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Je tiens à remercier mon maître de stage Pierre Eeman de m'avoir
accueilli au sein de l'entreprise Lutosa afin d'effectuer mon travail de
fin d'études et pour son engagement malgré son emploi du temps
chargé. Je remercie également toute l'équipe du service projet à
savoir Quentin Magain, Eddy Roos, Steve Anno, Vincent Devilliers,
Dominique Defromont et Erci Joly qui m'ont toujours apporté l'aide
nécessaire à l'accomplissement de mon travail.
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Résumé
Le sujet de travail de fin d’études choisi aborde une installation de
distributeurs de palettes alimentant des palettiseurs au sein de l’entreprisePinguinLuosa (Leuze-en-Hainaut). La volonté d’intégrer cette installation dans unréseau LAN d’entreprise afin d’aboutir à une programmation et une supervision àdistance, mais aussi d’utiliser des cartes de communication intégrant un standardusine (intégrant des automates programmables de type Siemens S7), a impliqué lechoix d’entreprendre l’étude de la migration de la communication de ces distributeursde palettes d’une communication radio vers un protocole Profinet transporté par Wifi. Afin d’aboutir à ces objectifs, le corps de ce travail de fin d’études aborderapremièrement des notions théoriques de réseaux (Ethernet, Profinet, Profibus, MPI, VLAN,…), d’automates programmables, de calculs de portée de signaux Wifi ainsique les infrastructures topologiques possibles pour l’utilisation du Wifi dans une
application industrielle avec les solutions de roaming pouvant exister. En second lieu,un choix de solutions matérielles sera effectué pour tous les composants nécessairesaux nouvelles fonctionnalités de l’installation et intégrant les interfaces réseau déjàreliées (Profibus). Un calcul de portée sera effectué et comparé avec des phases detests. La programmation de cette interface Wifi en Step7 sera aussi détaillée. Pourterminer, la mise en réseau de ce système dans un réseau virtuel sera aussi testée.La finalité de cette étude en conclu que, pour des applications industriellesnécessitant des trajectoires complexes ne pouvant être, pratiquement, quedifficilement réalisables ( pour cause de frottements, croisements de câbles, …), leWifi se trouve être une bonne solution pour échanger certains types de données etun protocole de transport pouvant aussi bien supporter des réseaux de bureaux de
type Ethernet que Profinet.
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Sommaire
1. Introduction ................................................................................................................ 7
a. Contexte et installation ........................................................................................... 7b. Objectifs du travail ............................................................................................... 18
2.Notions théoriques et bref état de l’art ...................................................................... 19
a. Les 7 couches du modèle OSI .............................................................................. 19
b. Equipements et protocoles ................................................................................... 21
c. VLAN ................................................................................................................... 24
d. Portée d’un signal Wifi et infrastructures ............................................................ 28
e. Complément : Solutions propriétaires Siemens au niveau du roaming ............... 37
f. Step 7 .................................................................................................................... 41
3. Mise en œuvre .......................................................................................................... 42
a. Solutions matérielles ............................................................................................ 42
b. Calculs de portée .................................................................................................. 46c. Validation expérimentale (confrontation aux mesures) ....................................... 50
d. Intégration à Step 7 .............................................................................................. 53
e. Intégration dans un VLAN ................................................................................... 60
4. Résultats et discussions ............................................................................................ 62
5. Conclusion ............................................................................................................... 63
6. Références ................................................................................................................ 64
7. Annexes.................................................................................................................... 66
Annexe1 : Processus de l’installation ...................................................................66 Annexe 2 : Intégration, analyse de la communication et du matériel ...............69
Annexe 3 : Analyse globale du programme initial ..............................................75 Annexe 4 : Carte de communication CP343-1 Lean ...........................................81
Annexe 5 :Esquisse d'un dossier de maintenance ...............................................82
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1. Introduction
a. Contexte et installation
L’entreprise
Créée en 1978 sous le nom de « SA Van den Broeke - Lutosa », la marque
Lutosa produit aujourd’hui plus de 340000 tonnes de produits finis et possède un
chiffre d’affaire annuel de 240000000€, se trouvant ainsi le premier transformateur
belge de pommes de terres, 5ème au niveau européen et le 10ème au niveau mondial.
Elle a été rachetée en 2007 par le groupe agroalimentaire belge Pinguin, qui a depuis
pris le nom de « Pinguin Lutosa ».Active depuis 1981 à Leuze-en-Hainaut, l’usine de
Leuze maîtrise toute la chaîne de production : du plant de pomme de terre jusqu’au
produit fini et congelé (l’usine possède ses propres unités de congélation). Depuis
peu, la société a été rachetée par le groupe MCcain.
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De nouveaux investissements sont également en cours sur le site de Leuze. En effet,
une nouvelle ligne de réception, lavage et triage de pommes de terre est en
construction actuellement.
Lutosa possède également une des plus grandes chambres froides automatisées
au monde (à -21 °C). Au total, 11 chambres froides d'une capacité totale de 83000
palettes dont 2 d'entre-elles sont complètement automatisées et disposent de 46578
palettes individuellement accessibles.
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Le service
Situé hiérarchiquement au niveau de la division maintenance et engineering,
l’usine possède son propre département de conception de projets aussi bien au niveau
électrique que pour l’automation. Créé comme support pour la maintenance de l'usine
mais aussi pour la réalisation de nouvelles installations en collaboration ou non avecde la sous-traitance, le service projets est composé d'une équipe de 8 électriciens,
techniciens qualifiés, ingénieurs ainsi que d'un dessinateur pour le site de Leuze-en-
Hainaut. Le service s'implique aussi dans la maintenance et la conception du réseau
informatique industrielle ( le réseau informatique de bureau étant confié au
département informatique).
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Frigos
Expédition
L’installation
Le système à aborder se situe au niveau de la palettisation automatique de
cartons avant que les produits finis et palettisés ne partent vers les zones froides
(stockage des produits dans des frigos) via le « transfert aérien » afin de conserver
ceux-ci pour finir à l’expédition (la zone de chargement des camions de clients étant
reliée aux frigos).
Emballage
Palettisation
automatique
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Page 12 sur 87 Frotteurs sur courant porteur
La palettisation doit constamment être alimentée en palettes vides. Pour ce
faire, une installation munie de 2 distributeurs de palettes circulant sur un rail
(représenté en bleu) alimenteront un panel de 8 palettiseurs en palettes vides ( P1 à
P4 et P10 à P13) sur une portée d’une trentaine de mètres. L’alimentation de ce
système en palettes vides sera assurée par un chariot élévateur (P6 à P8). Pour plus de
détails concernant le fonctionnement et l’utilisation de l’installation, se référer à processus de l’installation [1].
Description du problème
Pour démarrer, ce système devra recevoir des données des palettiseurs (type de
palette, emplacement du palettiseur,…) afin de les alimenter correctement en palettes
vides pour la palettisation de cartons. Le système habituellement utilisé dans l’usine
pour échanger des données lors du convoyage de palettes par un seul distributeur pour
des trajectoires rectilignes, est un câble posé en guirlande. Le problème particulier de
cette installation réside dans la trajectoire des distributeurs (en « U ») et dans le faitque 2 distributeurs peuvent être présents sur toute la trajectoire de palettisation. Ce
problème a premièrement été solutionné par l’utilisation d’une caténaire pour
l’alimentation des 2 distributeurs ainsi que pour l’échange de données (par courant
porteur et utilisation de frotteurs sur les canaux A et B pour chaque distributeur).
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Vue générale de l'installation
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Photos d'un distributeur
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Bien qu’au niveau de l’alimentation des distributeurs en courant le système
fonctionna de façon satisfaisante, l’utilisation du courant porteur sur la caténaire pour
la communication fut un échec. En raison de divers problèmes (usure prématurée des
frotteurs, pertes de données, limitation du débit de données, interférences dues à
l’alimentation,…) le moyen d’échange de données a été modifié vers une transmition
par signal radio et se trouve être la technologie utilisée actuellement. En s’attachantplus précisément sur la technologie fonctionnant actuellement, on peut distinguer
plusieurs choses : Une « base » maître se situant dans une armoire reçoit les demandes
des palettiseurs via un réseau câble (Profibus DP voir 2.c) et transmet ensuite ces
informations vers l’un ou l’autre distributeur esclave E1 ou E2 via une topologie MPI
( voir 2.c) transportée par signal radio via un boîtier situé sur chacun des 3 éléments
communiquants. Les automates programmables sont de marque Siemens S7-300 et de
programmation step 7 ( voir notions théoriques) et la taille des données échangées
sera toujours de 28 octets/bytes. Tous les autres détails concernant la topologie réseau
complète du système, du paramétrage des trames de données ainsi que du matériel
(boîtier radio, automates programmables et antennes) se trouvent en Intégration,
analyse de l’échange de données et du matériel [2].
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Dataeagle DE2000
Dataeagle DE2000
S7-315-2DP
S7-314S7-314
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Au niveau de l’interface réseau globale de la ligne de production, on peut
observer l’intégration du système au niveau du maître (M110) connecté au réseau
Profibus et gérant les 2 distributeurs (M108 et M109) au niveau du réseau MPI (via
une communication par radiofréquence). L’interface radio est « transparente » car elle
est complètement gérée par les appareils « DataEagle ». Les données devant être
échangées entre automates programmables seront modifiées dans des DB (blocs dedonnées) au niveau de chaque automate pour l’émission et la réception; et reliées à la
communication radio via le paramétrage de l’émetteur/transmetteur radio
« Dataeagle ».
Réalisé au début 1990, ce système n’a pas posé de problèmes majeurs defonctionnement jusqu’à aujourd’hui. Cependant, au niveau d’un éventuel
remplacement des éléments radio en cas de panne, ceux-ci se trouvent être les seuls
appareils de ce type au sein de l’usine, ce qui pose donc un problème de
standardisation au niveau du stockage magasin. De plus, ces dernières années, la
politique réseau du service projet est d’intégrer le maximum de systèmes possible au
sein du réseau LAN de l’usine dans un soucis de supervision, d’un dépannage plus
efficace et de prise à distance d’automates programmables (pour la programmation
notamment). Le remplacement de ce matériel assurera également une plus grande
pérennité pour l'installation.
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b. Objectifs du travail
Le but du travail est donc dans un premier temps, de répertorier le matériel
nécessaire afin d’intégrer l’installation existante dans le réseau LAN de l’entreprise en
utilisant du matériel de communication standard et en conservant l’intégration del’installation au niveau du réseau Profibus DP des palettiseurs. Dans un second
temps, l’objectif sera de tester la solution matérielle proposée avec du matériel
standard présent dans le stock du magasin de l’usine afin de s’assurer du bon
fonctionnement de la solution et d’anticiper toutes les manœuvres de programmation
et de remplacement matériel pour une éventuelle mise en service de la solution.
Pour ce faire, des notions théoriques de réseau ainsi que de programmation
d’automates programmables seront abordées dans un premier temps. Des calculs de
portée de signal ainsi que les infrastructures matérielles possibles au niveau d’une
communication Wifi au sein d’une application industrielle seront aussi abordés (ce
type de communication étant préconisé dès le départ du projet, celui-ci étant déjà un
standard matériel au sein de l’usine). La partie suivante du document comprendra le
travail effectué au niveau des calculs de portée, des théories des antennes, des tests
d’échange de données de communication ainsi que l’intégration des modifications
matérielles et réseau au sein du programme existant.
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2. Notions théoriques et bref état de l’art
a. Les 7 couches du modèle OSI
Le modèle OSI (Open System Interconnections) se subdivise en sept couchesdécrivant le standard d’échange de données au sein d’un réseau informatique. Ce
modèle standard a été défini par l’ISO (International Organisation for
Standardization). Les données devront « traverser » chaque couche du modèle OSI
lors de leur émission afin d’être enrichies à chaque fois d’informations. Elles devront
à la réception, traverser une deuxième fois toutes ces couches afin de supprimer ces
informations.
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Type de données Fonction
7. Application Données Gestion des services réseau
6. Présentation Données Mise en forme des données logicielles
5. Session DonnéesGestion des sessions des différentes applications
utilisées
4. TransportConnexion d'un bout à l'autre du réseau.
Unité de mesure : le segment.
Gère la bonne transmission de la totalité des
informations ( protocoles de transports tels que TCP,
UDP, …)
3. Réseau
Acheminement de paquets de données
qui transiteront à l'intérieur du système
Unité de mesure: le paquet
Déterminera le chemin parcouru par les données du
point de vue adressage réseau ( adresses IP).
2. Liaison
Responsable de l'acheminement de blocs
d'informations sans erreurs.
Unité de mesure : la trame
Adressage des différentes machines par leur adresse
MAC (adresse physique).
1. PhysiqueResponsable du transport de
l'information. Unité de mesure : le bit
Transmission du signal sous sa forme la plus
simple(cuivre, Wifi, fibre optique,...)
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Connecteur D-SUB pour RS 485 Profibus ou MPI
b. Equipements et protocoles
Profibus
Basé sur la couche physique RS 485, ce type de communication série présentdepuis les années 90 s’est imposé comme une norme de communication dans le
domaine industriel pour la communication d’un automate programmable avec divers
périphériques ou capteurs. Même si cette technologie est vouée à disparaître au profit
d’autres bus de terrain (notamment basés sur Ethernet), celle-ci reste belle et bien
présente et est toujours proposée avec de nouvelles technologies de capteurs et
automates programmables sortis récemment. Les principales caractéristiques de
Profibus sont reprises dans le paragraphe ci-dessous inspiré dans sa majeure partie du
site http://www.agilicom.fr/tutorial-PROFIBUS-DP.html.
La communication Profibus sera fiable si l'on respecte quelques principes de base
qui sont: :
Respecter la topologie en bus et éviter les dérivations qui sont interdites si le débit
>1,5Mbits
Architecture en Daisy chain, le câble entre et sort du connecteur PROFIBUS
Architecture comportant des dérivations, à éviter
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• Des terminaisons de ligne présentes à chaque extrémité du segment
• Respecter des longueurs en fonction des vitesses désirées
Débit Longueur max.
< 500 kbit/s 1 200 m
500.0 kbit/s 400 m
1.5 Mbit/s 200 m
>1.5 Mbit/s 100 m
L’accès aux données se fait suivant le principe maître/esclave. Plus d'un seul
maître pourra se retrouver sur le réseau. Un jeton (Token) permet de réguler le trafic
entre les différents participants;
- Il existe 2 catégories de maîtres : Maitre de classe 1 et Maître de classe 2.
• Maitre de classe 1 : il s’agit du contrôleur du procédé, en général un automate
mais cela peut également être un PC. Il échange en permanence les donnéesd’entrée et sortie avec les esclaves selon un cycle prédéterminé
• Maître de classe 2 : il s’agit d’un outil sur PC qui permet les opérations de
configuration et de maintenance des esclaves PROFIBUS. Les échanges de
données ne se font pas de manière régulière mais en fonction des besoins, c’est
une communication acyclique qui ne perturbe pas les échanges cycliques du
maître de classe 1.
Intégration :
Les esclaves ont des caractéristiques, des tailles de données, des capacités de
diagnostics différentes. Pour que le maître puisse établir une communication avecchacun d’eux, il lui faut connaitre toutes ces informations. Ces dernières sont stockées
avec une syntaxe standardisée dans un fichier descriptif que l’on a coutume d’appeler
‘Fichier GSD‘ (General Station Description). Les fichiers GSD sont fournis par le
constructeur (téléchargeable en ligne).
Après les avoir ajoutés à la bibliothèque GSD de l’atelier logiciel utilisé, il est
possible de créer le réseau. Lors de cette étape, on définit non seulement les stations
utilisées, mais également leur configuration et adresse.
MPI
Protocole dérivant du Profibus servant à l’interconnexion d’une console de
programmation avec un automate, de petits réseaux d’interface écran ou tout autre
réseau série ne nécessitant pas de grandes ressources (maître de classe 2). MPI ne
permet, par ailleurs, que peu de distance entre les partenaires réseau. Du point de vue
Physique, il s’agit des mêmes connecteurs que Profibus (RS 485).
Ethernet
Ethernet est le protocole de réseau local à commutation de paquets le plus
utilisé à cette heure. Ethernet est classé dans la couche liaison du modèle OSI, ses
couches physiques (blindage du câble, type de câble utilisé,…) sont subdivisées en
normes et donnent notamment une indication sur le débit disponible (par exemple
Ethernet 100 base T donne un débit de 100 Mbit/s).
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Profinet
Profinet est un standard de communication pour l’automation industrielle qui
utilise Ethernet et qui permet d’intégrer des bus de terrain (tels que Profibus) via des
passerelles mais également d’être relié à des réseaux de bureau de type Ethernet
standard. Profinet est donc une solution d’intégration des réseaux industriels et« anciens bus de terrains » avec les réseaux de bureau. Au niveau de modèle OSI,
Profinet se base sur Fast Ethernet 100 Mbits/s et utilise TCP/IP au niveau de la couche
transport et supporte d’autres protocoles tels que SMTP (envoi d’emails) et FTP
(transfert de fichiers). Pratiquement, Profinet permet notamment d’obtenir de
meilleurs temps de réponse qu’Ethernet afin de satisfaire les besoins d’applications
industrielles.
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c. VLAN
Switch ou concentrateur
Par rapport à un concentrateur (HUB) qui « répète » chaque trame reçue par
un port, à tous les autres le Switch ne diffusera pas de trames systématiquement à
chaque port. Il mettra en relation les seuls postes concernés par un échange de
données. Le commutateur vérifiera également si la communication est libre avant
d’émettre des données.
A chaque fois qu’un Switch reçoit un message, il associera le port par lequel
arrivent les données à l’adresse MAC de l’émetteur de la trame. Après un certain
nombre de trames, le commutateur connaît les ports de rattachement des postes sur le
réseau et les mettra en relation sans devoir répéter le signal reçu à tous ses autres
ports. Une table d’association sera donc créée progressivement dans chaque Switch.
Un Switch permettra donc de garantir la conservation de la bande passante de
son réseau sur tous les éléments connectés à ses ports (en agissant sur la couche 2 du
modèle OSI), contrairement au HUB qui divisera la bande passante de son réseau par
le nombre d’appareils connectés sur ses ports (en agissant simplement et uniquement
sur la couche 1 du modèle OSI). L’actualité des architectures réseau est l’Ethernet
entièrement commuté et donc, la disparition progressive des concentrateurs.
Virtual Area Network
Les LAN (Local Area Network) ou réseau locaux sont des réseaux informatiques qui
s’envoient des trames et sont définis au niveau de la couche liaison du modèle OSI etcorrespondent souvent à un adressage IP spécifique. Les VLAN sont des réseaux
locaux virtuels (Virtual Area Network). L’intérêt d’avoir des réseaux locaux séparés
réside dans la volonté d’améliorer la sécurité du réseau informatique et sa gestion,
d’optimiser la bande passante et de séparer les différents flux de données (séparation
de l’administration, de la gestion d’usine,….). Si, par exemple, un réseau local virtuel
devait être saturé, les autres réseaux locaux virtuels ne seraient en principe pas
affectés.
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le routeur
Le routeur permettra d'interconnecter plusieurs réseaux dans le principe
suivant: Une machine d'un réseau A voulant atteindre l'adresse IP d'une machine
présente dans un réseau B,C ou D envoie sa requête au routeur qui déterminera la
machine à laquelle la requête sera envoyée. Les routeurs possèdent des tables de
routage afin de déterminer du mieux possible le meilleur chemin que devront
parcourir les informations. Le routeur pourra donc exploiter plusieurs classes
d'adresses IP en analysant les entêtes des trames. Il peut également déterminer des
routes passant par d'autres routeurs indirectement connectés au réseau à atteindre. Le
routeur travaille sur la 3ème couche du modèle OSI.
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Il existe 3 catégories de VLAN :
• VLAN par ports (niveau 1) : On définit les ports du commutateur (ou Switch)
qui appartiendront à un VLAN donné. On pourra donc distinguer
physiquement à quel VLAN appartient chaque port du Switch.
• VLAN par adresse MAC (niveau 2) : On définit dans les paramètres du Switch
à quel VLAN appartiendra telle ou telle adresse MAC.
• VLAN par adresse IP (niveau 3) : Définition du VLAN selon les adresses IP.
ROUTEUR
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Format d’une trame étiquetée
Trame d’un VLAN
Sans entrer dans les détails de l’entièreté d’une trame Ethernet, il faut signaler
l’utilisation de VLAN implique l’utilisation d’une entête tag (étiquetée). Au sein d’un
VLAN il existera 3 types de trames :
• Les trames non étiquetées (untagged frame).
• Les trames étiquetées (tagged frame).
• Les trames étiquetées par une priorité (priority tagged frame).
La trame non étiquetées ne contient aucune indication sur leur appartenance ou
non à un VLAN, les trames étiquetées contiendront toutes les informations
nécessaires à leur cheminement au sein d’un réseau VLAN.
Un Vlan est un sous-ensemble d’une topologie active d’un réseau local
commuté. Ce sous-ensemble est identifié par un VID (Vlan Identifier). Un élément
actif d’un réseau est dit « vlan informé » (Vlan-aware) s’il reconnaît les trames
étiquetées. Il est dit « Vlan non-informé » (Vlan-unaware) dans le cas contraire. Un
réseau local virtuel est un réseau où l’existence d’éléments actifs « Vlan informé »
(Vlan-aware) permet la création, la modification et la maintenance de Vlan.
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division de la bande des 2,4GHz
d. Portée d’un signal Wifi et infrastructures
Ondes radio
Les ondes radio dans une définition généraliste représentent les ondes
électromagnétiques dont la fréquence va de 9 KHz à 300 GHz. Le wifi se trouve être
une onde radio. Ses plages de fréquences se situent soit autour des 2,4 GHz (Wifi b, g,
n) ou des 5 GHZ (Wifi a et n). Ces différentes plages de fréquences sont
« découpées » en plusieurs canaux afin d’éviter les parasites entre fréquences et pour
l’établissement d’infrastructures sans fil particulières. La bande des 2,4 GHz est, elle,
divisée en 13 canaux de 22 MHz.
Antennes
Les antennes transforment les courants électriques en ondes
électromagnétiques et vice versa. Chaque antenne aura une certaine plage de
fréquence comme vu précédemment. Les ondes électromagnétiques consistent en un
champ électrique de vecteur Ex et un champ magnétique de vecteur Hy disposés en
angle droit l’un par rapport à l’autre. Le courant est à l'origine du vecteur de champ
magnétique et la tension provoque le vecteur de champ électrique.
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Polarisation de l’antenne
La polarisation spécifie la direction du vecteur d’intensité du champ électrique
dans le rayonnement des ondes électromagnétiques. On pourra donc distinguer une
polarisation linéaire ou circulaire. Pour une polarisation linéaire, les lignes de champ
électrique fonctionneront dans un seul plan. Par contre, si ces lignes de champ
électrique sont dirigées perpendiculairement par rapport à la surface du sol, celles-ci
seront dites verticales. Si elles sont dirigées horizontalement par rapport à la surface
du sol, elles seront horizontales. La polarisation de l’antenne peut aussi être circulaire
si la composante de champ électrique n’est pas fixe mais fonctionne sous forme d’un
cercle (dans un sens horaire ou antihoraire). Nous retiendrons que les antennes WIFI
ont généralement une polarisation verticale.
PolarisationDirection du champélectrique Direction du champ magnétique
Linéaire (verticale) Vertical Horizontal
Linéaire(horizontale) Horizontal Vertical
Circulaire Circulaire autour de l'axe de propagation (horaire ou antihoraire)
Diagrammes
Le rayonnement des antennes peut être directionnel comme non directionnel.
En général, les antennes directionnelles permettront d’atteindre de plus longues
distances que les antennes non directionnelles pour une même puissance donnée.
Un diagramme d’antenne décrit les caractéristiques directionnelles de l’antenne aussibien en émission qu’en réception. Normalement, le diagramme directionnel est établi
en coordonnées polaires. Le gain est représenté à partir du centre de coordonnées et
variera ou non selon sa direction (caractéristique du type d’antenne). Ce diagramme
donnera donc une indication sur le type d’antenne à choisir en fonction de
l’application voulue.
Exemple des diagrammes d’antenne horizontaux et verticaux d’une antenne
non directionnelle et leur combinaison sur 3 axes :
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Nombre d'antennes
Pour la technologie Wifi b et g, une seule antenne pour la réception de
données et une seule autre pour l'émission sont tolérées (technique SISO pour
"Single Input Single Output") . la norme Wifi n, elle, utilise la technologie MIMO (
Multiple Input Multiple Output) qui permet notamment d'améliorer le débit de
transmission (jusqu'à 450 Mbits/s théoriquement), le rapport signal/bruit (grâce à la
diversité de la transmission) ou d'améliorer la couverture radio en utilisant les bandes
des 2,4 GHz ou des 5GHz afin de pouvoir séparer les différents canaux de
transmission des antennes et d'assurer sa compatibilité avec les normes b et g . Un
système MIMO pourra donc par exemple compter jusqu'à 5 antennes d'émission et 5
antennes de réception. Des variantes combinant des systèmes SISO et MIMO peuvent
également être exploitées (voir ci-dessous).
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Access point
L’AP (Access Point) ou point d’accès, permettra de fournir un signal wifi à
tout appareil possédant une carte WIFI (clients) via une authentification par mot de
passe ou non. Le réseau WIFI généré par le point d’accès est appelé SSID (ServiceSet IDentifier) et servira généralement de « pont » pour interconnecter la
communication WIFI à un réseau desservant tout type de service (connexion internet,
administration de postes, …).
Client
Un client pourra se connecter à un Access Point afin de recevoir et d’émettre
des données avec celui-ci. Il possèdera également une puissance d’émission/réception
ainsi qu’un gain d’antenne mais il ne génèrera pas de SSID.
Différentes topologies
Mode infrastructureDans un réseau de type infrastructure, un AP créera un réseau WIFI qui
permettra à plusieurs clients d’entrer en connexion avec lui afin d’échanger des
données. Cette topologie de conception simple conviendra lorsqu’un AP couvrira
toute la zone à utiliser pour un réseau donné.
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Mode ad hoc ou sans infrastructure
Dans un réseau de type ad hoc, chaque client jouera le rôle d'Access point. Un
client communiquera directement avec le client voisin par le seul moyen d'une
communication radio. Pour communiquer avec d'autres clients, les données passeront
d'un client à l'autre. Un même nom de réseau (SSID) sera attribué à chaque client etune clé sera attribuée si nécessaire. L'avantage de ce système réside dans le fait
qu'aucune ligne de transmission principale ne sera nécessaire pour la communication .
Le problème est que, dans ce type de réseau, la portée du réseau entier est limitée par
la portée de chaque entité du réseau ce qui peut poser des problèmes majeurs en cas
d'entités mobiles dans l'installation.
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Roaming
En cas de couverture de signal sur une plus grande distance (La puissance d’un
Access point sera limité à 100mW maximum d’après la législation européenne), les
différents points d’accès peuvent être reliés au réseau LAN câblé et recouvrir des
portées qui vont se chevaucher. L’utilisation de 2 canaux de fréquences identiquesd’un AP à l’autre provoquera des interférences (opposition de 2 signaux
identiques).Pour cette raison, 2 canaux différents seront choisis (au sein de l'usine
Lutosa de Leuze, les canaux 3, 6 et 11 sont utilisés en Wifi b afin de séparer le plus
possible la plage de fréquence disponible). Le temps de transition lors du passage du
client d’un AP à l’autre sera de l’ordre de quelques centaines de millisecondes. La
méthode standard de coordination entre AP (PCF) se trouve suffisante pour des
applications où les postes clients sont fixes (tel un ordinateur portable, par exemple).
Cependant pour des applications industrielles (positionnement, capteurs de fin de
course,…) nécessitant un handover entre AP bien plus court, des solutions
propriétaires ont été développées par des sociétés telles que Siemens Généralement
désignées « fast roaming » ou « rapid roaming ». Ces solutions permettent dediminuer le handover à quelques dizaines de millisecondes et d’optimiser les
fréquences en fonction d’interférences parasites régulières. Pour d’autres applications
devant pallier à ce problème de handover telles que la VOIP, d’autres solutions
propriétaires existent telles que celles développées par CISCO. Des informations
concernant les technologies de roaming développées par Siemens seront abordées
dans le point suivant.
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Calculs d’affaiblissement de ligne d’un canal radio
La puissance d’émission (P)
La puissance d’émission d’un signal s’exprimera en dbm (décibel – milliwatt)qui définit le rapport en décibels entre la puissance mesurée et un milliwatt. Ainsi, 0
dbm équivalent donc à 1 milliwatt, 10 dbm à 10 mW, 20dbm à 100mW,...
Donc : P [mW] = 10 ^ (P [ dbm / 10 ] )
Le gain d’antenne (G)
Le gain d’antenne s’exprime en dBi (décibel isotrope) en prenant pour
référence une antenne isotrope (antenne qui rayonne uniformément dans toutes les
directions), ajouté à la puissance d’émission, ce gain formera la puissance émise
brute.
Le gain donné par un constructeur (dBi) exprime le rapport de puissance émise
(par une antenne) dans une direction donnée sur le maximum de puissance rayonnée
par une antenne de référence à puissance d’alimentation identique. L’antenne isotrope
est prise comme référence (On compare donc à un point émettant dans toutes les
directions Sphère). On parlera de dBi.
Pertes de câble (L)
Les pertes de câble s’additionneront au gain d’antenne et la puissanced’émission pour former la puissance émise effective.
Seuil de réception (S)
C’est le seuil qui déterminera la puissance minimale devant être reçue par le
récepteur pour avoir un certain débit de données. On recherchera donc des cartes avec
des seuils de sensibilité le plus bas possible. Les valeurs des puissances minimales
requises (toujours négatives) pour atteindre un certain débit de données seront
fournies par le constructeur. Dans la pratique et avec le matériel choisi, nous pourrons
constater qu'une atténuation d'un minimum de -65 dbm pourra fournir un débit de 5,5
Mbits/s.
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Affaiblissement maximum tolérable
La différence entre la puissance de l'émetteur et la sensibilité du récepteur
donne l'affaiblissement maximum qu'on peut tolérer. Comme il y a 2 points qui sont
à la fois émetteur et récepteur, on réalise ce calcul pour les 2 cas, et on prend le plus
petit des deux. On prend une marge de 10 dB (cela équivaut à un facteur 10), qu'onretranche à l'affaiblissement maximum tolérable, et on obtient l'affaiblissement en
ligne déterminant PL, pour "Pertes en Ligne".
Formule de Friis
Théoriquement, on peut aisément calculer la distance correspondant à un
affaiblissement de ligne en partant de la formule générale de Friis :
−=
d A
π
λ
4log20 [dB]
=
λ
π d A
4log20 [dB]
Où:
A : affaiblissement d'espace libre (dB)
d : distance
λ : longueur d'onde
Sachant que f = c/ λ
Avec c = 3.10^8 m/s pour la vitesse de la lumière et en exprimant d en km et f en
Mhz.
A = 32,4 + 20 log ƒ + 20 log d ¨ [dB]
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L'équation peut encore s'écrire en utilisant comme constante la fréquence f = 2400
MHZ (pour le WIFI b et g)
D = 10 exp ((-100+A) / 20)
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e. Complément : Solutions propriétaires Siemens auniveau du roaming
Fast roaming
Les standards de l’IEEE pour le WIFI ne suffisant pas pour certaines
applications industrielles au niveau du roaming (un temps de transition de plusieurs
centaines de millisecondes entre points d’accès se trouve être trop long pour des
applications telles que du positionnement), des sociétés telles que Siemens ont
développé leur propre technologie permettant d’obtenir des temps de transition entre
AP plus courts.
Méthode standard : PCF
Le PCF (Point Coordination Function), appelé mode d'accès contrôlé, estfondé sur l'interrogation à tour de rôle des stations, contrôlées par le point d'accès qui
indiquera a chacun des mobiles qui lui sont rattachés quand ils doivent émettre leurs
paquets. Durant la phase où le point d'accès impose l'ordre des transmissions, il n'y a
pas de contention pour l'accès au canal. Une station ne peut émettre que si elle est
autorisée et elle ne peut recevoir que si elle est sélectionnée. Cette méthode est conçue
pour les applications temps réel (vidéo, voix) nécessitant une gestion du délai lors des
transmissions de données. Cette méthode est optionnelle et ne fonctionne qu'en mode
infrastructure. Cependant, avec cette méthode de changement d’AP, l’opération
pourra prendre plusieurs centaines de millisecondes ce qui est insuffisant pour des
applications de positionnement de machines en mouvement par exemple.
Expansion Siemens: IPCF
Pour diminuer le temps de passage d’un AP à un autre (handover), le fast
roaming Siemens comprend une expansion IPCF (« Industrial Point Coordination
Function »). Le handover se limitera de 20 à 30 ms. Il est à noter que les composants
utilisant la technologie IPCF ne seront compatibles qu’entre eux.
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IHOP : Saut de fréquences
IHOP est une optimisation de la fréquence utilisée en fonction de la qualité du
signal perçu par le client à une fréquence ou une autre. Ce type de procédé est
préconisé pour des environnements sujets à de nombreuses fréquences parasitespouvant parfois interrompre un signal (tunnel, exposition à d’autres fréquences
radio,…). Le choix d’utilisation d’une bande de fréquence ou une autre sera déterminé
par l’AP qui créera une « table » optimale de fréquence à utiliser pour obtenir la
meilleure bande passante.
iQOS (Industrial Quality of Service)
Dans un réseau WIFI Standard, les clients se connectent à un point d’accès à la
demande de connexion. Avec iQOS, un point d’accès créera au fur et à mesure une
table de priorité pour certains clients et créera ainsi une priorité cyclique des clients au
point d’accès. Cette méthode permettant de diminuer un temps de connexion seraapplicable dans des applications à mouvement cyclique et prévisible. L’iQOS peut
être défini pour seulement certains clients et donc être désactivée pour d’autres
(paramétrage par adresse MAC).
Exemple d’un non-fonctionnement d’iQOS (pas de données cycliques
détectées):
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Fonctionnement d’iQOS (données cycliques détectées) :
La technologie "fast roaming" pourra parfaitement convenir à des types
d'application telle que des convoyeurs comme représenté ci-dessous :
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Fast roaming, le “câble-antenne”
Comme son nom l’indique, cette technologie permet de diffuser un signal le long
d’un câble-antenne afin de diffuser de manière optimale un seul signal WIFI comme
si on disposait d’un seul point d’accès couvrant une très grande portée. La portée d’un
câble-antenne peut aller jusqu’à une longueur de 100m et se trouve être une solution
idéale pour la communication avec un convoyeur.
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f. Step 7
Step 7 est un logiciel de programmation pour automates programmables
Siemens réunissant tout aussi bien la configuration matérielle d’une installation que la
configuration réseau et bien sûr, la programmation de blocs permettant de faire desappels de fonctions au niveau de l’horloge système (OB1). Ces derniers pilotant eux-
mêmes des blocs de fonction agissant sur des variables de la mémoire CPU agissant
elles-mêmes sur des entrées et des sorties de l’automate programmable. La
programmation des divers blocs peut s’effectuer en LIST (liste d’instructions
logiques) et CONTACT (logique de contacts) ou en LOG (interfaces logiques de
blocs programmables). La présentation seule du paramétrage de la configuration
matérielle, la configuration réseau, des différents types de blocs ainsi que leurs
interactions pourrait faire l’objet d’un document entier. La partie programmation Step
7 lors du détail de la mise en œuvre sera détaillée et expliquée pour chaque situation.
Si toutefois plus d’informations sur le sujet s’avèrent nécessaire, l’URL suivante
pourra être utile :
http://cache.automation.siemens.com/dnl/zI/zI2Mzc1AAAA_18652056_HB/S
7prv54_f.pdf
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3. Mise en œuvre
a. Solutions matérielles
Access point, clients
Le choix de s’orienter vers un matériel standard au niveau de l’échange de
données entre les 2 automates programmables des 2 distributeurs de palettes et
l’automate gérant la communication de ceux-ci avec les palettiseurs impliquera
l’utilisation d’une communication via Wifi étant donné que le transfert de données
entre automates de ce type est déjà présent sur d’autres installations de l’usine et est
maîtrisé par une série de techniciens. Une topologie réseau ainsi que le matériel
adéquat sont à définir. Au niveau topologique, la configuration des lieux (environ une
trentaine de mètres) laisse penser qu’un Access Point pourrait suffire à couvrir la zone
de travail des distributeurs (mode infrastructure). Dans le cas d’une couverture nonsuffisante par un seul Access point, une solution de roaming entre Access Point
devrait être mise sur pied. Pour vérifier cela, des calculs de portée (3.b) ainsi que des
tests avec du matériel de stock (3.c) valideront le choix du matériel nécessaire. Le
matériel de stock usine utilisé est le suivant : Un Access point Scalance W786-1 PRO
de puissance 20 dBm et de seuil de réception -90 dBm à 11mbps (Wifi b). Les clients
choisis (W744-1) possèdent la même puissance et le même seuil de réception. Pour
des raisons de maintenance éventuelle, chaque client ou Access point sera muni d'une
CPLUG (mémoire flash) afin de sauvegarder leur configuration (adresse IP canaux
utilisés,...).
Cartes de communication
L’utilisation du protocole wifi ainsi que la nécessité d’intégrer l’installation au
sein du réseau de l’usine impliquent l’utilisation du protocole Profinet car celui-ci est
basé sur le protocole Ethernet et est prévu pour l’intégration d’une installation à un
réseau Ethernet classique (voir 1.c). Déjà très utilisée au sein de l’usine (ce qui
respecte la philosophie de standardisation) et dotée de 2 ports RJ45, la carte de
communication CP 343-1 Lean est apte à transporter la quantité de données à
échanger entre l’automate programmable situé en armoire et les 2 distributeurs (28
octets). En effet, cette carte de communication peut envoyer jusqu’à 8192 octets en
émission et en réception en établissant une liaison de type ISO ou TCP et jusqu’à
2048 octets en UDP et sera aisément programmable via l’appel de blocs de fonction
Step 7 SEND et RECEIVE (Carte de communication CP343-1 Lean [4] ).Pour établir
ce type de liaison, 1 carte de communication par automate sera nécessaire.
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Antennes
Au niveau de l’espace à couvrir par l’Access point, le choix des antennes s’est
porté assez vite sur des antennes omnidirectionnelles avec une antenne par client
(émission et réception) et 2 antennes sur l’Access point (une antenne pour l’émission
et une autre pour la réception). Le gain des antennes est de 6 dBi et supporte unefréquence de transmission de 2,4 GHz.
Diagrammes de l'antenne Siemens ANT795-6MN :
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CPU
Les automates programmables présents (S7-315-2 DP en armoire et S7-314
sur les 2 distributeurs (voir annexe 1)) suffisent à la gestion des entrées et sorties des
appareils ainsi qu’à l’échange de données actuel. Cependant, dans une infrastructure
intégrant le Profinet via WIFI, la présence d’un Access Point implique la gestion de
celui-ci par une CPU « i o Controller » permettant de gérer ses protocoles, sans quoi
cet Access point pourra présenter des défauts dans la gestion de sa communication.
Pour la gestion de la configuration d’un IO Controller (voir 3.c). Une CPU 315-2
PN/DP sera donc placée dans l’armoire gérant les demandes palettiseurs ainsi que la
communication WIFI. En plus d’être un IO Controller, cette CPU offre des services
tels qu’un serveur web et possède 2 ports de communication Profinet. L’avantage de
la présence d’un serveur web au sein de la CPU permettra de s’abstenir d’une licence
Step7 pour visualiser l’état des variables et du réseau (l’interface web pouvant donner
un diagnostic complet du réseau Profinet reliant la CPU). La CPU est également
équipée d’un port Profibus DP permettant de conserver la communication avec lespalettiseurs.
Le matériel étant déterminé à tous les niveaux, la configuration topologique de
l’installation modifiée donnera :
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CP 343-1 LEAN
S7 - 314/
CP 343-1
LEAN
W 786-1 PRO
W744-1
S7 - 314/
CP 343-1
LEAN
S7 - 315- 2 PN/DP
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b. Calculs de portée
La norme Wifi b (débit de 11 Mbits/s, fréquence de 2,4 GHz) sera utilisée car
celle-ci permet une meilleure portée théorique que le Wifi g (débit de 54Mbits/s,
fréquence de 2,4 GHz) et est amplement suffisante pour le débit de données échangé
entre les 2 distributeurs et l’armoire (Blocs de données de 28 octets seulement !). En
référence au point 2.e sur le calcul de portée du Wifi et sur les données des Access
Point et des clients, on peut comparer la portée disponible des 2 normes par le tableau
suivant :
Pour la norme g (54 Mbits/s)
Point 1réf : Scalance W786-1 PRO
Point 2réf : Scalance W784
Unités
P o i n t d ' a c c è s
Px puissance
d'émission
14 14 dBm
25,12 25,12 mW
Sx min - 54Mbps seuil de réception *
-76 -76 dBm
25,12 25,12picoW (10
-12 W)
Sx max - 6Mbps seuil de réception *
-93 -93 dBm
0,50 0,50 picoW (10
-12 W)
C â b l
-L
pertes câble 2,5 2,5 dB
A n t e n
n e
Ggain d'antenne
6 6 dBi
Txi =Pxi+ Li +Gi Tx
puissance émise effective
17,5 17,5 dBm
56,23 56,23 mW
Rxi =Sxi -Li- Gi
Rx minsensibilité effective max
-79,5 -79,5 dBm
11,22 11,22 picoW (10
-12 W)
Rx maxsensibilité effective max
-96,5 -96,5 dBm
0,22 0,22 picoW (10
-12 W)
AL1=-Tx2+Rx1
AL2=-Tx1+Rx2
-AL minaffaiblissement en ligne
max possible 97 97
-AL maxaffaiblissement en ligne
max possible 114,00 114,00
Murs,interférences,…
Marge 17 dB
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AL=max(AL1;AL2)+marge
-AL minaffaiblissement en ligne
déterminant 80
-AL maxaffaiblissement en ligne
déterminant
97,00
Dist=10(-100+A)/20
Formule de Friis
Distance min 54Mbps
0,095
km
Distance max 6 Mbps
0,676
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Pour la norme b (11 Mbits/s)
Point 1réf : Scalance W786-1 PRO
Point 2réf : Scalance W784
Unités
P o i n t d ' a c c è
Px puissance
d'émission
14 14 dBm
25,12 25,12 mW
Sx min - 11Mbps
seuil de réception *
-90 -90 dBm
1,00 1,00 picoW (10 -12
W)
Sx max - 1Mbps seuil de réception *
-98 -98 dBm
0,16 0,16 picoW (10
-12 W)
C â b l
-L pertes câble
2,5 2,5 dB
A n t e n
n e
Ggain d'antenne
6 6 dBi
Txi =Pxi+ Li +Gi Tx puissance émise effective
17,5 17,5 dBm
56,23 56,23 mW
Rxi =Sxi -Li- Gi
Rx minsensibilité effective max
-93,5 -93,5 dBm
0,45 0,45 picoW (10
-12 W)
Rx maxsensibilité effective max
-101,5 -101,5 dBm
0,07 0,07 picoW (10
-12 W)
AL1=-Tx2+Rx1
AL2=-Tx1+Rx2
-AL minaffaiblissement en ligne
max possible 111 111
-AL maxaffaiblissement en ligne
max possible 119,00 119,00
Murs,interférences,… Marge 17 dB
L=max(AL1;AL2)+marge
-AL minaffaiblissement en ligne
déterminant 94
-AL maxaffaiblissement en ligne
déterminant 102,00
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Dist=10(-100+A)/20
Formule de Friis
Distance min 11Mbps
0,479
km
Distance max
1 Mbps 1,202
Seul les pertes d’affaiblissement lors de la propagation des ondes Wifi ont été
calculées. Bien d’autres facteurs jouent également un rôle et se trouvent être
difficilement calculables (telles que la réflexion des ondes, leur propagation à travers
une cloison en béton ou encore les interférences). Dans le milieu industriel, on
préconisera directement une phase de test afin d’évaluer la portée d’un signal dans un
milieu ou l’autre. Le point suivant abordera donc des méthodes logicielles fournies
avec la plupart des Access point et clients ainsi que des solutions simples permettant
d’évaluer la qualité d’un signal Wifi dans un milieu.
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c. Validation expérimentale (confrontation aux mesures)
La première solution envisagée pour évaluer la portée du point d’accès par
rapport aux clients a été tout simplement d’utiliser l’interface web présente sur un
client qui permet de générer un graphique de la qualité du signal. Ce graphique donnedes informations sur le débit maximum possible (Mbps) ainsi que sur la puissance du
signal (dBm) par intervalle de 200 ms. Le test suivant ayant été réalisé dans les
conditions réelles les plus défavorables (avec le distributeur allant jusqu’à la distance
la plus éloignée possible de l’Access point), on peut constater un débit minimum
amplement suffisant pour l’échange de données (l’appareil radio précédent ne
fournissant un débit maximum que d’ 1 Mbps).
Une autre méthode simple pour évaluer la qualité d’une connexion réseau est
d’effectuer un ping qui permettra d’évaluer le temps de réponse d’une machine ayant
reçu une requête. On pourra notamment paramétrer le nombre d’octets envoyés à cette
machine pour effectuer la requête.
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La figure précédente nous montre qu’il n’est pas aisé d’exploiter les données
fournies par une requête ping exécutée en invite de commande Windows. Pour pallier
à ce problème, un script batch pourra automatiser cette requête et enregistrer les temps
de réponse dans un fichier texte. Cette méthode permet aussi d’effectuer des requêtes
pendant plusieurs heures et d’en recueillir les données afin de vérifier si aucune
interférence par une machine proche à fonctionnement intermittent ne perturbe lacommunication par WIFI.
Application pour automatiser le test PING : le langage
script Batch (*.bat)
Code :
@ echo off
echo Entrez l'IP que vous voulez scanner
set /p add=
echo Entrez le nombre de byte(s)/octet(s) [max: 6500]
set /p oct=
:toto
@ echo on
ping %add% -l %oct% -n 1 | find /I "bytes=" > results.txt
set /p VAR=<results.txt
echo %VAR% %date% %time% >> log.txtgoto toto
Ce code permettra d’avoir une analyse du temps de réponse d’un client ainsi
que l’heure (HH :MM :SS) à laquelle la requête a été effectuée, ce qui permettra
d’avoir un diagnostic précis du comportement de l’appareil sur un grand temps,
d’isoler le résultat dans un tableur et d’effectuer un graphique du temps de réponse.
Chaque requête sera envoyée avec un nombre d’octets au choix.
Results.txt
Reply from 172.16.1.1: bytes=32 time=6ms TTL=255 di 26/02/2013 17:07:00,33
Log.txt:
Reply from 172.16.1.1: bytes=32 time=6ms TTL=255 di 26/02/2013 17:07:00,33
Reply from 172.16.1.1: bytes=32 time=1ms TTL=255 di 26/02/2013 17:07:00,59
Reply from 172.16.1.1: bytes=32 time=1ms TTL=255 di 26/02/2013 17:07:01,11
Reply from 172.16.1.1: bytes=32 time=3ms TTL=255 di 26/02/2013 17:07:01,37
Reply from 172.16.1.1: bytes=32 time=1ms TTL=255 di 26/02/2013 17:07:01,97
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Ping 28 Octets 10.105.40.90 [Carte CP 343-1 Lean]
0
10
20
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40
50
60
1 7 1 3
1 9
2 5
3 1
3 7
4 3
4 9
5 5
6 1
6 7
7 3
7 9
8 5
9 1
9 7
1 0 3
1 0 9
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1 5 7
1 6 3
1 6 9
1 7 5
1 8 1
1 8 7
1 9 3
1 9 9
2 0 5
2 1 1
2 1 7
t e m p s [ m s ]
On peut constater que les temps de réponse sont plus conséquents lors des
démarrages et arrêts de la machine. Ceci est du aux interférences créées par le
variateur qui agit lors des positionnements de l’appareil. La base de temps des
différentes requêtes n’est pas constante, ceci dit, seul le temps de réponse de la
requête nous intéresse. Chaque coordonnée présente en abscisse représente donc « une
requête » et l’axe des ordonnées représente les temps de réponse en ms.
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d. Intégration à Step 7
Modifications du programme CPU 315-2DP
Avant de pouvoir commencer à programmer des blocs sous Step 7, il sera
nécessaire de déclarer la configuration matérielle de l’ensemble d’un projet (via
l’interface HW config) ainsi que la configuration (via NETPRO). Le détail de la
configuration matérielle et réseau de l’ensemble de l’installation pouvant s’avérer
fastidieuse, seules les parties traitant essentiellement de la communication seront
abordées.
Dans la partie HW config, il consistera premièrement d’insérer les types
d’appareils correspondant au matériel existant. Ci-dessous, on peut constater la
présence de la CPU 315-2PN/DP reliée à l’Access point via le protocole PN io
permettant de gérer la communication WIFI ainsi que la carte de communication quilui est liée sur le même rack. Un rack correspond aux différents éléments
interconnectés sur un même bus et pouvant interagir entre eux.
Etant suffisant pour l’intégration totale d’autres modules tels que des
entrées/sorties automates, ces bus ne permettent pas le passage d’une communication
Profinet. Il sera nécessaire d’avoir une connexion Profinet entre la CPU et la carte de
communication, le bus ne servant qu’à la reconnaissance de la topologie matérielle au
sein du rack dans ce cas-ci.
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Au niveau de la configuration réseau de l’ensemble de la configuration dans
NETPRO, la structure de base du réseau s’établira automatiquement en fonction de la
configuration matérielle précédemment effectuée. Pour les phases de test, une CPU
315-2 PN/DP a été utilisée communiquant sur un réseau Profinet par une carte de
communication CP343-1 LEAN via WIFI par un Access point Scalance W786-1 PRO
avec une autre CPU équipée également d’une carte de communication et d’un clientScalance W744-1 tel que choisi précédemment.
La structure de base du réseau étant configurée, il reste à définir le protocole
de communication à utiliser pour échanger les données. Le choix du protocole TCP
permettra un débit de données transportable suffisant et permettra d’assurer aucune
perte de données. Une fois ce protocole défini entre deux éléments, NETPRO fournira
des paramètres de blocs qui seront à insérer lors de la programmation de blocs ( ID et
LADDR).
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Le port de communication à utiliser pourra aussi être choisi (2000 par défaut).
L’adresse IP des partenaires ont été définis lors de la configuration matérielle.
La procédure à suivre sera identique lors du paramétrage d’autres liaisons de
communication. En l’occurrence, il sera nécessaire d’ajouter une deuxième
communication de ce type lors de l’installation finale (communication de la CPU en
armoire avec chaque distributeur). Maintenant que les paramètres de configuration
matérielle ainsi que de communication ont été établis, la communication peut être
programmée au niveau des blocs de programmation de l’automate.
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L’annexe 3 nous montre que l’envoi de données (effectué par le FC35) et la
réception de données (effectuée par le FC36) présents n’effectuent que des
instructions BKMOV se contentant de transférer toutes les données de blocs de
données présents dans un bloc de données global (DB8) contenant toutes les données
à envoyer à un distributeur. Ce bloc de données global sera ensuite exploité par
l’appareil radio présent. En clair, les automates n’effectuent aucun transfert dedonnées entre eux, l’appareil radio Dataeagle (annexe 1) s’en chargeant
complètement.
L’ajout du paramétrage de la commutation Profinet dans la structure des blocs
programmes présents ne consistera donc plus qu’à envoyer le DB8. Pour ce faire, une
fonction envoi sera ajoutée dans le programme et appellera un bloc AG_SEND qui est
un bloc préprogrammé à charger dans la structure du programme. Leur interaction
avec une liaison sera paramétrée via ID et LADDR, suivront SEND (le nombre de
bytes à envoyer au sein du DB8). DONE, ERROR et STATUS donneront des
informations au niveau de la bonne transmission des données (bit à 1 ou 0), une non-
communication (bit à 1 ou 0) et une information sur une éventuelle erreur de
communication (mot définissant une erreur dans le catalogue Step 7).
FC35DB8
FC ENVOI
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La réception s’effectuera de la même manière au niveau du DB de
réception (DB9).
Le test de la bonne transmission des données sera effectué en forçant les
variables des 2 automates en communication lors des conditions les plus défavorables
au niveau de la distance armoire-distributeur (les essais d’échange de données ayant
été effectués dans les conditions réelles de fonctionnement).
DB9FC36
FC RECEPTION
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e .
W744-1
S7 - 314/
CP 343-1
LEAN
S7 - 314/
CP 343-1
LEAN
S7 - 315- 2 PN/DP
W 786-1 PRO
CP 343-1 LEAN
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e. Intégration dans un VLAN
La programmation et la prise à distance de l’installation impliquent le passage
de cette liaison dans un VLAN pour des raisons de sécurité, de stabilité et de
maintenance réseau. Le Profinet étant un protocole différent d’Ethernet, une phase de
test du passage de cette liaison s’est avérée nécessaire. Pour ce faire, un Switch de
test dans lequel un VLAN a été configuré a été utilisé. Le VLAN paramétré étant un
VLAN par port, il suffit de paramétrer les ports en « Untagged » pour appartenir à
l’un ou l’autre VLAN et les ports restants en « auto » afin de rester libre de toute
appartenance à un autre réseau virtuel. Dans cet exemple, les ports 1 à 23
appartiennent au VLAN PROFINET et le port 24 appartient au DEFAUTLT_VLAN.
Photo d’un Switch HP :
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On peut remarquer qu’en saturant le DEFAULT_VLAN en effectuant une
boucle dans celui-ci, le VLAN Profinet ne sature pas mais obtient tout de même des
temps de réponse beaucoup plus conséquents (jusqu’à 600 ms).
0
100
200
300
400
500
600
700
4 1
: 2 2
, 7
4 1
: 2 4
, 2
4 1
: 2 5
, 8
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4. Résultats et discussions
Les résultats en banc de test, au niveau de l’échange de données via le forçage de
variables s’avèrent satisfaisants, le forçage d’une variable d’émission étant
instantanément transféré sur la variable correspondante en émission. Le forçage de cesvariables via un réseau virtuel (VLAN) s’effectue tout aussi instantanément. Les
essais réalisés en conditions réelles se trouvent tout aussi concluant et ce, malgré un
temps de réponse par requête Ping plus conséquent provoqué par les interférences des
distributeurs.
L’utilisation du Profinet transporté par WIFI pour exécuter des tâches
industrielles nécessitant des configurations complexes (telles que le convoyage dans
ce cas-ci) s’avère donc être un choix judicieux si la bonne configuration du matériel
au niveau des Access point et des clients a été choisie. Premièrement, la configuration
des lieux ainsi que l’espace à couvrir impliqueront l’utilisation de plusieurs Access
point ou non. Dans le cas d’un seul Access point utilisé, le protocole Profinet prévu
pour les applications industrielles se trouve très abouti et le transport par WIFI permet
de fournir un flux de données théorique (11 Mbps en WIFI b, 54 Mbps en WIFI G)
plus que correct. La technologie industrielle s’alignant toujours sur les nouvelles
normes réseau, des solutions matérielles en WIFI n (450 Mbps théoriques) sont déjà
présentes sur le marché afin de satisfaire des flux de données encore plus conséquents.
Pour l’heure, les applications industrielles doivent s’appuyer sur des solutions
de roaming propriétaires telles que celles développées par Siemens, par exemple. En
effet, la norme Wifi 802.11f spécialement conçue pour pallier aux problèmes deroaming fut un échec au niveau de son développement et de son exploitation. Plus
récemment, la sortie de la norme 802.11r promet un handover de 50 ms qui par
rapport aux solutions propriétaires industrielles se trouve beaucoup plus conséquent.
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5. Conclusion
Bien que les solutions de roaming propriétaire ou non ont été étudiées dans ce
travail, les tests effectués dans des conditions réelles nous démontrent que, dans cecas-ci un seul point d'accès pourra couvrir toute la zone de fonctionnement de
l'installation des distributeurs de palettes et on pourra donc se passer de roaming
(changement de point d'accès). Cependant, l'étude des solutions de roaming pour
l'échange de données par la technologie WIFI m'a captivé vu le panel important
d'installations industrielles pouvant intégrer cette technologie pour des raisons d'ordre
pratique, de simplicité d'installation et d'intégration dans un réseau d'entreprise.
Au niveau du fonctionnement de l'installation de palettiseurs, la solution
préconisée au niveau du matériel et de la technologie choisie pourra aisément remplir
les fonctions déjà présentes sur l'installation tout en bénéficiant d'une intégration de
celle-ci dans le réseau Profinet de l'usine, d'un équipement standardisé aux normes des
stocks et d'une durée de vie améliorée. Tous les aspects théoriques et les tests ayant
été effectués, il restera à prévoir le temps de travail nécessaire à l'installation du
nouveau système ainsi que les procédures de maintenance nécessaire à un éventuel
remplacement de matériel (une esquisse de dossier de maintenance étant déjà présente
en annexe 5).
L'architecture des réseaux informatiques de bureau s'intégrant de plus en plus
dans les réseaux industriels, il devient de plus en plus nécessaire pour le métier
d'ingénieur industriel d'acquérir les connaissances de base en adressage réseau,
normes WIFI ainsi que les particularités d'un réseau informatique de bureau ( divisiondu réseau principal en VLAN) mais aussi des réseaux industriels de terrain ( tels que
Profinet ou encore Profibus) présents dans toute industrie contemporaine.
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6. Références
http://books.google.be/books?id=REbtRWo4vHgC&pg=PT332&lpg=PT332&dq=cal
cul+pertes+b%C3%A2timent+wifi&source=bl&ots=e0L1IfuM0J&sig=YUJR1yQElP
GKwZMov6b8Y1M3ZdE&hl=fr&sa=X&ei=rhcZUe7WDeGm0QWdroCIDA&ved=0CDIQ6AEwAQ
http://support.automation.siemens.com/WW/llisapi.dll?func=cslib.csinfo&objId=2770
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http://www.commentcamarche.net/contents/wifi/wifimodes.php3
http://www.icriq.com/en/tous-les-articles/-/asset_publisher/5DmB/content/l-usine-
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http://ww2.college-
m.qc.ca/prof/mziolkowski/marfla/cours/mcf05/pages/dBCalc_notice.htm
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FtOM01e2GWWhK_oSeKWuzv_MpU&hl=fr&sa=X&ei=igNQUem4LuOq0AXm4o
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http://support.automation.siemens.com/WW/llisapi.dll?func=cslib.csinfo&objId=5072
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http://fr.wikipedia.org/wiki/Profinet
http://fr.wikipedia.org/wiki/Ethernet
http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/22681042
Catalogues Siemens automation
http://support.f5.com/kb/en-us/products/big-
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http://static.commentcamarche.net/www.commentcamarche.net/pictures/lan-images-
routeur.png
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http://www.agilicom.fr/tutorial-PROFIBUS-DP.html
http://www.commentcamarche.net/
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7. Annexes
Annexe1 : Processus de l’installation
a. Besoins de l’installationLe système devra alimenter 8 palettiseurs en palettes (de 4 dimensions différentes
possibles) vides en respectant l’ordre des appels des palettiseurs qui, par la suite,
réceptionneront des cartons de diverses tailles afin de les emballer. Ces 8 palettiseurs
seront alimentés par deux chariots (ou distributeurs). Un chariot alimentera 4
palettiseurs. Le débit d’appels des palettiseurs sera d’environ un appel tous les quarts
d’heure.
b. Description générale de l’unité
Les 2 chariots circulent sur un rail (en bleu) et assurent deux fonctionnalités :
• L’évacuation et l’amenée des palettes de la zone de convoyage (approvisionnée par des caristes) en P6, P7 et P8.
• L’alimentation en palettes des huit palettiseurs (P1à P4 et P10 à P13).
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Il est à noter que l’installation pourra fonctionner avec un seul chariot en cas
de panne d’un des deux chariots.
i. Gestion de l’automatisme et vocabulaire
Au sol, une armoire électrique comprenant un automate de type S7-315 2DP a pour
fonction :
• Assurer une communication Profibus DP avec les palettiseurs et MPI avec les
chariots.
• Un terminal permettant de visualiser et piloter le fonctionnement du système.
• La gestion des lignes des 3 lignes de convoyage de palettes vides.
• La gestion de la dépose ou la reprise sur les palettiseurs.
• La gestion des « missions » des chariots.
i. Convoyeur d’alimentation
Chargement
Un cariste charge une pile de palettes sur un des 3 convoyeurs en s’assurant de lacorrespondance entre la pile de palettes et le paramétrage du convoyeur car il existe 4
types de palettes différents. Une fois la pile de palette chargée, l’opérateur valide son
choix dans le terminal (800 normal/spécial ou 1000 normal/spécial).
Ensuite, s’il n’y a pas de présence en C13 et que l’un des chariots n’est pas en prise
sur ce convoyeur, la pile de palettes avance jusqu’en cellule C13. Une fois la pile de
palettes sur C13, un contrôle gabarit sera effectué via C14 et C15.
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Déchargement
L’opérateur peut effectuer un déchargement au niveau du convoyage si une pile de
palette est présente et que le chariot n’est pas en cycle de prise au niveau du
convoyeur. La pile de palettes sera donc évacuée s’il n’y a pas de présence auchargement (cellule C11).
ii. Gestion des demandes des palettiseurs
Un palettiseur peut faire une demande de reprise ou de dépose de palettes en
précisant, à chaque demande le type de palette concerné. Pour chaque demande,
l’automate présent en armoire (au sol) mémorisera 2 missions :
Pour la dépose de palettes :
• Mission 1 : Prise de palette sur un convoyeur.
• Mission 2 : Dépose de palettes sur un palettiseur.
Pour la reprise de palettes :
• Mission 1 : Prise de palette sur un le palettiseur.
• Mission 2 : Dépose de palettes sur un convoyeur.
iii. Mission de distributeurs (ou chariots)
Dès qu’un chariot n’a plus de mission en cours, on lui en enverra une (logique de piled’enregistrement) vers sa CPU (S7-314).
Mission d’un chariot :
Numéro de mission : Compris entre 1 et 99.
Code de mission : Quatre codes existent• Code 1 : Prise de palette.
• Code 2 : Dépose de palette.
• Code 3 : Chariot en position d’attente.
• Code 4 : Initialisation du chariot.Position : Position om la mission est effectuée (P1 à P13).
Type de palette : Format de la palette (800 normal/spécial, 1000 normal/spécial)
Remarque : la mission ne s’exécutera que s’il elle est encore active lors du dépilage
des missions.
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Annexe 2 : Intégration, analyse de la communication et du matériel
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Paramètres radio
Les 4 données à paramétrer dans les boitiers sont les suivantes :
• MPI SA : Adresse MPI du boîtier Dataeagle (identique à celle donnée dans la
configuration des automates).• MPI PA : Adresse du partenaire MPI (adresse de l’automate travaillant avec le
Dataeagle).
• SDB : Numéro du bloc de données de la source (Automate partenaire).
• EDB : Numéro du bloc de données de réception (Partenaire Automate).
Analyse des données
Format des données selon la datasheet Dataeagle (pour programmation
Step 7)
Le bloc de données d’envoi respecte les paramètres suivants :
• Order number : Utilisé pour vérifier le transfert entre appareils.
• 1st slave adress : Adresse MPI du 1er
boîtier esclave.
• Nombre de bytes en réception
• Nombre de bytes en envoi
• Données utiles (maximum 28 bytes)
• Order number : Utilisé pour vérifier le transfert entre appareils.• 2
ndslave adress : Adresse MPI du 2éme boîtier esclave.
• Nombre de bytes en réception
• Nombre de bytes en envoi
• Données utiles (maximum 28 bytes)
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Le bloc de données de réception respecte les paramètres suivants :
Identiques au bloc de données d’envoi. Le paramétrage des trames au niveau des
esclaves seront identiques.
Exemple d’un bloc de données : DB9 (Réception du M110)
D_0 BYTE B#16#0 Compteur de M0108
D_1 BYTE B#16#0 Adresse boitier M0108 (Esclave 1)
D_2 BYTE B#16#0 Nombre d'octets en réception de M0108
D_3 BYTE B#16#0 Nombre d'octets en émission vers M0108
D_4 BYTE B#16#0 Données 1 réception de M0108
D_5 BYTE B#16#0 Données 2 réception de M0108
D_6 BYTE B#16#0 Données 3 réception de M0108
D_7 BYTE B#16#0 Données 4 réception de M0108
D_8 BYTE B#16#0 Données 5 réception de M0108
D_9 BYTE B#16#0 Données 6 réception de M0108
D_10 BYTE B#16#0 Données 7 réception de M0108
D_11 BYTE B#16#0 Données 8 réception de M0108
D_12 BYTE B#16#0 Données 9 réception de M0108
D_13 BYTE B#16#0 Données 10 réception de M0108
D_14 BYTE B#16#0 Données 11 réception de M0108
D_15 BYTE B#16#0 Données 12 réception de M0108
D_16 BYTE B#16#0 Données 13 réception de M0108
D_17 BYTE B#16#0 Données 14 réception de M0108
D_18 BYTE B#16#0 Données 15 réception de M0108
D_19 BYTE B#16#0 Données 16 réception de M0108
D_20 BYTE B#16#0 Données 17 réception de M0108D_21 BYTE B#16#0 Données 18 réception de M0108
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D_22 BYTE B#16#0 Données 19 réception de M0108
D_23 BYTE B#16#0 Données 20 réception de M0108
D_24 BYTE B#16#0 Données 21 réception de M0108
D_25 BYTE B#16#0 Données 22 réception de M0108
D_26 BYTE B#16#0 Données 23 réception de M0108
D_27 BYTE B#16#0 Données 24 réception de M0108D_28 BYTE B#16#0 Compteur de M0109
D_29 BYTE B#16#0 Adresse boitier M0109 (Esclave 2)
D_30 BYTE B#16#0 Nombre d'octets en réception de M0109
D_31 BYTE B#16#0 Nombre d'octets en émission vers M0109
D_32 BYTE B#16#0 Données 1 réception de M0109
D_33 BYTE B#16#0 Données 2 réception de M0109
D_34 BYTE B#16#0 Données 3 réception de M0109
D_35 BYTE B#16#0 Données 4 réception de M0109
D_36 BYTE B#16#0 Données 5 réception de M0109
D_37 BYTE B#16#0 Données 6 réception de M0109
D_38 BYTE B#16#0 Données 7 réception de M0109
D_39 BYTE B#16#0 Données 8 réception de M0109
D_40 BYTE B#16#0 Données 9 réception de M0109
D_41 BYTE B#16#0 Données 10 réception de M0109
D_42 BYTE B#16#0 Données 11 réception de M0109
D_43 BYTE B#16#0 Données 12 réception de M0109
D_44 BYTE B#16#0 Données 13 réception de M0109
D_45 BYTE B#16#0 Données 14 réception de M0109
D_46 BYTE B#16#0 Données 15 réception de M0109
D_47 BYTE B#16#0 Données 16 réception de M0109
D_48 BYTE B#16#0 Données 17 réception de M0109
D_49 BYTE B#16#0 Données 18 réception de M0109
D_50 BYTE B#16#0 Données 19 réception de M0109
D_51 BYTE B#16#0 Données 20 réception de M0109
D_52 BYTE B#16#0 Données 21 réception de M0109
D_53 BYTE B#16#0 Données 22 réception de M0109
D_54 BYTE B#16#0 Données 23 réception de M0109
D_55 BYTE B#16#0 Données 24 réception de M0109
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ii. Puissance, fréquence et type d’antenne
Temps de communication radio Dataeagle
Temps de transmission
Le temps de transmission d’un mot d’un automate programmable vers un autre ainsi
que son retour est constitué des étapes suivantes :
1. Controller 1 cycle program 2 ms
2. Reading data from controller 1 via the MPI 68 ms
3. Wireless transmission from controller 1 to controller 2 10 ms
4. Writing data to controller 2 via the MPI 81 ms
5. Controller 2 cycle program 2 ms
6. MPI query time period 200 ms
Transmission time in one direction 363ms
7. Controller 2 cycle program 2 ms8. Reading data from controller 2 via the MPI 68 ms
9. Wireless transmission from controller 2 to controller 1 10 ms
10. Writing data to controller 1 via the MPI 81 ms
11. Controller 1 cycle program 2 ms
12. MPI query time period 200 ms
Ce qui porte le total à 726ms
Ce temps pourra varier en fonction de différents facteurs tells que la qualité dusignal radio (dû à la distance) ou à certaines interférences pouvant être
provoquées par des appareils présents dans la zone d’émission/réception dusignal.
Fréquence radio utilisée, débit de données
L’appareil présent fonctionne sur une bande de fréquence située autour des2,4 Ghz avec 58 canaux possibles. Chaque boîtier Dataeagle possède unepuissance de 100 mW (20dBm) et 2 antennes omnidirectionnelles de 140 mmet de gain 2,5 dBi. Le débit de données théorique possible peut atteindre 1MB par seconde.
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iii. Automates programmables
CPU315-2DPLes caractéristiques techniques de l'automate programmable se trouvent à
l'URL suivante :
http://support.automation.siemens.com/WW/llisapi.dll?func=cslib.csinfo&lang=fr&sit
eid=cseus&aktprim=0&extranet=standard&viewreg=WW&objid=33516848&treeLan
g=fr
CPU314Les caractéristiques techniques de l'automate programmable se trouvent à
l'URL suivante :
http://support.automation.siemens.com/WW/llisapi.dll?func=cslib.csinfo&lang=fr&sit
eid=cseus&aktprim=0&extranet=standard&viewreg=WW&objid=33516848&treeLang=fr
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Annexe 3 : Analyse globale du programme initial
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DB de travail pour la recherche de missions particulières
Réception de données des états des palettiseurs via Profibus
Table de données des demandes de palettes envoyées par les palettiseu
Table de données des demandes antérieures de palettes envoyées par l
Trame de mission envoyée au chariot M108
Gestion des demandes d d’introduction/évacuation de palettes au con
Table des piles de missions à effectuer
Bloc de données pour animation grde vitesse/petite vitesse des chariots
Trame de mission envoyée au chariot M109
Données des convoyeurs, palettiseurs envoyées aux 2 chariots
Données de marche manuelle envoyée vers M108
Données de marche manuelle envoyée vers M109
Position des chariots envoyée aux palettiseurs
Bloc de données pour front sur bit
Gestion des défauts du PILZ
Etat de la communication PROFIBUS
iv.
FC21 (Gestion convB )
FC22 (Gestion convC)
FC26 (Gestion profibus)
FC7 (Init générale)
FC27 (Front_cel_conv)
FC10 (Dem_palette)
DB11(Demande_palette
DB12(Demande_ant_pa
DB13(Convoyeur)
DB15(Pille_mission)
DB16(Anim_PILZ)
DB20(Mission_M108)OB1
FC25 (défauts)
FC70 (rech_défauts)
FC30 (Gestion pilz)
FC20 (Gestion convA)
FC20 (Gestion convA)
FC18 (missionpartM108)
FC19 (missionpartM109)
FC14(scanmissionM108)
FC15(scanmissionM109)
FC17(WAITCR)
FC23(gestioncanton)
FC24(gestionposchariot)
FC31(visuchariotM108)
FC32(visuchariotM109)
DB1(Constantes)
DB2(Temporisations)
DB5(Trav_partic)
DB10(Recep_aletiseur)
DB22(Mission_M109)
DB24(MPI_manut)
DB25(Com_em_108)
DB26(Com_em_109)
DB30(EM_POS_CH)
DB40(FRONT)
DB50(DEFAUTS)
DB51(Etat_Profibus)
CPU 315-
110
DB27(com_reçu_M108)
DB27(com_reçu_M109)
DB9FC36
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DB des entrées
DB des s
DB des défauts
DB reprenant les différents états du chariot
DB reprenant les tempos
DB reprenant les positions du chariot
DB reprenant les offset
DB de travail du FC10
DB du FC 16
DB de position de la pince
Données de mission reçues depuis la CPU315
Données convoyeur, palettiseur reçues depuis la CPU 315
Données émises vers la CPU 315
Données reçues par le PILZ (via CPU 315)
DB de travail du FC40
DB de gestion pour le cycle manuel
DB pour les fronts
DB de bits remplaçant une sortie si ceux-ci sont écrits plusieurs fois
DB de constantes
OB1
CPU 314
(M108 ET
M109)
FC3 (Recopie_ent)
FC1 (gest_déf )
FC2 (gest_al)
FC4 (Etat_chariot)
FC5 (Tempos)
FC6(compteur_offset)
FC45(calcul_tous_points_P
)
FC16
(positionnement_ch)
FC19
(positionnement_pinc
e)
FC40
(calc_pass_pv_pince)
FC100 (miss_a_faire)
FC101
(Prise_palettiseur)
FC102
(Prise_convoyeur)
FC103
(Depose_palettiseur)
FC104
(Depose_convoyeur)
FC105 (Attente)
DB1 (Entree)
DB2 (Sortie)
DB3 (Défauts)
DB4 (Etat_ch)
DB5 (Tempo)
DB6 (tab_pos)
DB7
(Compt_offset)
DB10 (FC_10)
DB16 (FC_16)
DB19 (POS_pin)
DB20 (Miss_recu_315)
DB22 (Donn_recu_315)
DB23 (Donn_emis_315)
DB25 (Donn_recu_pilz)
DB40 (FC_40)
DB41
(Manu_cycle)
DB50(DB_front)
DB51(Plus_sort)
DB70(DB_cst)
DFC35
FC
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DB pour la gestion des grafcets des missions
DB pour la gestion des grafcets de prise sur palettiseur
DB pour la gestion des grafcets de prise sur convoyeur
DB pour la gestion des grafcets de la depose sur palettiseur
DB pour la gestion des grafcets de la depose sur convoyeur
DB pour la gestion des grafcets de mise en attente
DB pour la gestion des grafcets d’initialisation
DB d’envoi des vitesses
FC106 (Initialisation)
FC110 (Vitesse_auto)
FC41 (Cycle_manu)
FC50 (Sorties)
FC23 (Env_PILZ)
DB100(DB_gest_g
raf)
DB101
(DB_FC101)
DB102
(DB_FC102 )
DB103(DB_FC103 )
DB104
(DB_FC104 )
DB105
(DB_FC105 )
DB106
(DB_FC106)
DB110
(DB_FC110)
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Détails de la communication en envoi (FC35)
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Détails de la communication en réception (FC36)
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Annexe 4 : Carte de communication CP343-1 Lean
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Annexe 5 :Esquisse d'un dossier de maintenance
1. Utilisation de la gestion des distributeurs
L’utilisation et le fonctionnement des écrans d’utilisation restent identiques par
rapport à l’ancienne configuration.
2. Disposition de l’armoire électrique M110
CPU 315-2DP sera remplacée par une CPU 315- 2 PN/DP, une CP 343-1 LEAN sera
ajoutée à l’installation ainsi qu’un Access point Wifi à 2 antennes.
CP Ethernet 343-1 LEAN
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Access point Wi-Fi (Scalance W786-1 PRO)
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Alimentation
L’Access point est alimenté en
230V AC mais peut aussi être
alimenté par POE (Power Over
Ethernet).
4. Disposition de l’armoire électrique M108 et M109
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Antennes : Une antenne présente (Connectée sur antenne A)
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3. Dépannage des éléments de communication
Accès SSID : clé WPA : « XXXXXXXXXX »
M108 et M109
Bridge
En cas de remplacement du bridge suivre les instructions suivantes :
1. Mettre le bridge à remplacer hors tension
2. Retirez le couvercle de la fente.
3. Insérez un tournevis entre le bord avant gauche du C-PLUG et la fente
et relâchez le C-PLUG. Retirez le C-PLUG
4. Fermer la fente du couvercle.
5. Réinsérer la CPLUG dans le bridge de remplacement hors tension.
6. Redémarrer l’appareil.
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Le périphérique pourra fonctionner de deux façons différentes :
● Sans C-PLUG
Le dispositif stocke la configuration dans la mémoire interne. Ce mode est
actif sans CPLUG insérée.
● Avec le C-PLUG
Dès que l'appareil est démarré avec une C-PLUG embrochée, le
périphérique sans fil démarre avec les données de configuration présentes
sur la C-PLUG.
En cas de paramétrage du périphérique :
La configuration stockée sur la C-PLUG est affichée sur l'interface
utilisateur. En cas de consultation de la configuration, la mémoire interne
n'est ni lue ni modifiée. Si des modifications sont apportées à la
configuration, l'appareil mémorise la configuration directement sur la C-PLUG. Ce mode est actif quand une C-PLUG est embrochée.
Access Point
En cas de remplacement de l’Access point suivre les instructions
suivantes :