GJ C. Dialogue Homme / Machine HMI

GJ C Dialogue Homme / Machine HMI

GJ C Généralités

P1 Généralités PC préactionneur PO Actionneur Elément de dialogue Informations d états Capteur consignes messages

GJ C Organes de dialogue

Organes de dialogue Différentes formes PC préactionneur PO Actionneur Elément de dialogue Informations d états Capteur Pupitre type boutons/voyants Terminal de dialogue industriel Superviseur

GJ C Niveau de dialogue

Organes de dialogue Niveaux de dialogue Niveau 4 Niveau 3 Dialogue Homme Machine Niveau 2 Cellule Niveau 1 Machine Architecture CIM Niveau 0 Capteurs /actionneurs

P2 Organes de dialogue Niveaux de dialogue Dialogue de supervision Coordination de plusieurs systèmes concernés par la même production SUPERVISEUR Réseau local industriel Niveau 2 Niveau 1 API_1 API_2 API_n Poste 1 Poste 2 Poste n PUPITRE PUPITRE PUPITRE Conduite Dialogue d exploitation Réglage Maintenance

GJ C Le pupitre à boutons

Organes de dialogue Pupitre à boutons Il est la première technique de dialogue homme / machine, utilisée dans les cas de dialogue simple. Composé essentiellement: - d éléments TOR type boutons poussoirs et voyants lumineux,* - de roues codeuses (entrée de valeurs de consignes numériques), - d afficheurs 7 segments (visualisation de données chiffrées), - d indicateurs de tableaux analogiques (visualisation des données en régulation), - d un synoptique ( permettant une vue globale du système dans certaines production).

Boutons poussoirs Organes de dialogue Pupitre à boutons Extrait de la norme EN 60204-1 de 1992 Arrêt Arrêt d urgence Mise sous tension Marche d intervention Arrêt - Mise hors tension Marche (action sûre) Pas de signification spécifique Action obligatoire (réarmement)

Organes de dialogue Pupitre à boutons Extrait de la norme EN 60204-1 de 1992 Voyants Conditions permanentes (circuit sous tension) Conditions dangereuses (Alarme) Conditions anormales (marches manuelles) Conditions normales (marche automatique) Toute signification ne correspondant a aucune couleur précédente

Organes de dialogue Pupitre à boutons Extrait de la norme EN 60204-1 de 1992 Produits complets Boutons-poussoirs à impulsion Boutons-poussoirs à double touche à impulsion

Organes de dialogue Pupitre à boutons Extrait de la norme EN 60204-1 de 1992 Produits à composer Sous-ensemble corps Sous-ensemble têtes Pour boutons-poussoirs à impulsion sans marquage

Organes de dialogue Pupitre à boutons Extrait de la norme EN 60204-1 de 1992 Produits à composer Sous-ensembles électriques 1 "O" 1 "F" "O"+"F" "O"+"O" "F"+"F" Les éléments séparés élément BA9s DEL transformateur Simple "O", "F" Double "O+F" "O+O" "F+F"

Organes de dialogue Pupitre à boutons Extrait de la norme EN 60204-1 de 1992 Produits à composer Accessoires et éléments de rechange Porte-étiquettes Etiquettes

Organes de dialogue Pupitre à boutons Extrait de la norme EN 60204-1 de 1992 Produits à composer Accessoires et éléments de rechange Capuchons Cabochons Lampes Outils

Organes de dialogue Pupitre à boutons Disposition des commandes pour un poste debout Support vertical Support horizontal Hauteur limite pour les points de prise pendant l action sur les commandes

Organes de dialogue Pupitre à boutons Disposition des commandes pour un poste assis Support vertical Support horizontal Hauteur limite pour les points de prise pendant l action sur les commandes

Organes de dialogue Pupitre à boutons Agencement des organes + 10 Indication OU Indic Indic Fonctions générales Réglages Conduite normale + 60 pour les doigts + 100 pour la main 1 2 3 Disposer les commandes d une manière logique!

Organes de dialogue Installation du terminal

Organes de dialogue Installation du terminal ZONE ACCEPTABLE ZONE ACCEPTABLE

GJ C Terminaux de dialogue industriels

Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API La complexité des échanges, l utilisation d un langage évolué (graphique ou littéral) ont amené les constructeurs à étudier et réaliser des organes de dialogues plus performants et acceptant le langage naturel. Ces terminaux de dialogues industriels TDI sont de deux architectures, fonction de leur capacité à gérer le dialogue. Cette fonction demande une certaine intelligence qui sera localisée soit: Au niveau de l API, Au niveau du terminal.

P7 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API afficheur Les messages sont dans la mémoire des données API RS 232C Code ASCII

P7 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API RS 232C Code ASCII Mot de l API Octet PF Octet Pf 1 er caractère 2 em caractère Valeur du mot = (code ASCII 1 c)x256 + code ASCII 2 c

P10 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API Exemple: message M1 TS MAI Utilisation d un automate OMRON Port périphérique Port série RS-232 C Afficheur

P10 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API Exemple: message M1 TS MAI Utilisation d un automate OMRON 6 caractères à transmettre: T 3 Émission M1 Transmission terminée S SP (Space) M A I

P9 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API TRANSMISSION DE DONNEES TXD (-) - Transmit S : adresse du 1 er mot de la table source d'émission C : canal de contrôle (#) N: nombre d'octets (caractères) à émettre Le canal de contrôle détermine le port de communication et l'ordre d'écriture des données mémorisées. Description: TXD(-) lit N octets à partir des mots S à S+(N/2) -1, et sort le résultat dans le port spécifié.

Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API TRANSMISSION DE DONNEES TXD (-) - Transmit S : adresse du 1 er mot de la table source d'émission C : canal de contrôle (#) N: nombre d'octets (caractères) à émettre Le canal de contrôle détermine le port de communication et l'ordre d'écriture des données mémorisées. Disponibilité: C200H, CPM2, CQM1, CQM1H, SRM1

Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API TRANSMISSION DE DONNEES TXD (-) - Transmit Le canal de contrôle détermine le port de communication et l'ordre d'écriture des données mémorisées.

Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API TRANSMISSION DE DONNEES TXD (-) - Transmit Zone de données d opérandes: S: 1 er mot source IO,AR,DM,HR,TC,LR C: Mot de contrôle IO,AR,DM,HR,TC,LR,# N: Nombre d octets IO,AR,DM,HR,TC,LR,#

Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API TRANSMISSION DE DONNEES TXD (-) - Transmit Drapeaux: Des bits systèmes sont associés aux instructions de communication AR 0804 : bit d'erreur sur le port RS 232 AR 0805 : autorisation de transmission sur la port RS 232 AR 0806 : bit de fin de réception sur le port RS 232 AR 0812 : bit d'erreur sur le port périphérique AR 0813 : autorisation de transmission sur le port périphérique

P10 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API Exemple: message M1 TS MAI Utilisation d un automate OMRON 6 caractères à transmettre: T HR00.03 3 Émission M1 S Transmission terminée SP (Space) M A I

P10 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API Bloc fonctionnel transmission de données Table de stockage des messages

P10 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API DM0 DM1 DM2 DM3 DM4 DM5 DM6 DM7 DM8 DM9 DM10 Bloc fonctionnel transmission de données Table de stockage des messages

P10 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API Exemple: message TS MAI Utilisation d un automate OMRON 6 caractères à transmettre: T S SP M A I 6 Octets (3 Mots) sont nécessaires T S SP M A I

P10 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API Exemple: message TS MAI T SP S M Caractère ASCII A I

P10 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API Codes ASCII b6 0 0 0 0 1 1 1 1 BINAIRE b5 0 0 1 1 0 0 1 1 T SP A S M I b4 0 1 0 1 0 1 0 1 b3 b2 b1 b0 0 0 0 0 NUL DLE SP 0 @ P ` p 0 0 0 1 SOH DC1! 1 A Q a q 0 0 1 0 STX DC2 " 2 B R b r 0 0 1 1 ETX DC3 # 3 C S c s 0 1 0 0 EOT DC4 $ 4 D T d t 0 1 0 1 ENQ NAK % 5 E U e u 84 83 32 77 65 73 0 1 1 0 ACK SY N & 6 F V f v 0 1 1 1 BEL ETB ' 7 G W g w 1 0 0 0 BS CAN ( 8 H X h x 1 0 0 1 HT EM ) 9 I Y i y 1 0 1 0 LF SUB * : J Z j z 1 0 1 1 VT ESC + ; K [ k { 1 1 0 0 FF FS, < L \ l 1 1 0 1 CR GS - M I m } 1 1 1 0 SO RS. > N n ~ = ^ 1 1 1 1 SI US /? O _ o DEL

P10 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API Exemple: message TS MAI T SP S M Caractère ASCII A I 84 83 32 77 Code (décimal) 65 73

P10 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API Exemple: message TS MAI T SP S M Caractère ASCII A I 84 83 32 77 Code (décimal) 65 73 Valeur des mots

P10 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API Exemple: message TS MAI T SP S M Caractère ASCII A I 84 83 32 77 Code (décimal) 65 73 Valeur du mot = (code ASCII 1 c)x256 + code ASCII 2 c Valeur des mots

P10 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API Exemple: message TS MAI T SP S M Caractère ASCII A I 84 83 32 77 Code (décimal) 65 73 Valeur du mot = (code ASCII 1 c)x256 + code ASCII 2 c 21587 8269 16713 Valeur des mots

Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API DM0 DM1 DM2 DM3 DM4 DM5 DM6 DM7 DM8 DM9 DM10 21587 8269 16713 Bloc fonctionnel transmission de données DM5 TXD(-) 1 er mot Source

Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API DM0 DM1 DM2 DM3 DM4 DM5 DM6 DM7 DM8 DM9 DM10 21587 8269 16713 Bloc fonctionnel transmission de données DM5 # 6 TXD(-) Nombre d octets à émettre

Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API DM0 DM1 DM2 DM3 DM4 DM5 DM6 DM7 DM8 DM9 DM10 21587 8269 16713 Port série RS-232 C Bloc fonctionnel transmission de données DM5 # 6 TXD(-) Canal de contrôle # 0

Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API DM0 DM1 DM2 DM3 DM4 DM5 DM6 DM7 DM8 DM9 DM10 21587 8269 16713 Bloc fonctionnel transmission de données DM5 # 0000 # 6 TXD(-) Canal de contrôle T SP A S M I # 0000 Transmission du poids Fort en premier

P10 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API Etape Emission message Transmission possible

Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API Exemple: message M1 TS MAI Utilisation d un automate OMRON HR00.03 3 Émission M1 Transmission terminée?

P10 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API bit interne transmission en cours transmission bien terminée RAZ bit interne transmission en cours AR 0804 : bit d'erreur sur le port RS 232 AR 0805 : autorisation de transmission sur la port RS 232 AR 0806 : bit de fin de réception sur le port RS 232 AR 0812 : bit d'erreur sur le port périphérique AR 0813 : autorisation de transmission sur le port périphérique

P10 Niveau de dialogue Dialogue au niveau de l API HR00.03 3 Émission M1 HR99.01

P11 Niveau de dialogue Dialogue au niveau du terminal Les messages sont en mémoire dans le terminal sous forme d écrans adressés RS 232C ou RS 485 Liaison point à point

P11 Niveau de dialogue Dialogue au niveau du terminal RS 485 Réseau local industriel Liaison par réseau Les messages sont en mémoire dans le terminal sous forme d écrans adressés

Niveau de dialogue Dialogue au niveau du terminal RS 232C ou RS 485 Configuration d échange Mot d affichage écran : contient le n d écran à affi cher Mot état d affichage écran: contient le n d écran e n cours d affichage Mot état touches de fonction: contient l état des touches de fonction *

Niveau de dialogue Dialogue au niveau du terminal Mot d affichage écran Mot état d affichage écran Mot état touches de fonction

Niveau de dialogue Dialogue au niveau du terminal Principe d échanges Les échanges entre l API et le TDI se font à partir de tables de mots définies par configuration. Cette configuration du terminal consiste à lui indiquer les adresses des mots avec lesquels il va communiquer dans l API. Une fois la configuration faite, les échanges sont transparents pour l utilisateur. En général la configuration se résume a : Mot d affichage d écran : affich_écran : mot d état ou l on écrira le numéro de l écran que l on veut voir afficher sur le terminal. Mot état d affichage écran : écran_en_cours : mot d état, contient le numéro de l écran en cours d affichage sur le terminal. Mot état touches de fonction : état_touch : mot, accessible en bit, qui sera positionné en fonction de la touche de fonction activée. Dans le cadre d utilisation d écrans graphiques tactiles, chaque élément graphique et associé a un bit ou un mot au moment de sa création par la déclaration de ses «propriétés».

Niveau de dialogue Dialogue au niveau du terminal Configuration d échange RS 232C ou RS 485 Fonction d affichage écran Fonction de dialogue

Niveau de dialogue Dialogue au niveau du terminal Voyant de mise sous tension

Voyant de fonctionnement Niveau de dialogue Dialogue au niveau du terminal

Niveau de dialogue Dialogue au niveau du terminal Afficheur

Niveau de dialogue Dialogue au niveau du terminal Touches de fonction

Niveau de dialogue Dialogue au niveau du terminal Touches de déplacement dans le message à afficher

Niveau de dialogue Dialogue au niveau du terminal Pavé numérique

P12 Niveau de dialogue Fonction d affichage d écran Variable de validation de l affichage Val_Affich EN MOVE ENO # xxxx affich_écran IN OUT N de l écran à afficher Mot d affichage d écran Mot d affichage d écran

P12 Niveau de dialogue Fonction de dialogue Détection de l action sur une touche de fonction associée à un écran écran_en_cours EN IN1 EQ ENO Q Val_Touch SQR_Touch Mot état d affichage écran # xxxx N de l écran auquel la touche est associée IN2 N de la touche à détecter bit du Mot «état_touch» Mot état d affichage d écran Mot état touches de fonction

P13 Exemple de communication entre API et HMI Solution OMRON CQM1 NT11S SYSMAC WAY

P13 Solution OMRON API Mode imposé par le terminal NT 11 S Host Link 9600 bps 1 start 7 donnée 2 stop parité paire

P14 Solution OMRON HMI Configuration du terminal

Solution OMRON HMI Type de terminal utilisé

Solution OMRON HMI N de l écran affiché à la mise sous tension du termin al «écran d accueil»

Solution OMRON HMI Affectation du mot «affich_écran» Affectation du mot «écran _en_cours»

Solution OMRON HMI Affectation des bits aux touches de fonction

Solution OMRON HMI Configuration de la communication?

P15 Exemple de communication entre API et HMI Solution SIEMENS Profibus DP

P15 Solution SIEMENS Définir dans l application l API et l HMI

P15 Solution SIEMENS API Configuration de la communication dans l API : réseau PROFIBUS

P16 Solution SIEMENS API Configuration de la communication dans l API : Adresse station API N 18 Vitesse 1,5 Mbits/s

P16 Solution SIEMENS API Définition des variables pour la communication entre API et HMI

P16 Solution SIEMENS API Mot «affich_écran» : Mot «écran _en_cours» : MW12 MW10

P17 Solution SIEMENS HMI Définition des variables pour la communication entre API et HMI Rafraîchissement de la Variable «écran_en_cours»: toute les 1s de manière continue

P17 Solution SIEMENS HMI Définition des variables pour la communication entre API et HMI Evènement associé à la variable «écran_en_cours»: Aucune fonction

P17 Solution SIEMENS HMI Définition des variables pour la communication entre API et HMI Rafraîchissement de la Variable «affich_écran»: toute les 1s de manière continue

P17 Solution SIEMENS HMI Définition des variables pour la communication entre API et HMI Evènement associé à la variable «affich_écran»: Activer vue par numéro (le HMI affichera l écran dont le n est dans le mot «affich_écran»)

P18 Solution SIEMENS HMI Pour chaque vue il faut transférer dans le mot «écran_en_cours» le N de la vue à l aide de l évènement assigner valeur lié au fond d écran

Solution SIEMENS HMI Pour chaque vue il faut transférer dans le mot «écran_en_cours» le N de la vue à l aide de l évènement assigner valeur lié au fond d écran

P18 Solution SIEMENS Structure du réseau de communication

P18 Solution SIEMENS HMI Structure du réseau de communication

Niveau de dialogue Evolution technique Module logique «API» Module de communication Module d affichage

GJ C Le schéma de navigation d interface

Schéma de navigation d interface Symboles Le schéma de navigation d interface (SNI) permet de concevoir et de représenter la logique d enchaînement des écrans de l application en fonction du comportement supposé de l opérateur. L opérateur pourra naviguer entre des écrans qui lui sont proposés de façon apparemment libre, mais en étant cependant contraint à une logique imposée par le concepteur de l application. Le SNI est un modèle purement conceptuel. Il n indique pas quel type d interface sera utilisé pour l application, il fait abstraction de tout problème matériel (clavier, souris, temps de réponse, ) Le SNI fait apparaître uniquement les messages échangés entre l opérateur et l application. Il ne représente pas les traitements réalisés de manière automatique (mise a jour de valeur, tri, ).

Schéma de navigation d interface Symboles AFFICHAGE Titre ou repaire d écran SAISIE Saisie de données erreur SELECTION menu option 1 option 2 option n

P20 Niveau de dialogue Ergonomie d écran ZONE DE TITRE ZONE de DIALOGUE BARRE DE NAVIGATION

Niveau de dialogue Tableau d identification Repaire ou N Ecran Variable d appel TITRE Variable de sortie

Niveau de dialogue Tableau d identification Exemple

P21 Écran d accueil 1

P22 TS MAI RASCOL ALBI Écran N 1

P21 Écran d accueil 1 Mode manuel Identifiant opérateur 2

P22 identifiant opérateur XXXX F1 Validation Écran N 2

P21 Écran d accueil 1 Mode manuel Identifiant opérateur 2 erreur d identifiant Identifiant incorrect 3 5s

P22 identifiant opérateur inconnu Écran N 3

P21 Écran 1 d accueil Mode manuel Identifiant 2 opérateur Identifiant correct erreur d identifiant Identifiant incorrect 5s 3 Mode manuel niveau 1 4 F4 F1 initialisation Mode manuel niveau 2 5 F4 F1 DAspi F2 KM1 F3 KM2

P22 Mode manu F1 Initialisation F4 Commande mouvements Écran N 4

P22 Mode manu F1 DAspi F2 KM1 F3 KM2 F4 Retour Écran N 5

P21 Écran d accueil 1 Mode manuel Mode automatique Choix type 6 Identifiant 2 De production opérateur F1 Grandes boîtes F2 Petites boîtes Identifiant correct erreur d identifiant Identifiant incorrect 3 5s Mode manuel 4 niveau 1 F4 F1 initialisation Mode manuel niveau 2 5 F4 F1 DAspi F2 KM1 F3 KM2

P22 Mode auto Choix type production F1 grandes boîtes F2 petites boîtes Écran N 6

P23 Niveau de dialogue Tableau d identification N Variable d appel TITRE Variable de sortie

Niveau de dialogue Tableau d identification N Variable d appel TITRE Variable de sortie 1 Affichage par défaut à la mise sous tension du TDI écran d accueil 2 Etape Mode manuel X. Identifiant opérateur Identifiant opérateur correct Ou Identifiant opérateur incorrect 3 Identifiant opérateur incorrect Erreur identifiant Temporisation 5s 4 Identifiant opérateur correct OU Touche F4 - écran N 5 Mode manuel niveau 1 Touche F4 (Commande mouvements) OU Touche F1 (Initialisation) 5 Touche F4 écran N 4 Mode manuel Niveau 2 Touche F4 (Retour) 6 Étape Mode automatique X. Choix du type de production Touche F1 (grandes boîtes) OU Touche F2 (petites boîtes)

Extraits