solutions de communications et centralisation de...

CENTRE DE RESSOURCES

ET D’APPUI TECHNOLOGIQUE

POUR LES ENTREPRISES REGIONALES

CRATERE Electrotechnique

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 1h30par Stéphane GAUTREAU, Professeur agrégé de Génie Electrique

Lycée Bernard Palissy - 17107 Saintes

Solutions de communication et centralisation de données 215 octobre 2004

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

Solutions de communication et centralisation de données 315 octobre 2004

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

Solutions de communication et centralisation de données 415 octobre 2004

Panorama des bus et réseaux de communication - 1Communication entre un API et sa périphérie

TSX-Nano

API Milieu de gamme < 248 E/S

MODBUS MODBUS UNITEL-WAY UNITEL-WAY

TSX-Micro

Dialogue opérateur Entrées / Sorties déportées

AS-i AS-i

Capteurs / actionneurs

Régulateur

Eurotherm

DémarreurDémarreur

Leroy-Somer

KEP-France

Magelis

Solutions de communication et centralisation de données 515 octobre 2004

Panorama des bus et réseaux de communication - 2Communication entre automates programmables

FIP-WAY FIP-WAY

TSX 57 Premium S7-400

MODBUSUNITEL-WAY

TSX Micro

AS-i

Communication

entre un API et sa périphérie

S7-300

PROFIBUS-DP PROFIBUS-DP

Solutions de communication et centralisation de données 615 octobre 2004

UnitelUnitel--WayWay

Panorama des bus et réseaux de communication - 3Communication entre équipements d’automatismes

Communication

entre automates

Communication

entre API et périphérieModbusModbusUnitelUnitel--WayWay

TSX Micro

AS-iAS-i

Fip-Fip-WayWay

PremiumPremium S7-400S7-400

S7-300

ProfibusProfibus TSX Micro

ETHERNET Industriel ETHERNET Industriel

PC PC

SupervisionSupervision

GPAOGPAO

Main Main FrameFrame

Solutions de communication et centralisation de données 715 octobre 2004

Panorama des bus et réseaux de communication - 4Communicationentre équipements d’automatismes et informatique

ETHERNET ETHERNET

ModbusModbusUnitelUnitel--WayWay

TSX Micro

AS-iAS-i

Communication

entre APIs

Fip-Fip-WayWay

PremiumPremium S7-400S7-400

Communication

entre API et périphérie

S7-300

ProfibusProfibus TSX Micro

UnitelUnitel--WayWay

ETHERNET Industriel ETHERNET Industriel

PC PC

SupervisionSupervision

Main Main FrameFrame

GPAOGPAO

Communication entre îlots d’automatismes

PC PC

SupervisionSupervisionServicesServices

➨ Sommaire

Solutions de communication et centralisation de données 815 octobre 2004

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

Solutions de communication et centralisation de données 915 octobre 2004

Supervision : systèmes

� Automate

� Stockage sur cartes

mémoire Flash PC-Card

� IHM spécifique

et 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

Solutions de communication et centralisation de données 1015 octobre 2004

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

Solutions de communication et centralisation de données 1115 octobre 2004

Supervision : quelques logiciels

Vijeo LookMonitor Pro

WinCC

PCVue32

Panorama

InTouch

Citect

Wizcon, Factorylink, Cimview, Fdc, Winlab, Cimplicity, Isis3000, Processyn, ...

Solutions de communication et centralisation de données 1215 octobre 2004

Supervision : nombreux protocoles et matériels� FipWay, Fip I/O

� Modbus, Modbus Plus

� Profibus

� WorldFip

� CAN-Open, DeviceNet

� Interbus-S, FieldBus

� ControlNet

�� IndustrialIndustrial Ethernet Ethernet - TCP/IP- TCP/IP

Remarque :

Chaque application a dû créer ses pilotes de communications

➨ Sommaire

Solutions de communication et centralisation de données 1315 octobre 2004

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/ethernet.php3

Technologie Type de câble Vitesse Portée

10Base-T Double paire torsadée 10 Mb/s 100 m

100Base-TX Double paire torsadée 100 Mb/s 100 m

1000Base-SX Fibre optique 1000 Mb/s 500m

Solutions de communication et centralisation de données 1415 octobre 2004

Les masques de réseau IP

Adresse locale :

192 . 168 . 221 . 1961100 0000 | 1010 1000 | 1101 1101 | 1100 0100Masque :

255 . 255 . 252 . 01111 1111 | 1111 1111 | 1111 1100 | 0000 0000Cible accessible :

192 . 168 . 223 . 45

Cible NON accessible :

192 . 168 . 214 . 150

1100 0000 | 1010 1000 | 1101 1111 | 0010 1101

1100 0000 | 1010 1000 | 1101 0110 | 1001 0110

Solutions de communication et centralisation de données 1515 octobre 2004

Paramétragedu TSX 57 Premium

� Configuration matérielle

➨ Sommaire

� Coupleur ETY

� Adresse IP

� Adresse X-Way

Solutions de communication et centralisation de données 1615 octobre 2004

Communication Ethernet sans fil : Wi-fi

� Réseau local sans fil : WLAN

(Wireless Local Area Network)

� Wireless Fidelity

Norme IEEE 802.11

http://www.x86-secret.com/articles/divers/bluemagic/bluemagic-3.htm

� De plusieurs dizaines de mètres en intérieur

à plusieurs centaines de mètres en environnement ouvert

� Cryptage des communications : WEP (Wired Equivalent Privacy)

Solutions de communication et centralisation de données 1715 octobre 2004

Communication Wi-fi : caractéristiques

Norme Débit Portée max Fréquence Canaux

802.11b 11 Mb/s 300 m 2,4 GHz 3

802.11g 54 Mb/s 300 m 2,4 GHz 3

802.11a 54 Mb/s 150 m 5 GHz 8

� 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/

Solutions de communication et centralisation de données 1815 octobre 2004

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

Solutions de communication et centralisation de données 1915 octobre 2004

Communication Wi-fi : le réseau mis en place

TSX Premium

TSX Premium

Point d ’accès

Client

Client

192.168.221.196

192.168.221.50

192.168.221.52

192.168.221.54

192.168.221.57

192.168.221.59C:\>ping 192.168.221.50

Vérification de la communication Ethernet :

Solutions de communication et centralisation de données 2015 octobre 2004

Communication Wi-fi : configuration

� Se connecter sur le serveur Web du module sans fil

� Définir le mode ‘ Point d’accès ’ ou ‘ Client ’

� Modifier les adresses IP

➨ Sommaire

Solutions de communication et centralisation de données 2115 octobre 2004

OPC: OLE for Process ControlOLE : Objet Linking and Embedding

� A l ’initiative de 5 acteurs de l ’industrie :

� Fisher-Rosemount, Rockwell Software, Opto22,

Intellution, Intuitive Technology

� Première solution en 1996

� Aujourd’hui plus de 360 membres industriels

http:// www.opcfoundation.org

http:// www.opceurope.org

Solutions de communication et centralisation de données 2215 octobre 2004

OPC: OLE for Process Control

� L’application 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

� L’application Client OLE retire les données à jour et les traite

http:// www.opcfoundation.org

http:// www.opceurope.org

Solutions de communication et centralisation de données 2315 octobre 2004

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, ...

Solutions de communication et centralisation de données 2415 octobre 2004

Les solutions OPC

� Schneider-Electric

� OFS : OPC Factory Server

� Siemens

� OPC Server

� Applicom International

� Direct-Link 3.7 : SW 1000 ETH / SER

Solutions de communication et centralisation de données 2515 octobre 2004

Woodhead - Applicom Internationalhttp:// www.applicom-int.com

http://www.woodhead.com/

Woodhead Software & Electronics

76320 Caudebec-lès-Elbeuf

➨ Mise en oeuvre

Solutions de communication et centralisation de données 2615 octobre 2004

Acquisition sous Visual Basic - La fiche

Solutions de communication et centralisation de données 2715 octobre 2004

Acquisition sous Visual Basic - Le code

Solutions de communication et centralisation de données 2815 octobre 2004

Acquisition sous Excel - La fiche

Solutions de communication et centralisation de données 2915 octobre 2004

Acquisition sous Excel - Le code du classeur

Solutions de communication et centralisation de données 3015 octobre 2004

Acquisition sous Excel - Le code de la fiche

Solutions de communication et centralisation de données 3115 octobre 2004

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 > 2.5

�DAO : Data Access Objects

�RDO : Remote Data Objects (Accès ODBC par SQL)

� ADO : ActiveX Data Objects = ADOdb + ADOX + JRO

Solutions de communication et centralisation de données 3215 octobre 2004

Stockage de données : le code

Solutions de communication et centralisation de données 3315 octobre 2004

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.