Solutions de communications et centralisation de donn

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Solutions de communicationset centralisation de
données

• Communication PC-API par réseau IP
• Liaison sans fil Wi-Fi
• Services OPC OLE for Process Control

15 octobre 2004 - Durée 1h30 par Stéphane
GAUTREAU, Professeur agrégé de Génie
Electrique Lycée Bernard Palissy - 17107 Saintes
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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
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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 .
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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

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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
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Panorama des bus et réseaux de communication - 1
Communication entre un API et sa périphérie
Dialogue opérateur
Entrées / Sorties déportées
Capteurs / actionneurs
TSX-Micro
MODBUS
UNITEL-WAY
AS-i
API Milieu de gamme lt 248 E/S
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Panorama des bus et réseaux de communication -
2Communication entre automates programmables
PROFIBUS-DP
FIP-WAY
8
Panorama des bus et réseaux de communication -
3Communication entre équipements dautomatismes
ETHERNET Industriel
9
Panorama des bus et réseaux de communication -
4Communicationentre équipements dautomatismes
et informatique
ETHERNET
PC Supervision
? Sommaire
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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

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Supervision systèmes

• Automate
• Stockage sur cartes mémoire Flash PC-Card
• IHM spécifiqueet application dédiée
• Serveur Web embarqués
• Client sur navigateur standard

• Architecture PC,  ouverte 
• Stockage sur disque dur
• Ecran graphique standard ou durci
• PC  tertiaire  
• PC Industriel

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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

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Supervision quelques logiciels
Wizcon, Factorylink, Cimview, Fdc, Winlab,
Cimplicity, Isis3000, Processyn, ...
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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
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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

http//www.commentcamarche.net/technologies/ethern
et.php3
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Les masques de réseau IP
Adresse locale 192 . 168 . 221
. 196
1100 0000 1010 1000 1101 1101 1100 0100
Masque 255 . 255 . 252 . 0

1111 1111 1111 1111 1111 1100 0000 0000
Cible accessible 192 . 168 . 223
. 45
1100 0000 1010 1000 1101 1111 0010 1101
Cible NON accessible 192 . 168 .
214 . 150
1100 0000 1010 1000 1101 0110 1001 0110
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Paramétrage du TSX 57 Premium

• Configuration matérielle

• Coupleur ETY
• Adresse IP
• Adresse X-Way

? Sommaire
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Communication Ethernet sans fil Wi-fi

• Réseau local sans fil WLAN(Wireless Local Area
  Network)
• Wireless FidelityNorme IEEE 802.11

• De plusieurs dizaines de mètres en intérieurà
  plusieurs centaines de mètres en environnement
  ouvert
• Cryptage des communications WEP (Wired
  Equivalent Privacy)

http//www.x86-secret.com/articles/divers/bluemagi
c/bluemagic-3.htm
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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, ...

http//www.commentcamarche.net/wifi/
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Communication Wi-fi le matériel

• D-Link DWL-900AP
• Point d accès 802.11b 22Mbps
• Ethernet 10/100 Mbps
• Serveur DHCP
• Contrôle d accès
• Encryptage WEP 256 bits
• Configuration Web et administration avec
  Javascript

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Communication Wi-fi le réseau mis en place
Client
192.168.221.57
192.168.221.196
192.168.221.52
Point d accès
192.168.221.50
Vérification de la communication Ethernet
Client
C\gtping 192.168.221.50
192.168.221.59
192.168.221.54
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Communication Wi-fi configuration

• Se connecter sur le serveur Web du module sans
  fil
• Définir le mode  Point daccès  ou  Client 
• Modifier les adresses IP

? Sommaire
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OPC OLE for Process Control OLE Objet Linking
and Embedding
http// www.opcfoundation.org http//
www.opceurope.org

• A l initiative de 5 acteurs de l industrie
• Fisher-Rosemount, Rockwell Software, Opto22,
  Intellution, Intuitive Technology
• Première solution en 1996
• Aujourdhui plus de 360 membres industriels

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OPC OLE for Process Control
http// www.opcfoundation.org http//
www.opceurope.org

• Lapplication 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
• Lapplication Client OLE retire les données à
  jour et les traite

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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, ...

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Les solutions OPC

• Schneider-Electric
• OFS OPC Factory Server
• Siemens
• OPC Server
• Applicom International
• Direct-Link 3.7 SW 1000 ETH / SER

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Woodhead - Applicom International
http// www.applicom-int.com http//www.woodhead.c
om/
Woodhead Software Electronics 76320
Caudebec-lès-Elbeuf
? Mise en oeuvre
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Acquisition sous Visual Basic - La fiche
29
Acquisition sous Visual Basic - Le code
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Acquisition sous Excel - La fiche
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Acquisition sous Excel - Le code du classeur
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Acquisition sous Excel - Le code de la fiche
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Stockage de données formats et moyens

• Format
• Fichier texte
• Fichier Excel
• Base de données Access une base en .mdb
• Mode d accès M.D.A.C.
• Microsoft Data Access Components gt 2.5
• DAO Data Access Objects
• RDO Remote Data Objects (Accès ODBC par SQL)
• ADO ActiveX Data Objects ADOdb ADOX JRO

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Stockage de données le code
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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.
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Pour compléter ...

• http//www.siemon.com/fr/white_papers/ethernet-ip.
  asp
• http//www.jautomatise.com/White/Internet/WParc.ht
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