UNICOS pour CV Renaud BARILLERE EN-CV-CL – Septembre 2017

Plan Installations CV Contrôle CV: architecture et composants Régulations HVAC et COOL Collaboration BE-ICS EN-CV Conceptions des contrôles Validation Conclusion Plan

Installations CV Types Ventilation (HVAC) Tunnels, cavernes expérimentales, bâtiments techniques Refroidissement Equipements de détecteurs expérimentaux Equipements d’accélérateurs… et HVAC Air comprimé Un grand nombre d’installations Certaines très vieilles (e.g. C&V injecteurs) De complexité variable https://edms.cern.ch/ui/file/1532565/4/CV_ventilation_plant_description_100215.pdf >200 AHU LHC 66, ATLAS cavern 10, CMS 10, alice 11, LHCb 10 SPS 12+8, surf build 33 AWAKE 13 Prevessin 15/17, surf build 25 CCC 11 Meyrin PS 20+2 Linac3: 3 513: 12 + 12 Isolde: 28 LIL 7 AD 15 B150: 2, B157: 10 https://edms.cern.ch/ui/file/1532516/3/CV_water_cooling_plants_300715.pdf.pdf

Architecture installations HVAC Installations de tailles et complexités variables Une simple AHU, Plusieurs AHUs complémentaires Des AHU redondantes Des AHU modulaires Basés sur des standards CV evolutifs. Des équipements industriels standards

Une simple AHU

Plusieurs AHUs

Des AHUs redondantes

Architecture installations Cooling Eaux: Nature: Eau brute (non potable), Eau déminéralisée. Température: Primaire (20/26C), Mixte (12/14C), Glacée (5/8C) Installations de tailles variables E.g Boucle SPS/LHC, Zones expérimentales ou skids. Organisation en circuits Tours (EP) <-> HX <-> Distribution (ED) Chiller (EM) <-> Distribution (ED) Chiller (EG) <-> AHU Tours (EP) <-> HX <-> Chiller (EG) <-> Distributions (ED) Synoptique

Un petit circuit

Une cascade de tours

Détecteur expérimental

Architecture production air comprimé Synoptiqe B200

Architecture Contrôle Couches matérielles Capteurs/Actionneurs industriels Bus de terrain Automates PC pour Supervision locale, déportées, global CERN Fonctions Supervision: Affichage, interaction opérateur, tendances, report d’alarmes, contrôle d’accès Process control: I/Os, séquences D/A, interlocks, régulations. Intégration dans infrastructure CERN Mettre ici la vue classique - Equipe

Régulations Cooling Grandeurs: Température, conductivité, pression, débit, niveau. Actionneurs: Pompes, ventilateurs de tours, vannes et groupes froids. Régulateurs A seuil (e.g. Niveaux) Mais surtout PID (software) simple Cascade de chillers (dans GrafCet) Cascade de tours (Split range de ventilateurs)

Régulation ventilation Grandeurs Température, humidité, pression, débit. Actionneurs Registre, ventilateur, batterie chaude, batterie froide, roue de déshumidification, humidificateur. Régulateurs: PID (software) Simple En cascade Split Range + Free cooling

Principe de regulation Une cascade et split range Avec free cooling Gestion des dampers Parametrage Réunion annuelle EN-CV - 2016

Collaboration BE-ICS EN-CV: Motivation Avant le LS1 Le contrôle partie intégrante des processus CV sous traités. Validation en boite noire par CV. Problème: Très grande hétérogénéité (Opération, Maintenance et support) LS1:Contrôle internalisé CERN Maitrise de besoins pour opération homogène. Maitrise des méthodes et des évolutions pour support et maintenance.

Collaboration BE-ICS EN-CV CV-PJ CV-PJ CV-OP/DC CV-OP CV-DOW CV-OP CV-DOW CV-PJ CV-OP CV-CL BE-ICS (C216) CV-CL CV-CL/DC CV-CL/DC Une répartition des responsabilité dans la production du contrôle Mais aussi support et training

Spécifications contrôle: Etapes Collecte des informations techniques: PID, Schema Elec., Liste des I/Os Process description Production des documents de spécifications I/O list Analyse Fonctionnelle (par experts contrôle) Revues internes: AF: Complete? Claire? Correcte? AFs d’un même domaine: Cohérente?

Specifications contrôle: l’AF En langage naturel mais Structuré autour de la décomposition fonctionnelle. Augmentée par des schémas (e.g. grafcet, Cascade PIDs) Des concepts UNICOS (e.g. FS, TS) Outils Template AF Catalogue de solutions (éléments d’AF)

Eléments d’UNICOS: Design patterns Utilisation des concepts de base: objets, Manual/Auto, etc. Prédominance de la couche PLC Décomposition fonctionnelle structurante A chaque nœud: Un PCO, un GrafCet, Un tableau d’actionneurs dépendants Un défaut = un objet alarme Paramétrage intensif (pour opérateur).

Validation But Validation du code (par testeurs dédiés) Bugs Conformité à l’AF (Auteur vs Développeur) Outils Simulateur simple Catalogue de test automatique (90%)

Conclusions (Re) internalisation: Une révolution pour CV Nouveaux rôles dans le groupe Nouvelle organisation du travail Pros Homogénéité (Opération, maintenance et support) Meilleur maitrise des contrôles déployés Evolutions plus faciles et moins coûteuses Cons Investissement à la spécification Dépendance vis-à-vis d’un autre groupe La suite Internalisation d’une partie du codage/support dans le groupe