Solutions de communications et centralisation de données

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1 CENTRE DE RESSOURCES ET D APPUI TECHNOLOGIQUE POUR LES ENTREPRISES REGIONALES CRATERE Electrotechnique Solutions de communications et centralisation de données Communication PC-API par réseau IP Liaison sans fil Wi-Fi Services OPC : OLE for Process Control - Durée 1h30 par Stéphane GAUTREAU, Professeur agrégé de Génie Electrique Lycée Bernard Palissy Saintes

2 Sommaire Les fonctions d automatismes Bus et réseaux de communication La supervision La communication par Ethernet ou réseau IP Les liaisons sans fil Wi-Fi Acquisition de données par serveur OPC Utilisation du service OPC par client ActiveX Acquisition sous Visual Basic, sous Excel Stockage de données Exploitation sous Excel Solutions de communication et centralisation de données 2

3 Les fonctions d automatisme Acquisition d informations et commandes d actionneurs Entrées / sorties déportées sur bus de communication Dialogue opérateur Terminaux alphanumériques et touches de clavier Ecrans graphiques tactiles Enregistrement de conditions de fonctionnement Archivage et restitution, consignes Supervision Sommaire Solutions de communication et centralisation de données 3

4 Panorama des bus et réseaux de communication - 1 Communication entre un API et sa périphérie Dialogue opérateur TSX-Micro Entrées / Sorties déportées Capteurs / actionneurs UNITEL-WAY Magelis MODBUS Régulateur Eurotherm AS-i TSX-Nano KEP-France Démarreur Leroy-Somer Démarreur API Milieu de gamme < 248 E/S Solutions de communication et centralisation de données 4

5 Panorama des bus et réseaux de communication - 2 Communication entre automates programmables TSX 57 Premium S7-400 FIP-WAY PROFIBUS-DP TSX Micro S7-300 UNITEL-WAY MODBUS AS-i Communication entre un API et sa périphérie Solutions de communication et centralisation de données 5

6 Panorama des bus et réseaux de communication - 3 Communication entre équipements d automatismes PC Supervision GPAO Main Frame ETHERNET Industriel Premium S7-400 Fip-Way TSX Micro Profibus S7-300 Communication entre automates TSX Micro Unitel-Way Unitel-Way Modbus AS-i Communication entre API et périphérie Solutions de communication et centralisation de données 6

7 Panorama des bus et réseaux de communication - 4 Communication entre équipements d automatismes et informatique ETHERNET PC Supervision Premium S7-400 Fip-Way TSX Micro ETHERNET Industriel Profibus S7-300 Main Frame GPAO Communication entre APIs Services Communication entre îlots d automatismes TSX Micro Unitel-Way Unitel-Way Modbus AS-i Communication entre API et périphérie Sommaire Solutions de communication et centralisation de données 7

8 Supervision : fonctions Interface Homme / Machine Envoi de consignes / commandes Affichage des états Etat des alarmes Enregistrement de l évolution du process Restitution des états archivés Solutions de communication et centralisation de données 8

9 Supervision : systèmes Architecture PC, ouverte Stockage sur disque dur Ecran graphique standard ou durci PC tertiaire PC Industriel Automate Stockage sur cartes mémoire Flash PC-Card IHM spécifique et application dédiée Serveur Web embarqués Client sur navigateur standard Solutions de communication et centralisation de données 9

10 Supervision sur PC S.C.A.D.A. : Supervision Control And Data Acquisition Applications, sur système d exploitation dédié Utilise les technologies logicielles de l OS Une plateforme standard : Microsoft Windows De nombreux fournisseurs Solutions de communication et centralisation de données 10

11 Supervision : quelques logiciels Vijeo Look Monitor Pro WinCC PCVue32 Panorama InTouch Citect Wizcon, Factorylink, Cimview, Fdc, Winlab, Cimplicity, Isis3000, Processyn,... Solutions de communication et centralisation de données 11

12 Supervision : nombreux protocoles et matériels FipWay, Fip I/O Modbus, Modbus Plus Profibus WorldFip CAN-Open, DeviceNet Interbus-S, FieldBus ControlNet Industrial Ethernet - TCP/IP Remarque : Chaque application a dû créer ses pilotes de communications Sommaire Solutions de communication et centralisation de données 12

13 Communication par Ethernet ou réseau IP Norme IEEE 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 Technologie Type de câble Vitesse Portée 10Base-T Double paire torsadée 10 Mb/s 100 m 100Base-TX Double paire torsadée 100 Mb/s 100 m 1000Base-SX Fibre optique 1000 Mb/s 500m Solutions de communication et centralisation de données 13

14 Les masques de réseau IP Adresse locale : Masque : Cible accessible : Cible NON accessible : Solutions de communication et centralisation de données 14

15 Paramétrage du TSX 57 Premium Configuration matérielle Coupleur ETY Adresse IP Adresse X-Way Sommaire Solutions de communication et centralisation de données 15

16 Communication Ethernet sans fil : Wi-fi Réseau local sans fil : WLAN (Wireless Local Area Network) Wireless Fidelity Norme IEEE De plusieurs dizaines de mètres en intérieur à plusieurs centaines de mètres en environnement ouvert Cryptage des communications : WEP (Wired Equivalent Privacy) Solutions de communication et centralisation de données 16

17 Communication Wi-fi : caractéristiques Les principales normes Norme Débit Portée max Fréquence Canaux b 11 Mb/s 300 m 2,4 GHz g 54 Mb/s 300 m 2,4 GHz a 54 Mb/s 150 m 5 GHz 8 Autres dérivés de normes : d : internationalisation, e : qualité de service, f : itinérance, h : économie d énergie i : authentification,... Solutions de communication et centralisation de données 17

18 Communication Wi-fi : le matériel D-Link DWL-900AP+ Point d accès b 22Mbps Ethernet 10/100 Mbps Serveur DHCP Contrôle d accès Encryptage WEP 256 bits Configuration Web et administration avec Javascript Solutions de communication et centralisation de données 18

19 Communication Wi-fi : le réseau mis en place TSX Premium Client Point d accès Vérification de la communication Ethernet : C:\>ping Client TSX Premium Solutions de communication et centralisation de données 19

20 Communication Wi-fi : configuration Se connecter sur le serveur Web du module sans fil Définir le mode Point d accès ou Client Modifier les adresses IP Sommaire Solutions de communication et centralisation de données 20

21 OPC: OLE for Process Control OLE : 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 Solutions de communication et centralisation de données 21

22 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 Solutions de communication et centralisation de données 22

23 ActiveX Technologie de partage d information entre plusieurs applications Basé sur OLE et COM Utilisé surtout par les Contrôles ActiveX Facile à utiliser dans les outils de développement en langage évolué R.A.D. : Rapid Application Development Visual Basic, Delphi, Borland C++ Builder, Java Builder,... Utilisable dans toutes les applications basées sur COM : Microsoft Office,... Solutions de communication et centralisation de données 23

24 Les solutions OPC Schneider-Electric OFS : OPC Factory Server Siemens OPC Server Applicom International Direct-Link 3.7 : SW 1000 ETH / SER Solutions de communication et centralisation de données 24

25 Woodhead - Applicom International Woodhead Software & Electronics Caudebec-lès-Elbeuf Mise en oeuvre Solutions de communication et centralisation de données 25

26 Acquisition sous Visual Basic - La fiche Solutions de communication et centralisation de données 26

27 Acquisition sous Visual Basic - Le code Solutions de communication et centralisation de données 27

28 Acquisition sous Excel - La fiche Solutions de communication et centralisation de données 28

29 Acquisition sous Excel - Le code du classeur Solutions de communication et centralisation de données 29

30 Acquisition sous Excel - Le code de la fiche Solutions de communication et centralisation de données 30

31 Stockage de données : formats et moyens Format : Fichier texte Fichier Excel Base de données Access : une base en *.mdb Mode d accès : M.D.A.C. Microsoft Data Access Components > 2.5 DAO : Data Access Objects RDO : Remote Data Objects (Accès ODBC par SQL) ADO : ActiveX Data Objects = ADOdb + ADOX + JRO Solutions de communication et centralisation de données 31

32 Stockage de données : le code Solutions de communication et centralisation de données 32

33 Exploitation sous Excel Développement : GAINS : Lecture des données par Requête : Microsoft Query Application personnalisée par Visual Basic pour Applications Edition automatique de graphes Dialogue utilisateur personnalisé Productivité Assurance Qualité, normes ISO 9000 Merci. Solutions de communication et centralisation de données 33