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


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


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


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


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


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


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


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


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


Supervision : quelques logiciels

Vijeo LookMonitor Pro

WinCC

PCVue32

Panorama

InTouch

Citect

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


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


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


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


Paramétragedu TSX 57 Premium

� Configuration matérielle

➨ Sommaire

� Coupleur ETY

� Adresse IP

� Adresse X-Way


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)


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/


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


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 :


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


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


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


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, ...


Les solutions OPC

� Schneider-Electric

� OFS : OPC Factory Server

� Siemens

� OPC Server

� Applicom International

� Direct-Link 3.7 : SW 1000 ETH / SER


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

http://www.woodhead.com/

Woodhead Software & Electronics

76320 Caudebec-lès-Elbeuf

➨ Mise en oeuvre


Acquisition sous Visual Basic - La fiche


Acquisition sous Visual Basic - Le code


Acquisition sous Excel - La fiche


Acquisition sous Excel - Le code du classeur


Acquisition sous Excel - Le code de la fiche


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


Stockage de données : le code


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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