Presentation : Réseau de capteurs sans fil

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SOUTENANCE STAGE DE FIN D’ETUDES

Réalisé par :Nader Abdallah

Réseau de capteurs sans fil : Supervision industrielle

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PLAN Présentation de la société Problématique Solution proposée Technologies utilisés Implémentation Conclusion

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PRÉSENTATION DE LA SOCIÉTÉ

SARTEX

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PRÉSENTATION DE LA SOCIÉTÉSecteur d’activité : Confection et délavage des articles

sports wear (Jeans...)

Exportation : 80% pour l’Europe 15% vers l’USA

et Canada …

Chiffre d’affaire : 70MD en 2010

Nombre de clients : + 28 clients(HugoBoss, CalvinKlein...)

Capacité de production mensuelle : 120000 pcs/jour

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PROBLÉMATIQUE La direction de maintenance a mis en place dans l’unité de lavage de SARTEX :

Des système de contrôle de la sécurité industrielle de l’usine: des capteurs , des automates ….

Les sources des risques sont contrôlées d'une manière individuelle et locale.

La gestion des systèmes avec la supervision sont exécutés manuellement.

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PROBLÉMATIQUE Les enquêtes consécutives à un accident matériel portent souvent sur des équipements du type:

Four de textile .

Récipients et canalisations sous pression .

Turbines et autres machines rotatives .

Générateurs d’énergie .

Chaudières .

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PROBLÉMATIQUE Le but est étudier et implémenter tout un système afin d’assurer :

Le bon fonctionnement des machines . L’amélioration de la sécurité des occupants . La centralisation des informations . Le traitement et la supervision.

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SOLUTIONS PROPOSÉS

La supervision systèmes incendie est un outil nécessaire à l’amélioration de la qualité des services rendus au sein du société.

Le réseau de supervision permet de déceler au plus tôt, voire de prévenir des défaillances et de s’engager vers une maintenance proactive.

Afin d’assurer la sécurité des personnes ainsi que les machines ,on a fait une étude globale sur la supervision des machines existante afin de présenter notre amélioration.

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Les méthodes utilisées pour identifier et évaluer les risques permettent d’effectuer une «analyse des risques» :

Quel problème peut surgir?Quelle peut être sa gravité?Quelles solutions appliquer?

SOLUTIONS PROPOSÉS

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Analyse des modes de défaillances et de leurs effets :

Identifier les modes de défaillance de chaque machine. Déterminer les conséquences de chaque défaillance . Créer des inventaires de risques et des plans d’actions .

SOLUTIONS PROPOSÉS

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La proposition d’un système doit respecter les conditions suivants :

Réduire couts de câblage

Surveiller l’automatisation de production

Avoir une meilleure connaissance de l’état des équipements

Optimiser les coûts de maintenance et de supervision des machines

SOLUTIONS PROPOSÉS

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Réseau de capteurs sans fil:

Composé de nombreux petits nœuds indépendants

Le nœud détecte et traite l'information au niveau local

Le nœud envoie à un ou plusieurs points de collecte

Le puits transmet les données à l'ordinateur central

SOLUTIONS PROPOSÉS

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Pile protocolaire du RCSF:La couche physique

La couche liaison

La couche réseau

La couche transport

La couche application

SOLUTIONS PROPOSÉS

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Pour assurer une supervision et un réseau sophistiqués, il faut se baser sur des technologies performantes :

Compatible avec l’environnement industriel.

S’adapte aux modifications de l’infrastructure de l’usine .

Sécurisation toujours active .

TECHNOLOGIES UTILISÉS

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Pour assurer une supervision et un réseau sophistiqués, il faut se baser sur des technologies performantes :

Supporter les fréquences élevées et le mouvements .

Surmonter les nombreuses sources d’interférences .

Pénétration dans les murs et plafonds .

TECHNOLOGIES UTILISÉS

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ZigBee est un LP-WPAN: c’est un réseau sans fil à courte portée et à faible consommation énergétique:

Protocole basée sur la norme  IEEE 802.15.4.Portée maximum quelques centaines de mètres.Un débit faible (250kbit/s max). Pile protocolaire propriétaire et légère. Offre une sécurité AES-128 .Economise l'énergie .

TECHNOLOGIES UTILISÉS

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La technologie WirelessHART est un réseau automatique :

Communication basée sur l’IEEE 802.15.4 .

Communication basée sur un standard industriel .

Réseau qui s’auto-répare .

Utilisation de la bande ISM (2,4 GHz) .

Les données sont cryptées en AES 128 bits .

TECHNOLOGIES UTILISÉS

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Des capteurs sans-fil possédant chacun une adresse :

Relier en réseau point à point.

Permettre un meilleur diagnostic.

Une grande rapidité d’intervention.

Surveiller et contrôler .

Relever d’informations sur les machines .

IMPLÉMENTATION

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Première solution : Implémentation du réseau ZigBee

Des capteurs (analogiques ou numériques) .

Système d’Acquisition sans fil IEEE 802.15.4 .

Coordinateur du réseau de capteurs sans fil .

Serveur et logiciel dédié à la supervision du réseau .

IMPLÉMENTATION

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Supervision et configuration du réseau :

Conversion des mesures

Cycle de veille

Mode de mesure

Fréquence et durée d’échantillonnage

La puissance de transmission radio

Informations sur la batterie

IMPLÉMENTATION

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Première solution : Implémentation du réseau WirlessHart

Des capteurs

Adaptateur sans fil WirelessHART

Passerelle WirelessHART

Serveur et logiciel dédié à la supervision du réseau

IMPLÉMENTATION

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Exemple d’implémentation :

IMPLÉMENTATION

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Supervision et configuration du réseau :

Simulation

Identification et contrôle des appareils

Affichage des manuels associés

Protocole de calibrage spécifique

Représentation graphique

Importation / exportation

IMPLÉMENTATION

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Conception d’un capteur de température sans fil

L’objectif de cette carte :

Acquisition de la température par un capteur numérique . Transmettre la valeur vers un PC par voie RF. Communication basée sur le protocole ZigBee.

IMPLÉMENTATION

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Conception d’un capteur de température sans fil Les composants essentiels :

L’unité de traitement et de commande 

L’unité de configuration et d’affichage 

L’unité de communication 

L’unité de détection

IMPLÉMENTATION

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On a étudié et proposé l’implantation d’un réseau des capteurs sans fil afin d’assurer le bon

fonctionnement des machines et d’améliorer la sécurité ainsi la collecte de tous les informations

pour centralisation, traitement suivi et supervision . L'étude a été menée principalement sur l’automate programmable industriel, les réseaux de capteurs

sans fil , et les technologies Zigbee

et WirlessHART.

CONCLUSION

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MERCI DE VOTRE ATTENTION