DELMIA Automation. New Paradigm in Automation Design and PLC Programming

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1 DELMIA Automation New Paradigm in Automation Design and PLC Programming Anthony Hairon December 6th, 2005

2 DELMIA The DIGITAL Manufacturing Brand of Dassault Systemes WW 650 people Sales & Marketing teams in HQ in Auburn Hills, MI Americas (US, Canada, Mexico, Brazil, Argentina) Europe (Germany, France, UK, Sweden, Italy, Finland, Spain/Portugal) Asia Pacific (Japan, Korea, Taiwan, China, Hong Kong, Australia, India, Malaysia, Singapore) R&D labs in Auburn Hills, USA Fellbach, Germany Bangalore, India Montreal, Canada Suresnes, France Grenoble, France

3 DELMIA AUTOMATION Production line controlling and monitoring VIRTUAL Product Engineering Production Engineering Process Planning PLM 3D Process detailing and validation Mechanical Resource modeling and simulation AUTOMATION Control Engineering Control Programming Virtual Equipments Modeling and Simulation Control validation For Virtual Startup VIRTUAL VALIDATION PHYSICAL

4 Why DELMIA Automation?

5 Current Workflow in Control Design In design facilities On Shop Floor Global behavior? Production rate? Production Rate Mechanical Engineer Process Engineer Control Engineer Mechanical Design of line Process planning resource Detailing Control Programming Long and Expansive Debug & Test Control Programs

6 DELMIA Automation Approach : Virtual validation of control programs In design facilities On Shop Floor DELMIA Automation Estimation of Production Rate Mechanical Engineer Process Engineer Control Engineer Mechanical Design of line Process planning resource Detailing Nominal Behavior Control Programming +Digital Validation Reduced time Debug & Test Control Programs

7 DELMIA Automation Solutions

8 Smart Device = collaborative platform between Mechanical and Control Engineers Mechanical Engineer Device Behavior OK Smart Device Pass the SMART Device Geometry Kinematics/Task Internal Logic & I/Os Control Engineer Very clear. Easy to consider the abnormal process

9 Build a Virtual Cell Using the Smart Device to build a virtual equipment Kinematics/Tasks Internal Logic I/Os I/Os DELMIA Automation 3D Virtual Equipment Multi-CAD Smart Device Smart Device Smart Device Library

10 PLC program validation with Delmia Automation PLC Programming Softwares: Multi-PLC DELMIA Automation 3D Virtual Equipment Unity NE Prog Step7 RS Logix PLC program Validation against Virtual Equipment Validation with : - Normal behavior - Abnormal situations Communication Network

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12 PLC Programming with DELMIA Automation PLC Independant DELMIA Automation PLC Programming (IEC ) Programming and Validation DELMIA Automation 3D Virtual Equipment Multi-PLC in 3D context DELMIA Automation PLC Setup Developed with or by PLC providers PLC program Validation against Virtual Equipment Communication Network Validation with : - Normal behavior - Abnormal situations

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14 Production System Analysis Production rate Resource Working rate Gantt Diagrams

15 End user Benefits In Design Facilities On Shop Floor 3D Mechanical Design Control Engineering Line Building & Installation Control Engineering Current workflow. Workflow with DELMIA Automation Production Startup 3D Mechanical Design Line Building Control Eng. Control Engineering VALIDATION Production Startup

16 DELMIA Automation Partnerships

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18 Dextus business & ambition Dextus business Consuting and services to improve Industrial performance industrialization, investment optimization, line definition and ramp up Sell and implement all software solutions from Delmia corp DELMIA Automation DELMIA PLM solutions for production engineering SMARTEAM Dextus Ambition Become a leader in the Production engineering market Appear as a game changer thanks to innovative solutions linking virtualization to automation realization

19 November 15, 2004, OMRON and Delmia Corp. Form Strategic Partnership for Industrial Automation Market. OMRON becomes a DELMIA business partner and will integrate DELMIA Automation into its new generation of Control and Network Solutions (CNS) using CAA V5. OMRON Control & Network Solution PLC Controller Network Software Tools Solution DELMIA Automation

20 Automation and Drives Automation Systems April 12, 2005, SIEMENS A&D Automation Systems and DELMIA form a technical cooperation around Digital Factory and the development of a DELMIA Automation PLC Setup for SIEMENS PLCs. DELMIA Automation LCM Studio PLC Programming SIEMENS STEP7 PLC Setup S7 PLC OPC

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22 Linux dans les automatismes sur PC Par Robert JAY 6 décembre 2005 Club Automation LINUX dans les automatismes sur PC

23 Préambule (1/2) Extrait de l article publié dans les «Techniques de l ingénieur» : «Les notions de temps réel et de communication dans un système d'exploitation sont indispensables pour les applications techniques et industrielles, et nous partageons ici notre expérience quotidienne du système LINUX dans le domaine de l'automation, particulièrement exigeant en termes de réactivité, fiabilité et répétabilité. En effet les concepteurs de Systèmes Automatisés de Production (SAP) doivent faire face à des contraintes de plus en plus sévères, des exigences de performances en terme de qualité et productivité, l'utilisation et le suivi des nouvelles technologies tant pour les capteurs et actionneurs qu'au niveau électronique de contrôle/commande, etc. sans parler des progrès énormes des matériaux et de la mécanique. Nous traitons ici des aspects temps réel et déterministes nécessaires aux applications d'informatique industrielle, communication et automation, en laissant le soin à l'utilisateur d'extrapoler vers d'autres domaines d'applications» 6 décembre 2005 Club Automation LINUX dans les automatismes sur PC

24 Préambule (2/2) «Le monde industriel utilise de plus en plus de PC, déclinés sous toutes les formes : bureautique, industriel en rack, shoe box, panel PC, etc. Sa facilité de communication et de fonctionnement coopératif en réseau, répond aux besoins d'échanges d'informations pour assurer la réactivité de la production. Il est donc entré dans les ateliers en particulier pour superviser et contrôler des machines de production. On lui confie des tâches de plus en plus complexes, et il supporte même des applications d'automatisme et de commande numérique. Mais, dans ce cas, on exige de lui des qualités de robustesse, de fiabilité, de sécurité et bien sûr de performance. Si le matériel répond aujourd'hui à ces critères, il n'en est pas de même pour certains systèmes d'exploitation, développés à l'origine pour des applications bureautique, donc non critiques. L'utilisateur industriel doit se tourner vers un système d'exploitation répondant à ses exigences, en étant assuré de la pérennité du système, de sa large diffusion et de son évolutivité. C'est le cas du système Linux arrivé à présent à maturité avec un nombre de plus en plus important de références dans les applications critiques. Linux est devenu un système d'exploitation robuste intégrant toutes les fonctionnalités d'unix avec un choix très riche de logiciels libres et d'applications associés. La qualité des logiciels Linux en fait un produit économique, fiable, offrant une plate-forme informatique supportée qui convient à l'environnement de l'entreprise industrielle. Système stable et fiable, Linux correspond tout à fait aux besoins des applications critiques et temps réel de l'entreprise industrielle, en particulier au niveau communication dans l'atelier et contrôle commande des Systèmes Automatisés de Production.» Extrait de «Linux pour le temps réel» publié par R.Jay, F.Boudra, M.Vial dans les techniques de l ingénieur ( 6 décembre 2005 Club Automation LINUX dans les automatismes sur PC

25 Nécessité du temps réel pour les automatismes Dans le monde industriel, la notion d automatisme implique des fonctions logicielles (Partie Commande) et des fonctions matérielles (Partie Opérative). 6 décembre 2005 Club Automation LINUX dans les automatismes sur PC

26 Nécessité du temps réel pour les automatismes Dans le domaine de l'automation, le TEMPS REEL implique toujours la relativité entre les deux systèmes (PC / PO) et s'associe à la notion de déterminisme. Ainsi le fait que la PC (Partie Commande) traite les informations de la PO (Partie Opérative) en temps réel implique : Une REACTION TEMPS REEL Toute information envoyée par la PO est prise en compte par la PC et pour toutes ses incidences Un TRAITEMENT TEMPS REEL des informations Toute information envoyée par la PO est traitée par la PC et pour toutes ses incidences dans les limites imposées de temps de réponse à cette information Un système sera dit "déterministe" lorsque le temps maximal qu'il mettra pour traiter une tâche quelconque sera connu et déterminé à l'avance. 6 décembre 2005 Club Automation LINUX dans les automatismes sur PC

27 Le temps réel dans LINUX La notion de temps réel est souvent associé à la notion de temps de réponse ou de temps de latence qui est l intervalle de temps entre l instant où un système reçoit un stimulus et l instant où le système produit un résultat basé sur ce stimulus. Pour les systèmes informatiques, le stimulus est généralement une interruption matérielle. La définition de temps réel est affinée en introduisant les notions de temps réel «dur» et temps réel «mou»: Un système temps réel «dur» est un système qui garantit les cas les plus défavorables pour les temps de réponse, et donc le déterminisme des applications d automatisme. Un système temps réel «mou» est un système temps réel qui ne peut garantir les cas les plus défavorables mais satisfait en moyenne les temps de réponse imposés. De base LINUX est un système temps réel «mou». Différentes techniques («patch», «extensions noyau RTlinux, RTAI», ) permettent de disposer de temps réel «dur», nécessaire dans les applications d automatisme critiques comme le contrôle commande de machines de production. 6 décembre 2005 Club Automation LINUX dans les automatismes sur PC

28 Le temps réel dans LINUX Espace utilisateur Processus Linux (IHM, ) Espace noyau Noyau Linux Taches temps réel Interruptions logicielles Micro-noyau temps réel Matériel Interruptions matérielles 6 décembre 2005 Club Automation LINUX dans les automatismes sur PC

29 Applications d automatisme sous LINUX LINUX répond aux exigences temps réel et de déterminisme des applications d automatisme, ainsi qu aux impératifs industriels de robustesse et de fiabilité. En pratique le choix du temps réel mou ou dur dépend des applications à traiter et des temps de réponse nécessaires : Mesure de température : 10 à 120 s Réaction catalytique : 10 à 45 s Mesure de débit : 1 à 3 s Asservissement : 0,001 à 0,1 s Toutefois le déterminisme étant indépendant de l unité de temps, il sera préférable, par expérience, de disposer de temps réel «dur» pour tout type d application. C est le choix d UXP dans sa solution processeur d automatisme temps réel OPRAL programmé avec ALOGRAF, atelier logiciel d automatisme déterministe. 6 décembre 2005 Club Automation LINUX dans les automatismes sur PC

30 Applications d automatisme sous LINUX Exemple ALOGRAF, atelier d automatisme ALOGRAF est un atelier logiciel universel qui permet le développement, en langage d'automaticien et sur une plate-forme informatique standard, d'applications d'automatismes hautes performances, puis leur chargement et leur exécution sur une machine-cible "ouverte" : automate ouvert, calculateur industriel, PC industriel ou carte micro dédiée. Parmi ces cibles, on retiendra ici celles équipés de LINUX : PC industriel ou autre présentation, OPRAL processeur d automatisme, Cartes micro avec processeur ARMx, Conforme à la norme IEC 61131, ALOGRAF produit directement, à partir d'une description en Grafcet, du code C ou C++ compilé et optimisé, permettant la structuration et la réalisation d'applications d'acquisition et de contrôle-commande temps réel rapides et déterministes. 6 décembre 2005 Club Automation LINUX dans les automatismes sur PC

31 Applications d automatisme sous LINUX Les entrées sorties Parmi les types d E/S disponibles et gérables sous LINUX : -Cartes sur bus PCI et PC104, autorisant des accès rapides -Modules E/S sur bus de terrain : -Profibus, Can, CanOpen, Device Net, Interbus, Modbus, Modbus TCP Attention au choix des pilotes selon le type de temps réel «mou» ou «dur» exigé dans l application. Certains pilotes LINUX sont disponibles uniquement sous un type d environnement, la plupart en «mou». Nota : UXP a dû développer des pilotes en temps réel «dur» sous RTAI pour les cartes E/S et bus de terrain sur bus PC 104 afin de répondre aux exigences de ses applications. 6 décembre 2005 Club Automation LINUX dans les automatismes sur PC

32 Applications d automatisme sous LINUX 3 exemples types Asservissement de presses 400 Tonnes à compression : IHM et automatisme sur PC Linux, TR «mou» 4 vérins hydrauliques indépendants Précision de parallélisme 30 Microns, temps cycle 10 ms Contrôle commande machines production milieu automobile : Automatisme sur OPRAL, TR «dur» 250 Grafcets, 500 E/S sur Profibus, temps cycle 4 ms Contrôle commande (avec soft motion) de machines standard : Automatisme sur OPRAL, TR «dur» 50 Grafcets, 4 boucles PID, temps cycle 300 µs (0,3 ms)! 6 décembre 2005 Club Automation LINUX dans les automatismes sur PC

33 Linux dans les automatismes sur PC Conclusion Dans un même système LINUX, l utilisateur dispose du temps réel mou (pour tâches interfaces utilisateur) et du temps réel dur (pour tâches critiques) : ainsi un seul système supporte simultanément les fonctions de supervision et l application d automatisme. Outre les aspects techniques et en particulier le temps réel que nous venons de développer, LINUX présente d autres avantages déterminants pour l utilisateur qui souhaite une solution d automatisme pérenne et ouverte : Système maîtrisé, stable, robuste, sources disponibles Configurable sur mesure pour chaque matériel et application si nécessaire Économique : pas de run-time, multitâches temps réel, ressources matérielles légères (mémoire et processeur) Ouvert à tous les standards informatiques et normes UNIX (POSIX) 6 décembre 2005 Club Automation LINUX dans les automatismes sur PC

34 Technologies Ethernet Industriel EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert EtherCAT - Bus de terrain Ethernet 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

35 EtherCAT : le bus de terrain Ethernet! EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert EtherCAT est temps réel jusqu au niveau des E/S Plus besoin de sous-couches réseaux Pas de retard introduit par les passerelles E/S, capteurs, variateurs, écrans: Tout sur le même système! 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

36 EtherCAT est rapide! EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert Taux de Transmission: 2 x 100 Mbits (Full-Duplex) Temps de rafraîchissement: 256 E/S digitales en 11 µs 1000 E/S digitales distribuées sur 100 noeuds en 30 µs = 0.03 ms 200 E/S analogiques (16 bits) en 50 µs, soit un échantillonnage à 20 khz 100 Axes Servo (8 octets E/S chacun) en 100 µs = 0.1 ms E/S digitales en 350 µs 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

37 EtherCAT est rapide! EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert Toute la bande passante d Ethernet pour les E/S et Axes: Trame Ethernet: 84 Octets (en incluant l entête + IPG Inter-Packet Gap) 22 Bytes data pay load: e.g. 2Bit 6Byte 4 Bytes 12 Bytes Entête Data: 46 Octets CRC IPG Requête avec données de sortie Entête Data: 46 Bytes CRC IPG Réponse avec données d entrée I/O I/O Temps Réaction noeud avec 4 Octets Entrées + 4 Octets Sorties par noeud: 4,75% application data ratio at 0µs reaction time/node 1,9% application data ratio at 10µs reaction time/node 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

38 EtherCAT est rapide! EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert Comparaison Utilisation Bande Passante: 4 octets de données utilisateur par noeud: Polling / Timeslicing: environ 2..5% Broadcast (Maître Esclaves): environ 20 30% A partir de 2 bits de données par noeud: EtherCAT: 80 97% Polling / Timeslice Broadcast EtherCAT 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

39 Principe de fonctionnement: Ethernet à la volée EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert Analogie avec un train : Le Train (Trame Ethernet) ne s arrête jamais Même en regardant le train à travers une fenêtre étroite, chacun voit le train en entier La Voiture (Sous-Télégramme) a une longueur variable Chacun extrait ou insère des individus (Bits) ou des groupes d individus au train Car 27 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

40 Principe de fonctionnement: Ethernet à la volée EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel Minimal protocol overhead via implicit addressing IPC ouvert.. DVI Ethernet HDR FH EH Data WKC CRC Structure des trames optimisées pour les E/S déportées Communication complètement gérée dans le hardware: performance maximale Pas besoin de switches s il n y a que des modules EtherCAT sur le réseau Fonctions diagnostics évoluées Compatibilité Ethernet maintenue 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

41 Principe de fonctionnement: Ethernet à la volée EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel IPC Switch ouvert.. DVI (option!) Utilisation possible de Switch standards Avec les Switches: une seule adresse MAC pour l ensemble des nœuds (jusqu à nœuds) 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

42 Principe de fonctionnement: Ethernet à la volée EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert La gestion à la volée permet un gain de temps Les données sont extraites et/ou insérées au passage du télégramme, sans bufferisation, stockage, empaquetage ou dépaquetage de la trame from vom Master to Master Retard Minimum de la trame pour chaque noeud Performances optimales 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

43 EtherCAT: Mapping géré par les Esclaves EtherCAT est : plus rapide IPC Ethernet Industriel ouvert logical process image: up to 4 GByte Telegram Structure Data n PLC Data NC Data 0 DVI 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology Ethernet HDR HDR 1 PLC Data HDR 2 NC Data HDR n Data n CRC Sub- Telegram 1 Sub- Telegram 2 Sub- Telegram n Le Contrôleur est soulagé de certaines tâches. Le Maître devient très simple La transmission des données se fait en fonction des besoins de l application: Très rapide, flexible, efficacement

44 Synchronisation des Horloges avec EtherCAT EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert Précision Synchronisation (<< 1 µs!) par une mesure exacte des horloges distribuées IPC M t S.. DVI S S S S S S S 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

45 Synchronisation des Horloges avec EtherCAT EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel Analyse Oscilloscope sur 2 périphériques avec 300 Nœuds entre les deux, 120m de câble ouvert Simultanéité: ~15 ns Jitter: ~ +/-20ns 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

46 EtherCAT est un Ethernet Industriel! EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert EtherCAT utilise les trames standards: IEEE Eventuellement via UDP/IP (Si besoin de routeur) Pas de modification de longueur de trame MTU: max Byte 48 Bit 48 Bit 16 Bit 16 Bit 32 Bit Destination Source EtherType Header CRC Embedded in Standard Ethernet Frame w. EtherType 88A4h 1..n EtherCAT Telegrams Ethernet H. IP Header UDP H. Header Or: via UDP/IP with UDP Port 88A4h 160 Bit 64 Bit CRC 11 Bit 1 Bit 4 Bit Length Res. Type /02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

47 EtherCAT est un Ethernet Industrial! EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert Complètement transparent pour TCP/IP Technologies Internet utilisables: HTTP, FTP, Aucune diminution des performances Temps Réel! Périphérique Esclave EtherCAT Pile TCP/IP Standard Application Ethernet TCP IP UDP Données Acycliques Application Temps Réel Mailbox Process Data EtherCAT MAC / DLL Ethernet PHY Ethernet PHY 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

48 EtherCAT est un Ethernet Industriel! EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert Connexion de tout périphérique Ethernet via un switch Accès au server Web avec un Browser Standard Webserver virtual Ethernet Switch Functionality Switchport IPC.. DVI 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

49 Switch EtherCAT: Tout protocole Ethernet EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert Interface vers un périphérique Ethernet ou un réseau Les trames Ethernet sont encapsulées dans EtherCAT Protocol Ethernet à travers EtherCAT EtherCAT Switchport Ethernet MAC PHY µc Fragementation Mailbox Process Data EtherCAT MAC / DLL Ethernet PHY Ethernet PHY 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

50 EtherCAT est un Ethernet Industriel! EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert Un Switch Ethernet Virtuel permet le routage des trames Ethernet De l intérieur ou de l extérieur du segment virtual Ethernet Switch Functionality Switchport IPC Switch.. DVI Switch 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

51 EtherCAT: Intégration verticale (I) EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel...via Switch ouvert IPC Switch.. DVI + Tout protocole Ethernet est utilisable + Nécessite un seul port Ethernet (sur IPC/Controller) - mais: performances réduites, dû au retard introduit par le switch (et au trafic générique d Ethernet) 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

52 EtherCAT: Intégration verticale (II) EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert...via module Switchport IPC.. DVI + Tout protocole Ethernet est utilisable + Nécessite un seul port Ethernet (sur IPC/Controller) +Performances EtherCAT non affectées 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

53 EtherCAT: Intégration verticale(iii) EtherCAT est : plus rapide...via 2nd Port Ethernet Ethernet Industriel ouvert IPC.. DVI + Tout protocole Ethernet est utilisable + Performances EtherCAT non affectées - Nécessite un second Port Ethernet Port (sur IPC/Controller) 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

54 EtherCAT: Architecture Système Flexible EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert Master IPC Switch.. DVI Master IPC.. DVI 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

55 EtherCAT Technology Group Members (as of June 2005) EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

56 Exposition Hannovre 2005 Stand des Participants ETG EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology

57 C est EtherCAT! EtherCAT est : plus rapide Ethernet Industriel ouvert 03/02/2010 EtherCAT: Ethernet Control Automation Technology Martin Rostan EtherCAT Technology Group Ostendstr Nuremberg, Germany Phone , Fax -29 [email protected]

58 Copyright 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. EtherNet/IP Aujourd hui et Demain Vincent Laulanet

59 EtherNet/IP Aujourd hui : Un modèle de protocole standard Copyright 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. Transfert fichier Web Voix/Vidéo Serveurs Management EtherNet/IP FTP SMTP HTTP VOIP DNS SNMP Couche Application CIP TCP IP UDP Implémentation du modèle OSI Ethernet Standard CSMA / CD Couche Physique

60 EtherNet/IP Aujourd hui : Une offre produit déjà étendue IHM Terminaux de programmation Système de gestion Media Robots Automates Switches Balances Drives E/S Vannes Composants machines Copyright 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. Instruments

61 EtherNet/IP Aujourd hui : Le portfolio Rockwell Powermonitor I Tous les Services FlexLogix ControlLogix PanelView Plus Industrial PC Power Monitor SoftLogix 5800 ALLEN-BRADLEY V A Les produits EtherNet/IP fonctionnent avec une interface web PLC-5E SLC 5/05 FLEX I/O POINT I/O MicroLogix ControlLogix I/O Drives CompactLogix Copyright 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.

62 EtherNet/IP Demain : Les concepts du futur Copyright 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. Ethernet/IP Safety Intégration dans le réseau d entreprise EtherNet/IP Safety suivra DeviceNet Safety EtherNet/IP continuera d améliorer l intégration de l information entre la production et l entreprise Synchronisation et Motion EtherNet/IP Le standard de synchronisation et de la commande de mouvement Sécurité Les systèmes EtherNet/IP continueront d évoluer et d intégrer de nouvelles mesures de sécurité

63 EtherNet/IP Demain : Une structure réseau unifiée Copyright 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. EtherNet/IP Un coût système plus bas Une meilleure performance Une intégration simplifiée Un futur assuré EtherNet/IP

64 Club-Automation Paris 6 décembre 2005 Application des directives ATEX EX Hubert LEDOUX Bureau Veritas Pôle Conseil +33 (0) [email protected] Dans l intérêt des entreprises et des Hommes

65 2 réglementations ATEX Pourquoi 2 directives? 2 réglementations ATEX Constructeur de matériels ou assemblages destinés à fonctionner en atmosphère explosible EX EX Exploitants d installations qui présentent des risques ATEX Directive 94/9/EC Directive 1999/92/EC ATEX Club Automation - 06/12/05 - Hubert LEDOUX - Bureau Veritas +33 (0)

66 3 Secteurs réglementations ATEX concernés Les activités qui présentent des risques d explosion : Distribution de gaz» cas de fuite Transformation du bois» poussières de bois susceptibles de former des mélanges poussières/air explosifs dans des filtres ou des silos par exemple. Ateliers de peinture» «overspray» qui se forme dans les cabines de peinture lors du laquage de surfaces au pistolet et vapeurs de solvant libérées Agriculture» poussières de céréales, biogaz ATEX Club Automation - 06/12/05 - Hubert LEDOUX - Bureau Veritas +33 (0)

67 4 Secteurs concernés réglementations ATEX Les activités qui présentent des risques d explosion : Industrie mécanique (métallurgie, traitement de surface )» Poussières métalliques explosives peuvent se former lors du traitement des surfaces (polissage) + utilisation de solvants, H2 Industrie alimentaire» transport, stockage de pulvérulents Industrie pharmaceutique» Alcool, poussières explosives. Raffineries» Hydrocarbures inflammables ATEX Club Automation - 06/12/05 - Hubert LEDOUX - Bureau Veritas +33 (0)

68 5 Secteurs concernés réglementations ATEX Les activités qui présentent des risques d explosion : Industrie chimique :» procédés de transformation et de traitement de substances gazeuses, liquides et solides combustibles. Décharges» fermentation, présence de liquides inflammables Production d électricité :» transport, du broyage et du séchage du charbon Entreprises d épuration de l eau» gaz de fermentation ATEX Club Automation - 06/12/05 - Hubert LEDOUX - Bureau Veritas +33 (0)

69 6 Secteurs concernés réglementations ATEX Les activités qui présentent des risques d explosion : Tous secteurs industriels confondus : Les chaufferies (gaz ou fioul) Le opérations de charge des batteries ATEX Club Automation - 06/12/05 - Hubert LEDOUX - Bureau Veritas +33 (0)

70 7 réglementations ATEX Obligations de l'employeur 8 Les 5 obligations de l'employeur Classification et signalisation des zones Évaluation des risques d explosion Devoir de coordination (entreprises extérieures) Mesures d organisation (formation, maintenance, instructions ) «Document Relatif à la Protection contre les Explosions» ATEX Club Automation - 06/12/05 - Hubert LEDOUX - Bureau Veritas +33 (0)

71 8 Obligations réglementations ATEX de l'employeur 8 Classification des zones dangereuses : «L'employeur subdivise les emplacements potentiellement explosibles en zones, en s'appuyant sur les résultats de l'analyse de risques : 0, 1, 2, 20, 21, 22» atmosphère explosible présente en permanence, pendant de longues périodes ou fréquemment atmosphère explosible susceptible de se présenter occasionnellement en fonctionnement normal atmosphère explosible en de fonctionnement anormal ou, de courte durée Exemple Gaz / Vapeur Poussière ATEX Club Automation - 06/12/05 - Hubert LEDOUX - Bureau Veritas +33 (0)

72 9 réglementations ATEX Dates clés 8 Les lieux de travail déjà utilisés avant le 30 juin 2003 doivent satisfaire, au plus tard trois ans après cette date, aux prescriptions minimales fixées par la présente directive. 8 Les lieux de travail utilisés pour la première fois après le 30 juin 2003 doivent satisfaire aux prescriptions minimales fixées par la présente directive. 30 juin juin Lorsque des lieux de travail font l objet, après le 30 juin 2003, de modifications, d extensions ou de transformations, l employeur est tenu de prendre les mesures nécessaires pour que ces modifications soient conformes aux prescriptions minimales fixées par la présente directive. ATEX Club Automation - 06/12/05 - Hubert LEDOUX - Bureau Veritas +33 (0)

73 10 réglementations ATEX Les risques liés aux équipements Assujettissement d un assemblage (process) à la directive ATEX L assemblage est localisé (au moins partiellement ) dans une zone ATEX (éventuellement engendrée par lui-même) Présence de sources potentielles d'inflammation Assujettissement à la directive ATEX 94/9 Intégration = Analyse de risques ATEX Déclaration de conformité (unique) Notice d instruction Certification par un Organisme Notifié (Annexe IX) * Dans le cas d un assemblage d équipements déjà certifiés ATEX, la certification de l assemblage par un ON est obligatoire si l analyse de risque met en évidence un «risque supplémentaire» lié à l assemblage ATEX Club Automation - 06/12/05 - Hubert LEDOUX - Bureau Veritas +33 (0)

74 11 Marquage CE ATEX marquage MARQUAGE Suivant 94/9/CE 0081 II 2 G Marquage CE obligatoire pour la circulation des produits en CEE. Numéro d agrément de l organisme notifié : 0081 : LCIE 0080 : INERIS Il existe également d autres organismes notifiés en Europe : CESI (Italie), LOM (Espagne), TUV (Allemagne) Matériel utilisable en atmosphère explosive. Cette marque est apparue depuis la directive 76/117/CE. G pour gaz ou D pour poussières (Dust en anglais) Catégorie d appareil : 1 pour zone 0, 2 pour zone 1 et 3 pour zone 2. I: appareils susceptibles d'être mises en danger par le grisou et/ou des poussières inflammables. II : appareils destinés à être utilisés sur d'autres sites que les mines susceptibles d'être mis en danger par des atmosphères explosibles. Depuis le 1 juillet 2003, tous les appareils et équipements de protection doivent porter ce nouveau marquage. ATEX Club Automation - 06/12/05 - Hubert LEDOUX - Bureau Veritas +33 (0)

75 12 Analyse de risques ATEX Analyse de risque 8 Évaluation des risques d explosion (approche commune aux deux directives): Risque d explosion Probabilité d explosion Zoning (probabilité de présence d une ATEX ) Probabilité source d inflammation Gravité de l explosion ATEX Club Automation - 06/12/05 - Hubert LEDOUX - Bureau Veritas +33 (0)

76 13 Analyse de risques ATEX Exemple : analyse de risque ATEX d un skid (turbine à gaz) Analyse de risque ATEX Source d inflammation : Équipements électriques Points chauds Électricité statique Frottement mécanique ATEX Club Automation - 06/12/05 - Hubert LEDOUX - Bureau Veritas +33 (0)

77 14 Analyse de risques ATEX Analyse de risque ATEX 8 Exemples de matériels concernés : Vannes Pont roulant Bandes transporteuse Réducteur de vitesse Pompe Compresseur Élévateur à godet Agitateur Ventilateurs ATEX Club Automation - 06/12/05 - Hubert LEDOUX - Bureau Veritas +33 (0)

78 15 Analyse de risques ATEX Niveau d acceptabilité de la source d inflammation VS zone ATEX Probabilité de la source d'inflammation Non susceptible d'apparaître y compris en cas de dysfonctionnement rare Susceptible d'apparaître uniquement en cas de dysfonctionnement rare Susceptible d'apparaître uniquement en cas de dysfonctionnement prévisible Susceptible d'apparaître en fonctionnement normal 8Exemple : cuve agitée Exigences au niveau du palier de passage de l arbre (contrôle de la température, lubrification ) Non acceptable Cuve en zone 0 ( e.g. non inertée ) Analyse de risque ATEX Acceptable 0 (gaz) 1 (gaz) 2 (gaz) 20 (poussière) 21 (poussière) 22 (poussière) ZONES A RISQUE D'EXPLOSION Cuve en zone 1 (e.g. inertée avec prise d échantillon ) Cuve en zone 2 (e.g. inertée sans prise d échantillon ) Pallier : double protection contre le grippage Pallier : simple protection contre le grippage Pallier : pas d échauffement en fonctionnement normal ATEX Club Automation - 06/12/05 - Hubert LEDOUX - Bureau Veritas +33 (0)

79 16 Analyse de risques ATEX 8 Ils nous ont fait confiance (quelques références du BV en ATEX) ABB Air France Air Liquide ATOFINA CEGELEC CEA BUTAGAZ DCN Exxon FOSTER WHEELER GDF General Electric Goodyear Chemicals Hispano Suiza Hutchinson L'Oréal PSA SANOFI AVENTIS SITA SNECMA SOLLAC SYCTOM TECHNIP THERMODYN TOTAL Umicore Démarche ATEX BV ATEX Club Automation - 06/12/05 - Hubert LEDOUX - Bureau Veritas +33 (0)