Transcript Supervision de GTC

GALLAND Thibaut
Supervision de GTC
Salles blanches
BTS IRIS Session 2008
1
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC






Principe d’une salle blanche
Contenu du projet
Cahier des charges
Analyse globale
Tâche personnelle
Réalisation
Plan de la présentation
2

Définition générale
o Pièce ou une série de pièces où la concentration particulaire est
maîtrisée afin de minimiser l'introduction, la génération, la rétention de
particules à l'intérieur.

Domaine d’utilisation
o Fabrication des dispositifs à semi-conducteurs, biotechnologie,
biologie, …

Paramètres mis à un niveau précis
o Température (comprise entre 14°C et 27°C)
o Surpression (comprise entre 50 et 200 hPa)
o Humidité (doit être inférieure à 40%)

Equipements
o
o
o
o
o
Machine d’assemblage
Central de traitement d’air (CTA)
Vanne d’eau
Sas d’entrée
Détecteur d’intrusion
Constitution d’une salle blanche
3
Le nombre et la taille des particules autorisées par unités de volume.
Les normes en vigueurs
4
Schéma du process à superviser
5
Le projet
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
6

Concevoir un système de supervision.

Piloter des automates programmables industriels
à distance.

Acquérir, traiter et stocker des
informations.(Analogiques&TOR)

Gérer un synoptique de supervision (avec
animations de l’interface)
Le contenu du projet
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
7

Supervision générale
-
Conduite des processus à partir du système central sous station RISC
6000 d’IBM
-
Affichage de l’état des supervisions locales et animation graphique
-
Communication avec les supervisions locales par Ethernet sous TCP/IP
-
Archivage des données dans un fichier
-
Impression des alarmes

Supervisions locales
-
Communication avec les capteurs et actionneurs par liaison série ou
Ethernet
-
Affichage de l’état des capteurs et animation du synoptique
-
Surveillance et régulation des actionneurs
-
Communication avec la supervision générale par Ethernet
Cahier des charges
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
8
Supervision
générale
Station RISC 6000
Liaison
parallèle LPT
Liaison série
RS232
Imprimante
Terminal Ampex A230
Réseau Ethernet
Salle
blanche 1
Station RISC
6000
Salle
blanche 2
Liaison série
RS232
A.P.I.
PC Windows XP
KEYENCE KV24
C.P.I réseau
Netmaster 1
Capteurs et actionneurs
Architecture matérielle
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
9
Étudiant A
Thierry POINSOT
Étudiant B
Stéphane COURAUT
Étudiant C
Thibaut GALLAND
Supervision de la GTC
globale des salles blanches
Supervision de la salle
blanche 1 (CPI réseau)
Supervision de la salle
blanche 2 (API série)
• Communication par réseau
local Ethernet avec les
supervisions locales
• Communication et
dialogue avec un CPI
Netmaster 1 de ELSIST
• Communication série et
dialogue avec l’automate
programmable KEYENCE
• Sauvegarde des fichiers
historiques
• Communication par réseau
local Ethernet avec la
supervision générale
• Communication par réseau
local Ethernet avec la
supervision générale
• Contrôle commande de
cette supervision
• Contrôle commande de
cette supervision
• Synoptique de la
supervision locale avec
consignes et états
• Synoptique de la
supervision locale avec
consignes et états
• Affichage et impression des
alarmes
• Synoptique de la supervision
générale avec consignes d’états
• Synoptique des supervisions
locales avec états
Répartition des taches
10
Consignes ou
demande
générales
Consignes
générales
Supervision
générale
Consignes
locales
Supervision
locale
Actionneurs
API ou CPI
Capteurs
Réponse ou
envoi alarme
Contrôle Commande des supervisions locales
Consigne
locale
OU
Consigne
Traitement
Consigne
générale
Actionneur
Vers API
ou CPI
Valeur lue
Système
Capteur
Boucle de régulation
Schéma fonctionnel
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
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Supervision générale :
•Une station de travail UNIX/AIX
•Un terminal alphanumérique AMPEX A230+
•Une imprimante EPSON FX-100+
Supervision locale 1:
•Un PC sous Windows XP
•Un Contrôleur Programmable Industriel de ELSYST
•Une sonde de température PT100 ( au platine).
•Un boitier de simulation
Supervision locale 2:
•Une station de travail UNIX/AIX
•Un Automate Programmable Industriel de KEYENCE
•Un capteur de pression VEGA
•Un boitier de simulation
Les équipements
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
12


Spécifications
L'automate programmable Keyence est composé d'une unité centrale
KV24T2W à 16 entrées et 8 sorties TOR photo-couplées à transistors
MOS-FET.
Unité d'E/S analogiques avec résolution de 12 bits.
 Programmable avec langage à contact.
 Plusieurs options d'extension permettent d'augmenter le nombre d'E/S.


Ici il est complété:
◦ d'un module à 4 sorties analogiques KV-DA4 à résolution 12 bits avec une
plage de tension de -10V à +10V (résolution de 5mV) ou une plage en courant de
4 à 20mA (résolution de 4µA).
◦ d'un module à 4 entrées analogiques KV-AD4 à résolution 12 bits avec une
plage de tension de -10V à +10V (résolution de 5mV) ou une plage en courant de
4 à 20mA (résolution de 4µA).
API Keyence
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
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
Spécifications
o 32 sorties Tout Ou Rien (TOR)
Matérialisées par des LED
o 16 entrées Tout Ou Rien (TOR)
Matérialisées par des interrupteurs
o 4 sorties analogiques
Afficheurs 4 digits 7 segments
o 16 entrées analogiques
Potentiomètres multi-tour avec butées
Boitier de simulation
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Capteurs des supervisions locales
Capteur
Température Ambiante
Température CTA
Hygrométrie
Pression Intérieure
Pression Extérieure
Machine Assemblage
CTA
Vanne d’eau
SAS d’entrée
Intrusion
Type de capteur
Analogique
Analogique
Analogique
Analogique
Analogique
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
Unité
°C
°C
%
hPa
hPa
V
V
V
V
V
Plage
14°C à 27°C
0 à 35°C
0 à 100%
980 à 1280 hPa
1015 ±30 hPa
0V ou 15V
0V ou 15V
0V ou 15V
0V ou 15V
0V ou 15V
Actionneurs des supervisions locales
Actionneur
Action
Entrée gaz
Ventilateur
Température
Pression
Type
d’actionneur
Analogique
Analogique
Unité
Plage
°C
m³/h
14°C et 27°C
50 à 150 hpa
Liste des capteurs et actionneurs
15
•Les
•Le
cas d’utilisation
scénario
•Diagramme
de contexte
•Diagramme
de flux de contrôle et de données
Analyse globale
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
Cas d’utilisation
Supervision de salles blanches
Supervise les salles
blanches
Superviser les
salles blanches
Opérateur de supervision générale
«extends»
Supervise Salle
Blanche 1
Superviser la
salle blanche 1
Opérateur de supervision local 1
Analyse globale
«extends»
Superviser la
salle blanche 2
Supervise Salle
Blanche 2
Opérateur de supervision local 2
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Scénario d’utilisation de la supervision des salles blanches
Opérateurs desupérieur
Opérateur de supérieurPaquet supérieur::Paquet
Paquet supérieur::Paquet
supervision générale
Stations de
supervisions
locales
Station de
supervision
générale
API ou CPI
supervisions locales
Saisir les consignes de régulation
Saisir les consignes locales
Envoyer les consignes de
régulation
Demander les données des
capteurs
Envoyer les données des
capteurs
Effectuer le traitement
Piloter les actionneurs
Archiver les données des
entrées (Capteurs)
Visualiser l’animation des supervisions locales
Visualiser l’animation de la supervision générale
Envoyer les données des
entrées à la supervision
générale
Toutes les secondes
Scénario
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
18
Supervision des salles blanches
Opérateur
de Supervision générale
Consignes
Supervision
générale
Capteurs
de la supervision
locale 1
Actionneurs
de la supervision
locale 1
Démarrer
Supervision
Générale
Etats des salles
blanches
Données
capteurs de
la supervision
locale 1
Commander et
superviser les salles blanches
Données
actionneurs de
la supervision
locale 1
Démarrer
Supervision
locale 1
Consignes
de la
supervision
locale 1
Données de
l’historique général
Données de
l’historique de
la supervision
locale 1
États
de la supervision
locale 1
Opérateur de supervision
locale 1
Démarrer
Supervision
locale 2
États
de la supervision
locale 2
Données
capteurs de
la supervision
locale 2
Capteurs de la
supervision locale 2
Données
actioneurs de
la supervision
locale 2
Actionneurs de la
supervision locale 2
Données de
l’historique de
de la
supervision
locale 2
Consignes
de la supervision
locale 2
Opérateur de supervision
locale 2
Diagramme de contexte
19
Superviser les salles blanches
Données de
États des
l’historique
salles blanches
général
Démarrer
Consignes
Supervision
Supervision
générale
générale
Superviser les
salles blanches
1
États des
capteurs et
alarmes
supervision
locale 1
Consignes de
supervision générale
Locale 1
Données capteurs
supervision Locale 1
Données
actionneurs
supervision Locale 1
États des
capteurs et
alarmes
supervision
locale 2
Consignes de
supervision
générale Locale 2
Superviser la salle
blanche 1
2
Consignes
supervision
Locale 1
Superviser la salle
blanche 2
3
États
supervision
Locale 1
Données de
l’historique
supervision
Locale 1
Données capteurs
supervision Locale 2
Démarrer
Supervision
Locale 1
DFD 0 /DFC 0
États
Supervision
Locale 2
Données actionneurs
supervision Locale 2
Consignes
supervision
Locale 2
Démarrer
Supervision
Locale 2
Données de
l’historique de la
supervision
Locale 2
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
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Partie personnelle
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
21
Architecture matérielle GTC locale 2
22

Cas d’utilisation de la salle blanche 2
supervise
Opérateur de supervision locale 2
Superviser la
salle blanche 2
«include»
Récupérer les
consignes
«include»
Visualiser le
fonctionnement du processus
«include»
Acquérir les
données des capteurs
«include»
«include»
«include»
«include»
Effectuer le
traitement
Envoyer les données
d'E/S à la supervision
générale
Archiver les
données d'E/S
Piloter les
actionneurs
Cas d’utilisation
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
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Station de
supervision
générale
Opérateur de supervision locale
Salle blanche 2
Saisir les consignes
locales
Station de
supervisionSalle blanche 2
API Keyence
KV24
Envoyer les consignes
de régulation
Demander les données
des capteurs
Envoyer les données
des capteurs
Effectuer le
traitement
Piloter les actionneurs
Envoyer les données
des entrées
à la supervision
générale
Archiver les
données des
entrées ( Capteurs)
Visualiser l’animation des supervisions locales
Toutes les secondes
Scénario
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
24
Supervision de la salle blanche 2
Consignes
supervision
Locale 2
États
supervision
Locale 2
Consignes de
supervision
Locale 2
États des
capteurs et
alarmes
supervision
Locale 2
Superviser la GTC
Locale 2
3.1
Données de
supervision
Locale 2
Données des
capteurs et
alarmes de
supervision
Locale 2
Démarrer
supervision
Locale 2
Données capteurs
supervision Locale 2
Données actionneur
supervision Locale 2
Dialoguer avec
GTC Locale 2
3.2
Données de
l’historique
supervision
Locale 2
DFD 3.0 /DFC 3.0
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
25
Superviser la GTC Locale 2
Etats des capteurs
et alarmes
de supervision Locale 2
Consignes de
supervision génarale Locale 2
Communiquer avec
Superviser les
salles blanches
3.1.1
Consignes et Etats
Démarrer
supervision Locale 2
Consignes de
supervision Locale 2
Gérer la
supervision de la
GTC Locale 2
3.1.2
Etats des capteurs et
alarmes supervision
Locale 2
Données de l’historique
de supervision Locale 2
Données de
supervision Locale 2
Données des capteurs
et alarmes de
supervision Locale 2
DFD 3.1.0 /DFC 3.1.0
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 26
Dialoguer avec GTC Locale 2
Données des capteurs
et alarmes
de supervision Locale 2
Données de
supervision Locale 2
Communiquer avec
Superviser la GTC
Locale 2
3.2.1
Consignes et Etats
Fichier d’historique
Gérer les données
de la GTC Locale 2
3.2.2
Lecture/Ecriture des
valeurs
Données capteurs de
supervision Locale 2
Démarrer
supervision Locale 2
Données de l’historique
de supervision Locale 2
Données des capteurs,
actionneurs, et consignes
Communiquer avec
les capteurs et
actionneurs
(Keyence)
3.2.3
Lecture/Ecriture des
données
Données actionneurs de
supervision Locale 2
DFD 3.2.0 /DFC 3.2.0
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC 27

Système d’Exploitation :
UNIX/AIX V3.2.5.

Outils de développement :
Stations IBM RISC System/6000 355.

Architecture logicielle :

Langage C pour AIX avec les librairies Xlib, X-Toolkit
Intrinsics (Xt), OSF Motif (Xm), et XPixMap(Xpm).

Compilateur XL C Compiler V1.3.0.19.

Editeur Vi et Notepad++ sur Pc Vista.
Architecture logicielle
28
Réalisation
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
29

Initialisation des fenêtres

Création de tous les pixmaps et des éléments graphiques

Création et animation du synoptique

Câblages

Programmation de l’automate

Communication avec l’automate par liaison série

Utilisation de mémoire partagée

Mise en place des sockets

Communication avec la supervision générale via Ethernet

Gestion des consignes locales

Archivage des alarmes
Liste des tâches accomplies
30
Couches logicielles:
Couches librairie graphiques:
Application
Bureau Motif
mwm
X11R4
Shell : Ksh
OS UNIX/AIX
Couches de l’environnement
sous AIX
Les couches UNIX
Application
XPM
Xm Motif
Xt Intrinsics
Xlib
Système / Réseau
X11R4
Couches de X

LE FORMAT XPM (XPIXMAP) :
 Format




d'image spécialisé dans les icônes
graphiques.
Il est utilisé par X11.
La compression appliquée est très faible.
Le format XPM est destiné aux petites images.
Format 16 couleurs.

CRÉATION DE LA LIBRAIRIE :




des
environnements
Création d’une image bitmap.
Convertir cette image grâceà The GIMP 2.0 en format Xpixmap (.xpm).
Transfert de l’image sur la station de travail par FTP.
UTILISATION DE LA LIBRAIRIE :
Création d’un pixmap grâce à la fonction XpmReadFileToPixmap (dans
xpm.h).
 Création d’un widget de type label et de contenu PIXMAP.
 Intégration du pixmap dans ce label.

Gestion des pixmaps
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
32
Processus de conversion
BTS IRIS 2008 - Supervision de
GTC
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Connexion par réseau Ethernet TCP/IP
 Gestion des données capteurs

GTC Globale → GTC Locales → GTC Globale
• Forme de la trame de demande :
ID
Fonction
Données
CRC16
1 octet
3 octets
2 octets
• Forme de la trame de réponse :
ID
Fonction
Données
CRC16
1 octet
9 octets
2 octets
Trames de communication

Gestion des alarmes
GTC Locales → GTC Globale
• Forme de la trame :
ID
Fonction
Données
N° GTC
CRC16
1 octet
1 octet
1 octet
2 octets
Envoi
d'une
alarme
(ID: 2)
Température
(35°)
GTC
Locale
CRC16
(2)
Trames de communication
Trame
des
alarmes
Aperçu
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
36
Merci de votre attention
Place aux questions
BTS IRIS 2008 - Supervision de GTC
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