ECOPARC D affaires de Sologne NEUNG SUR BEUVRON.

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Cyril Guertin
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1 ECOPARC D affaires de Sologne NEUNG SUR BEUVRON ARIA est un concepteur et fabricant de solutions d automatisme et de régulation pour le marché agricole des serres, pépinières et espaces verts. Présente depuis plus de 20 ans sur le marché Français elle développe des matériels (automates, capteurs, interfaces) adaptés au marché horticole ainsi que des logiciels (principalement sur mesure) pour ses automates et sa supervision.

2 Pour le pilotage climatique ou d irrigation en serres, les techniques de raccordement des capteurs et des commandes sont exclusivement filaires : Mise à la Terre Unique METEOROLOGIE AUTOMATE 220VAC Transfo Pluie INTERFACE TELECOMMANDE INTERFACE TELECOMMANDE CAPTEURS CONTACTS T.O.R avec des architectures centralisées (1 seul automate pour l ensemble des capteurs et actionneurs) ou décentralisées avec plusieurs automates en réseau Dans certains cas le réseau de communication entre automates n est plus filaire mais radio (problèmes de traversée de route, )

3 La problématique en pépinière est totalement différente : - Sites de grandes dimensions (plusieurs hectares à plusieurs dizaines d hectares) pour lesquels il est difficile d envisager des systèmes câblés - Mesure et pilotage en extérieur - Cultures de pleine terre et/ou en conteneur pour lesquelles les contraintes d irrigation sont très différentes

4 L irrigation et la fertilisation en pépinière ont évolué ces dernières années. Auparavant, les irrigations étaient souvent gérées manuellement (ouverture d une vanne par un intervenant) puis ont été automatisées (petits programmateurs autonomes sur pile, lignes de codeurs commandant des électrovannes, ). La programmation des irrigations était principalement temporelle (un arrosage d un temps donné tous les x temps). Ces méthodes ne prennent donc pas en compte les besoins des plantes, c est au producteur de modifier ses programmations en fonction de ses constats ou de ses prévisions. Aujourd hui, plusieurs méthodes permettent d optimiser les irrigations

5 - Le modèle climatique : La mesure des paramètres climatiques (température, hygrométrie, vitesse du vent, ensoleillement et pluviométrie) permettent, selon un modèle et des coefficients fonctions de la culture et de son développement, d évaluer le besoin en eau des plantes et d apporter la bonne quantité d eau nécessaire à la culture au bon moment.

6 - Les mesures sur la plante Dendromètre (mesure l évolution du diamètre de tige) Capteur de flux de sève

7 - Les mesures du sol Les tensiomètres Les sondes capacitives Nous disposons donc d une multitude de capteurs permettant de développer des algorithmes de prise de décision optimisée pour l irrigation en pépinière.

La mise en œuvre de ces capteurs peut être réalisée

petite surface ou déjà équipées de lignes de codeurs

architecture générale est la suivante : + Coffret de

8 La mise en œuvre de ces capteurs peut être réalisée par des systèmes filaires sur des exploitations de petite surface ou déjà équipées de lignes de codeurs à l aide de modems sur courant porteur dont l architecture générale est la suivante : + Coffret de départ de ligne Modem de commande et mesures Parcelle de Référence

9 Ou par liaison radio. Coffret esclave Automate central Coffret maître liaison filaire RS 232/RS 485 liaison filaire RS 232/RS 485 liaison radio courte portée 300 m moyenne portée 3 km (portées en champ libre) Nous contacter pour réalisation d un test préalable de la communication radio sur site positionnement GPS jusqu à 8 entrées jusqu à 8 commandes Coffret esclave fonction répéteur alimentation autonome ou secteur Chaque module peut être configuré spécifiquement Coffret esclave Une installation type est composée de : - Une supervision - Un automate central - Un coffret maître - Un ou plusieurs coffrets esclaves - Des capteurs et actionneurs

Dans une telle architecture, La supervision : - Interface homme machine conviviale - Saisie et archivage des consignes - Récupération et archivage des mesures

est chargé de : - Lire les mesures des différents esclaves - Eventuellement effectuer certaines mesures en local (mesures de débit des réseaux par exemple) -

), des contraintes imposées par l exploitant (consignes) - D émettre les ordres de déclenchement des électrovannes et pompes - De gérer les défauts éventuels

10 Dans une telle architecture, La supervision : - Interface homme machine conviviale - Saisie et archivage des consignes - Récupération et archivage des mesures et événements - Représentation graphique (synoptique) du process - Connection vers l extérieur (Internet, alarmes sur GPRS, ) - Traçabilité l automate central est chargé de : - Lire les mesures des différents esclaves - Eventuellement effectuer certaines mesures en local (mesures de débit des réseaux par exemple) - Effectuer les calculs et prises de décision d irrigation en fonction des mesures récupérées, des contraintes d installation (débits, disponibilité des réseaux, ), des contraintes imposées par l exploitant (consignes) - D émettre les ordres de déclenchement des électrovannes et pompes - De gérer les défauts éventuels (fuites, bouchages, disjonctions, défauts radio, ) - De communiquer avec la supervision (réception de nouvelles consignes, transfert des mesures et évènements, )

Le module maître : - Gestion de la liaison radio avec les esclaves - Communication avec l automate central Les modules esclaves : -

de décider des irrigations en cas de disparition de la liaison radio L architecture d un esclave est modulaire, il est composé : -

vers l automate central pour le maître Pilotage des deux cartes d extension (entrées mesures ou sorties) - De cartes d extension

11 Le module maître : - Gestion de la liaison radio avec les esclaves - Communication avec l automate central Les modules esclaves : - Gèrent les ordres reçus (réalisation de mesures, pilotage d actionneurs) - Possèdent une programmation «par défaut» leur permettant de décider des irrigations en cas de disparition de la liaison radio L architecture d un esclave est modulaire, il est composé : - D'une carte principale : Alimentation (9 à 30 VDC) Gestion de la radio (divers modems OEM utilisables) Gestion de la liaison série vers l automate central pour le maître Pilotage des deux cartes d extension (entrées mesures ou sorties) - De cartes d extension «pilotage», dont chaque sortie est configurable Sorties bi-stables (pour relais, électrovannes) Sortie impulsionnelle (pour électrovanne à impulsion)

acquisition capable de lire différents types de signaux.

12 - De cartes d entrées de mesures 4 entrées analogiques configurables 4 entrées tout ou rien (capables de fonctionner en compteur et en mesure de fréquence) Aux vues des divers capteurs disponibles sur le marché, il était nécessaire de concevoir une carte d acquisition capable de lire différents types de signaux. Chaque entrée de mesure analogique est configurable (cette configuration lui étant transmise par l automate central) pour des entrées du type : Courant (0-20, 4-20 ma, ) Tension Sonde platine (Pt100) Résistance

L automate central ainsi que le module maître sont alimentés par le secteur, les modules esclaves pouvant être alimentés soit par batterie, panneaux solaires ou secteur.

Afin que l automate central ne détecte pas l endormissement d un esclave comme étant un défaut, chaque esclave prévient le maître et lui communique sa durée d endormissement.

actionneur, ). Chaque esclave possède son adresse propre et des messages généraux peuvent être transmis par l automate central à tous les esclaves.

13 L automate central ainsi que le module maître sont alimentés par le secteur, les modules esclaves pouvant être alimentés soit par batterie, panneaux solaires ou secteur. Pour nos applications, le «temps réel» étant sur une échelle horaire, la gestion des alimentations permets d endormir les modules pendant de longues durées. Afin que l automate central ne détecte pas l endormissement d un esclave comme étant un défaut, chaque esclave prévient le maître et lui communique sa durée d endormissement. Le protocole radio est un protocole «maison» de type maître / esclave avec des dérogations en cas d événement grave (alimentation trop faible, défaut de capteur, défaut d actionneur, ). Chaque esclave possède son adresse propre et des messages généraux peuvent être transmis par l automate central à tous les esclaves. Une fonction répéteur permet d augmenter la portée radio (un seul point de répétition) elle est activée par la transmission par l automate central d une trame de configuration définissant le ou les esclave(s) dont ce module est le répéteur.

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