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GALLAND Thibaut. Supervision de GTC. BTS IRIS Session 2008 Revue de projet . Salles blanches. Introduction Première approche Le besoin Objectifs Cahier des charges Analyse globale Répartition Tâche personnelle Etat d’avancement. Plan de la présentation. - PowerPoint PPT Presentation
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Supervision de GTC
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 1
Salles blanches
GALLAND Thibaut
BTS IRIS Session 2008Revue de projet
Plan de la présentation
Introduction Première approche Le besoin Objectifs Cahier des charges Analyse globale Répartition Tâche personnelle Etat d’avancement
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
2
Introduction
Dans le but de nous initier au travail enéquipe et en autonomie, et ce afind'acquérir une première expérience dans ledomaine industriel.
Nous avons été invités à conduire un projetindustriel mettant en œuvre deséquipements matériels et logiciels faisantappel à toutes les connaissances acquisesdurant notre formation.
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 3
Première approche
D’une manière globale, la réalisation d’unprojet 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
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 4
Le besoin
Maîtriser :
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 5
2 Objectifs :
La concentration particulaire et les conditions environnementales
Minimiser :L’introduction, la génération, la rétention de particules néfastes.
Le besoin
Les contraintes
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 6
•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 7
Les normes en vigueur
Schéma du circuit d’air 8
Recycleur d’air
Filtre à particule.
Air neuf.Il provient d’une source sûre : bombonne etc...
Air filtré.Il renouvelle l’air ambiant dans la salle blanche
L’Air « pollué » est aspiré
Le besoin
Constitution d’une salle blanche :
oChaîne d’assemblage
oCentrale de traitement d’air ou recycleur d’air (CTA)
oVanne d’eau
oSas d’entrée
oDétecteur d’intrusion
9
Le besoin
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
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 10
Objectifs du projetBTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 11
Les objectifs
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
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 12
Cahier des charges
•Le process du système• Supervision générale• Supervision locale
•L’architecture matérielle
•Les équipements
•La communication
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC13
Schéma fonctionnel BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 14
Supervision générale
◦ 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
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 15
Supervision locale
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
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 16
Architecture matérielle
Supervision générale
GTC Globale
Station de travailRISC 6000
Terminal alphanumérique
Ampex A-230
Archivages de l’historique de la
supervisionImprimante
Supersivion locale
GTC locale 1PC Windows XP
avec navigateur,applets Java et CPI réseau avec serveur Web
Centrale d’acquisition Bou
Automate Programmable
Industriel
KEYENCE KV24
Supersivion locale
GTC locale 2
Station de travailRISC 6000
Supersivion locale
GTC locale 3
Station de travailRISC 6000 ou PC Linux
Capteurs et actionneurs
Centrale d’acquisition Bou
Automate Programmable
Industriel
KEYENCE KV24
17
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 18
PC Windows XP
Station RISC 6000
Imprimante Terminal Ampex A230
Station RISC 6000
A.P.I.KEYENCE KV24
C.P.I.Automate Netmaster
Capteurs et actionneurs
Réseau Ethernet
Liaison série RS232
Liaison série RS232
Supervision générale
Salle blanche 1
Salle blanche 2
Les équipements BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 19
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
La centrale d’acquisition
Spécificationso 8 entrées analogiques
Résolution 12 bits, gamme de tension: 0/5V ou -5/5Vo 4 sorties analogiques
Résolution 12 bits, gamme de tension: 0/5V ou -5/5Vo 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’impulsionso Pilotable par liaison série
20
L’API de KEYENCE
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).
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 21
LE CPI NETMASTER 1
Spécificationso4 entrées analogiques
Résolution 12 bits, gamme de tension: 0/10V o2 sorties analogiques
Résolution 12 bits, gamme de tension: 0/2,5Vo12 entrées Tout Ou Rien (TOR)
Plage d’entrée (10/30V)o 8 sorties tout ou rien (TOR)o Processeur Maxim/Dallas DS80C390oMémoire FLASH 512 Ko/EPROM 512 Koo Pilotable par liaison RJ45 , CAN.
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 22
La centrale de simulation
Spécifications
o32 entrées Tout Ou Rien (TOR) Matérialisées par des LED
o16 sorties Tout Ou Rien (TOR) Matérialisées par des interrupteurs
o4 entrées analogiques Afficheurs 4 digits 7 segments
o16 sorties analogiques Potentiomètres multi-tour avec butées
23
Protocole de communication 24
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 MSBo Données LSBo CRC16
Analyse globale
•Les cas d’utilisation
•Le scénario
•Diagramme de contexte
•Diagramme de flux de contrôle et de données
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 25
Analyse globale
Cas d’utilisation
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 26
Superviser lastation
Opérateur de supervision générale
Opérateur de supervision locale
Pompage et Stockage
Opérateur de supervision locale
Clarification
Opérateur desupervision localeAffinage biologique
Opérateur desupervision locale
Chloration et distribution
«extends» «extends»
«extends»
supervise
Station de supervision de salles blanches
Superviser la station locale
Affinage Biologique
Superviser la station locale
Pompage et Stockage
Superviser la station locale
Clarification des eaux
Superviser la station locale
Chloration et Distribution
«extends»
Analyse globale
Scénario
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 27
Station de supervision
générale
Centrale d’acqu.ouAPI
Stations de supervisions
locales
Envoyer les consignes de régulation
Envoyer les données des capteurs
Piloter les actionneurs
Envoyer les données d’E/Sà la supervision générale
Effectuer le traitement
Archiver les données d’E/S(Capteurs et Actionneurs)
Visualiser l’animation de la supervision locale
Opérateur de supervision générale
Opérateurs de supervisions locales
Saisir les consignes de régulation
Demander les données des capteurs
Visualiser l’animation de la supervision générale
Toutes les secondes
Analyse globale
Diagramme de contexte
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 28
Commander et superviserles salles blanches
Station générale+ Opérateur
de Supervision générale
GTC Locale 1+ Opérateur de supervision
GTC Locale 2+ Opérateur de supervision
DémarrerSupervision
Générale
DémarrerSupervision de la supervision
locale 1
DémarrerSupervision de la supervision
locale 2
ConsignesSupervision
générale
Consignesde la
supervision locale 1
Capteursde la supervision
locale 1
Actionneursde la supervision
locale 1
Capteurs de la supervision locale 2
Consignesde la supervision
locale 2
Étatsde la supervision
locale 1
Étatsde la supervision
locale 2
Etat de la salle blanche
Actionneurs de la supervision locale 2
Données de l’historique général
Données de l’historique de la supervision
locale 1
Données de l’historique de
de la supervision
locale 2
Données capteurs de
la supervision locale 1
Données actionneurs de la supervision
locale 1
Données capteurs de
la supervision locale 2
Données actioneurs de la supervision
locale 2
Analyse globale
DFC/DFD 0
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 29
Superviser les salles blanches
1
Superviser la GTC Locale 1
2
Superviser la GTC Locale 2
3
Consignes pour la GTC Locale 2
Consignes pour la GTC Locale 1
États des capteurs et actionneurs
GTC Locale 2
États des capteurs et actionneurs
GTC Locale 1
Consignes Supervision
générale
État des salles blanches
Données de l’historique généraleDémarrer
Supervision générale
ConsignesGTC
Locale 1
ConsignesGTC Locale 2
Démarrer Supervision
GTC Locale 1
Démarrer Supervision
GTC Locale 2
Données capteurs GTC
Locale 1
Données capteurs GTC Locale 2
Données actionneur
GTC Locale 1
Données actionneur
GTC Locale 2
Données de l’historique de la GTC Locale 1
Données de l’historique de la GTC Locale 2
ÉtatsGTC Locale 1
ÉtatsGTC Locale 2
Répartition des taches
Étudiant A
Thierry POINSOT
Étudiant B
Stéphane COURAUT
Étudiant C
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
• Sauvegarde des fichiers historiques
• Affichage et impression des alarmes
• Synoptique des supervisions locales avec états
• Synoptique de la supervision locale avec consignes et états
• Contrôle commande de cette supervision
• Communication et dialogue avec un CPI Netmaster 1 de Elsist
• Communication par réseau local Ethernet avec la supervision générale
• Synoptique de la supervision locale avec consignes et états
• Contrôle commande de cette supervision
• 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
La chaine de développement 32
Station RISC 6000
A.P.I.KEYENCE KV24
Capteurs et actionneurs
Réseau Ethernet
Liaison série RS232
Salle blanche 2
Architecture matérielle
La chaîne de développement
Système d’Exploitation :UNIX/AIX V3.2.5.
Outils de développement :Stations IBM RISC System/6000 355.
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
33
La chaîne de développement 34
Shell : ksh
X11R4
mwm
Bureau Motif
Application
OS : UNIX/AIX
Couches de l’environnement sous AIX
Application
Système/Réseau X11R4
Xlib
Xt Intrinsics
Motif
Couches de X
Couches logicielles : Couches librairies graphiques :
XPM
Les couches sous UNIX
Partie personnelle
Cas d’utilisation
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 35
Opérateur de supervision locale 2
Acquérir lesdonnées des capteurs
Visualiser lefonctionnement du processus
Envoyer les donnéesd'E/S à la supervision
générale
Archiver lesdonnées d'E/S
Piloter lesactionneurs
Effectuer letraitement
Récupérer lesconsignes
«include»
«include»
«include»
«include»
«include»
«include»
«include»
supervise
Superviser lasalle blanche 2
Partie personnelle
Scénario
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 36
Opérateur de supervision locale-Salle blanche2
Station de supervision
générale
Automate programmable
Station de supervision-Salle
blanche 2
Envoi les consignes de régulation
Envoi les données des capteurs
Pilotes les actionneurs
Envoi les données d’E/Sà la supervision générale
Effectue le traitement
Archive les données d’E/S
Affiche le fonctionnement du processus
Gestion des pixmaps
LE FORMAT XPM (XPIXMAP) :
Format d'image spécialisé dans les icônes des environnements 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 : 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.
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 37
Partie personnelle BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 38
Forme communication entre processus.
Echanger des données entre plusieurs processus sur la même machine ou sur des machines différentes
Utilisation des sockets en mode connecté
socket() SERVEUR CLIENT
Etablissement de la
connexion
Transfert de
données
connect()
write()
close()
read()
accept()
listen()
bind()
socket()
write()
read()
close()
Appel pouvant être bloquant
Appel non bloquant
Création Client TCP Création Serveur TCP
Création du socket Création du socket
Récupération de l'adresse IP du serveur
Choix du port à écouter
Connexion au serveur Attente d'une connexion
Dialogue avec le serveur Dialogue avec le client
Fermeture de la connexion
Fermeture de la connexion
Les sockets
Etat d’avancement
Détails :
√Initialisation des fenêtres de l’application.√Mise en place des pixmaps et des éléments
graphiques.ХCommunication avec la GTC Globale ХCommunication avec l’automateХArchivage
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 39
Place aux questions
Merci de votre attention
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 40