Base de Données de PCVUEguerineau-ars.monsite-orange.fr/file/b16856d4e91f9ba923f9c270e1b87... · La base de donnée PCVUE est directement structurée par les noms ... -Externe :

P. GUERINEAU ARS - Supervision 1

Base de Données de

PCVUE

Une base de donnée : pourquoi ?


Afin de mettre en œuvre toutes les fonctionnalités de la supervision, à

savoir :

- contrôle / commande

- historisation : archivage, tendance, reporting, …

il faut pouvoir accéder aux informations issues des automates, afin

entre autre de les « stocker », il faut donc pouvoir connaître

facilement les différentes variables affectées à chaque système,

c’est pourquoi il est devenu impératif de les structurer en une base

de données (BD), qui sera en définitive le noyau d’une application

de supervision.

Une base de donnée : pourquoi ?

La supervision, pour être efficace doit pouvoir suivre en permanence

les évolutions du système, c’est pourquoi la base de données (BD)

est conçue pour être actualisée en permanence, on dit qu’il s’agit

d’une BD temps réel.


Type de variables

Trois types de variables sont utilisés :

- État : pour les variables logiques (2 états),

- Mesure : pour les entiers et virgule flottante (format en général

dépendant du protocole utilisé),

- Texte : pour les chaînes de caractères ASCII


• Indépendamment de son type, une variable est définie par :

- son nom de variable,

- son libellé,

- sa source (équipement, interne, DDE, externe),

- ses domaines et natures,

- ses attributs,

- quelques caractéristiques associées à son type (commande, consigne, libellé

associé …).

Définition d’une variable

Nom : Le nom désigne la variable dans l’ensemble des fonctions de paramètre et

de programmation, il doit être unique.

La base de donnée PCVUE est directement structurée par les noms de variables, par sa description en arborescence.

Chaque nom peut comporter jusqu’à 16 niveaux distinctifs, séparés par un point, exemple :

- UCP.IUT.GEII.Neuville.ARS.Supervision.Prof.Guerineau

- produitB.vanne.Etat

- produitA.Cuve.Mes

- produitB.Cuve.Mes

- DATE


Nom d’une variable (suite)

La désignation précédente fait référence à l’organisation suivante (en

arborescence) :


produitA produitB mélange DATE

vanne cuve

Etat Cmd Mes Csi

vanne cuve

Etat Cmd Mes Csi

Etat

Tous, sauf le dernier élément du nom de variable, sont appelés collectivement une

branche. On peut noter que la variable DATE n’a pas de branche.

C’est ce concept de branche (définie par le nom de variable) qui va permettre, non

seulement une bonne structuration de la BD, mais aussi la possibilité de créer dans les

applications des objets génériques.

Libellé d’une variable

Le libellé d’une variable sert à l’opérateur à identifier de façon

naturelle, sans pour cela avoir à connaître son nom (codage de

branche), exemple :

soit la variable :

produitA.vanne.Etat,

un libellé pourrait être :

État de la vanne sable.


Source d’une variable

La source permet de connaître l’origine de la valeur temps

réel de la variable, voici les différentes sources :

- Équipement : un matériel extérieur (API) fournissant des

informations selon un certain protocole,

- Interne : variable uniquement utilisées dans l’application (de

supervision), très souvent des variables système (DATE, …),

- Externe : variable provenant d’une autre application, accessible

sur le réseau,

- Communication : variables échangées entre application, selon

des protocoles spécifiques (DDE, OPC, LonWorks).


Domaine et nature d’une variable

Parmi les 16 niveaux de la désignation d’une variable, il peut être utile

d’utiliser un domaine et une nature.

- Domaine : ensemble fonctionnel, défini par l’utilisateur et servant à

représenter un découpage logique d’un système ou procédé => le domaine

correspond donc au plus haut niveau de la désignation.

- Nature : affiner la représentation du domaine, elle obligatoirement un

élément du nom, d’un niveau inférieur au domaine.


Exemple :

En reprenant les exemples précédents de variables :

produitB.vanne.Etat

produitA.Cuve.Mes

- on définit ici 2 domaines : produitA, dont le libellé est : sable et produitB, dont

le libellé est : gravier

- on définit ici 2 natures : vanne et cuve.

Exemple : le BCI

Dans cet exemple, le Banc de Control Industriel (BCI), machine

didactisée, permettant l’assemblage de 2 types de pièces différentes,

nous allons définir les variables, dans l’objectif d’une utilisation ultérieure

de supervision.

On va donc « penser » un découpage fonctionnel de la machine, afin de

créer directement des noms de variable, utilisable dans une BD, avec le

concept de branche.


Ce système va être utilisé pour assembler des pièces

de nature et de forme différentes. Il faut assembler un

anneau plastique sur un jeton (avec téton) métallique.

Description du système (BCI)


Il est donc constitué d’une chaîne de convoyage ou toutes les pièces (métallique et

plastique) arrivent, 2 capteurs vont permettre de reconnaître la nature des pièces et

d’éjecter les pièces plastiques dans une goulotte spécifique et ensuite de conduire les

pièces métalliques vers un tapis roulant, en passant par une autre goulotte.

Dès qu’une pièce métallique aura été détectée il faudra mettre en marche le tapis et

quand la pièce arrivera sur le tapis, il faudra libérer la pièce plastique de sa goulotte et

ainsi la pièce métallique entraînera la pièce plastique en se déplaçant et c’est ainsi que

l’assemblage final sera effectué.

Des capteurs inductifs, capacitifs et de présence reconnaîtront la nature des pièces et si

une pièce n’est pas correctement assemblée (un jeton métallique sans sa pièce

plastique par exemple), la pièce défectueuse sera éjectée dans un bac prévu à cet effet.

Par contre, si la pièce est conforme, elle ne sera pas éjectée et sera stockée dans un

autre bac.

Description du BCI (suite)


Si la goulotte est pleine il faut arrêter d’éjecter les pièces plastiques, pour cela il faudra

mettre en œuvre un compteur de pièce. Ce compteur devra être géré dynamiquement

(arrivée et sortie de pièces). Dans ce cas (goulotte pleine) les pièces plastiques non

éjectées tomberont automatiquement dans un bac de récupération.

Enfin quand l’assemblage sera correct les pièces tomberont automatiquement dans un

bac de sortie de processus, dans le cas contraire les pièces devront être éjectées en fin

de tapis vers un bac : pièces incorrectement assemblées.

La goulotte contenant les pièces plastiques a une capacité limitée à : 5. La gestion de

cette capacité est assurée par un « bloqueur » qui a pour rôle de bloquer les pièces dans

la goulotte ou de les laisser passer une à une.

Il y a donc un capteur de position qui indique qu’une pièce est présente au lieu

d’assemblage (et donc qu’elle a été éjectée).

Synoptique du BCI

Capteur de présence pièce au lieu

d’assemblage

Sens de progression du tapis

PREPLAS

Sens de progression de la chaîne

Capteur capacitif : CAPA

Capteur de présence : IRCAPA

Chaîne de convoyage

Ejecteur pièce

plastique

Bloqueur (à came) de pièce

plastique

Goulotte pièce

plastique

Capteur de présence pièce

métallique

Capteur inductif : INDUC

Capteur de présence : IRINDUC

Ejecteur fin de tapis

Bac de réception des pièces

non correctement assemblées

Bac de réception des pièces

correctement assemblées

Goulotte pièce

métallique

EJECHAIN METCHAIN

EJETAPIS

BLOPLAS


Liste des variables du BCI


En conséquence le système à automatiser comporte les actionneurs

(sorties partie commande) suivants : - moteur actionnant la chaîne de convoyage : MOTCHAIN,

- moteur entraînant le tapis : MOTAPIS,

- éjecteur pièce plastique : EJECHAIN,

- bloqueur pièce plastique : BLOPLAS,

- éjecteur fin de tapis : EJETAPIS.

En conséquence le système à automatiser comporte les capteurs (entrées partie

commande) suivants : - présence d’une pièce sur la chaîne : PRECHAIN,

- présence d’une pièce métallique sur la chaîne : METCHAIN,

- présence d’une pièce plastique au lieu d’assemblage : PREPLAS,

- présence d’une pièce en fin de tapis : FINTAPIS,

- présence d’une pièce métallique au lieu de test : INDUC,

- présence d’une pièce au lieu de test des pièces métalliques : IRINDUC,

- présence d’une pièce plastique au lieu de test : CAPA,

- présence d’une pièce au lieu de test des pièces plastiques : IRCAPA.

Noter que la désignation qui vient d’être faite est assez naturelle, elle ne servira

que de libellés, dans la désignation structure Base de Données que l’on se

propose de faire maintenant.

Analyse fonctionnelle

Une analyse fonctionnelle doit être menée à bien, afin de définir, les différentes

branches du système, les différents domaines et natures.


Nombre de branches : ?

Il s’agit de trouver les sous ensembles fonctionnels du système, pour

répondre à cette question :

- une branche : chaîne de convoyage, => CHAINE

- une branche : goulotte pièce plastique, => GOUL

- une branche : tapis d’éjection des pièces. => TAPIS

Création des domaines

Dans cet exemple, le nombre de variables est faible et ne nécessite donc pas beaucoup de niveaux d’éléments dans la désignation, c’est pourquoi, ici le niveau de description, le plus haut sera celui utilisé pour les domaines, et pour les branches.

Donc 3 domaines :

- CHAINE

- GOUL

- TAPIS


Création des natures

Il s’agit ici de définir quelles sont les fonctions ou actions, utilisées dans

chaque domaine.

Dans les domaines : CHAIN, TAPIS et GOUL , on trouve =>

- La fonction d’éjection : EJEC,

- La fonction moteur : MOT,

- La fonction captage IR : CAPIR,

- La fonction captage IL : CAPIL,

- La fonction de détection : DET.

On vient de définir 5 natures différentes :

EJEC, MOT, CAPIR, CAPIL et DET


Création de l’arborescence

Avant de finaliser la désignation des variables, il faut impérativement « dessiner » l’arborescence :


CHAINE

EJEC MOT

Etat Cmd

CAPIR CAPIL

Etat Cmd

(EJECHAIN)

(MOTCHAIN) (PRECHAIN) (METCHAIN)

Etat Cmd Etat Cmd

Création de l’arborescence (suite)


TAPIS

EJEC MOT CAPIR DET

Etat Cmd

(MOTAPIS) (IRCAPA)

(CAPA)

FinTapis INDUC CAPA

Etat Cmd Etat Cmd Etat Cmd

INDUC CAPA

Etat Cmd Etat Cmd

(EJECTAPIS) (IRINDUC)

(FINTAPIS)

(INDUC)

Etat Cmd

Création de l’arborescence (suite)


GOUL

CAPIR MOT

Etat Cmd

(PREPLAS)

(BLOPLAS)

Cmd Etat

Récapitulatif

Liste des variables de sorties

Nom variable Libellé associé

CHAINE.MOT.CMD MOTCHAIN

TAPIS.MOT.CMD MOTAPIS

GOUL.MOT.CMD BLOPLAS

CHAINE.EJEC.CMD EJECHAIN

TAPIS.EJEC.CMD EJECTAPIS


Récapitulatif (suite)

Liste des variables d’entrée :

Nom des variables Libellé associé

CHAINE.CAPIR.ETAT PRECHAIN

CHAINE.CAPIL.ETAT METCHAIN

TAPIS.CAPIR.CAPA.ETAT IRCAPA

TAPIS.CAPIR.INDUC.ETAT IRINDUC

TAPIS.CAPIR.FINTAPIS.ETAT FINTAPIS

TAPIS.DET.CAPA.ETAT CAPA

TAPIS.DET.INDUC.ETAT INDUC

GOUL.CAPIR.ETAT PREPLAS


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