

21 Communication Wi-fi : le réseau mis en place
TSX Premium Client Point d ’accès TSX Premium Vérification de la communication Ethernet : Client C:\>ping Solutions de communication et centralisation de données

22 Communication Wi-fi : configuration
Se connecter sur le serveur Web du module sans fil Définir le mode ‘ Point d’accès ’ ou ‘ Client ’ Modifier les adresses IP  Sommaire Solutions de communication et centralisation de données

23 OPC: OLE for Process Control OLE : Objet Linking and Embedding
A l ’initiative de 5 acteurs de l ’industrie : Fisher-Rosemount, Rockwell Software, Opto22, Intellution, Intuitive Technology Première solution en 1996 Aujourd’hui plus de 360 membres industriels Solutions de communication et centralisation de données

24 OPC: OLE for Process Control
L’application Serveur OLE : gère tous les échanges et communications avec les APIs Retire les données nécessaires et déclarées Maintient les données à jour ‘en LIVE’ dans Windows Propose une interface de programmation basée sur : OLE : Object Linking and Embedding COM : Component Object Model DCOM : Distributed COM : accès distant COM / DCOM : ‘ Interfaces ’ pour accès aux fonctionnalités L’application Client OLE retire les données à jour et les traite Solutions de communication et centralisation de données

25 Solutions de communication et centralisation de données
ActiveX Technologie de partage d ’information entre plusieurs applications Basé sur OLE et COM Utilisé surtout par les Contrôles ActiveX Facile à utiliser dans les outils de développement en langage évolué ‘ R.A.D. ’ : Rapid Application Development Visual Basic, Delphi, Borland C++ Builder, Java Builder, ... Utilisable dans toutes les applications basées sur COM : Microsoft Office, ... Solutions de communication et centralisation de données

26 Solutions de communication et centralisation de données
Les solutions OPC Schneider-Electric OFS : OPC Factory Server Siemens OPC Server Applicom International Direct-Link 3.7 : SW 1000 ETH / SER Solutions de communication et centralisation de données

27 Woodhead - Applicom International
Woodhead Software & Electronics 76320 Caudebec-lès-Elbeuf  Mise en oeuvre Solutions de communication et centralisation de données

28 Acquisition sous Visual Basic - La fiche
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29 Acquisition sous Visual Basic - Le code
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30 Acquisition sous Excel - La fiche
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31 Acquisition sous Excel - Le code du classeur
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32 Acquisition sous Excel - Le code de la fiche
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33 Stockage de données : formats et moyens
Fichier texte Fichier Excel Base de données Access : une base en *.mdb Mode d ’accès : M.D.A.C. Microsoft Data Access Components > 2.5 DAO : Data Access Objects RDO : Remote Data Objects (Accès ODBC par SQL) ADO : ActiveX Data Objects = ADOdb + ADOX + JRO Solutions de communication et centralisation de données

34 Stockage de données : le code
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35 Exploitation sous Excel
Développement : Lecture des données par Requête : Microsoft Query Application personnalisée par Visual Basic pour Applications Edition automatique de graphes Dialogue utilisateur personnalisé GAINS : Productivité Assurance Qualité, normes ISO 9000 Merci. Solutions de communication et centralisation de données

36 Solutions de communication et centralisation de données
Pour compléter ... Solutions de communication et centralisation de données