Chapitre 3 :
Description de la plateforme de
développement
28
Chapitre 3 : Description de la plateforme de
développement
3.1 Introduction :
Dans ce chapitre nous allons détailler la partie
commande et les outils nécessaires pour la réalisation de ce
travail. En premier lieu nous présenterons l'automate et ses outils,
ensuite on abordera la partie télégestion et ses outils et en
dernier on abordera les outils de communication. On utilise un automate
programmable pour la gestion automatique du système. On l'associe
à un système SCADA pour contrôler le processus en prenant
en charge les fonctions d'acquisition et d'archivage de données,
l'interface homme-machine, la surveillance et la gestion des alarmes.
SCADA est l'acronyme désignant Supervisory
Control And Data Acquisition ou Système de Contrôle et
d'Acquisition de Données. En réalité, il fait
référence à une catégorie de logiciels
dédiés au contrôle des processus industriels et à la
collecte de données en temps réel dans des sites distants.
Il est généralement fourni sous forme de
logiciel combiné à des éléments matériels,
tels que des émetteurs, une unité de télégestion
(Remote Terminal Unit-RTU), de protocoles de communication permettant la
communication entre les serveurs et les émetteurs RTU, de serveur de
données destiné à l'archivage des données et
à alimenter les interfaces homme-machines (IHM).
La Figure suivante représente le schéma
synoptique d'un système automatisé SCADA
Figure 3.1 : Structure d'un système
automatisé SCADA
29
Chapitre 3 : Description de la plateforme de
développement
3.2 L'Automate S7-1200 :
L'automate SIMATIC S7-1200 est un mini-contrôleur
modulaire. Il existe un éventail complet de modules pour une adaptation
optimisée à la tâche d'automatisation. Le contrôleur
S7 est composé d'une CPU équipée d'entrées et de
sorties de signaux numériques et analogiques. Des modules additionnels
d'entrées/sorties (modules IO) peuvent être installés si
les entrées et sorties intégrées ne sont pas suffisantes.
Si besoin est, des modules de communication RS232 ou RS485 peuvent
également être ajoutés. Une interface TCP/IP
intégrée est obligatoire pour toutes les CPU. Avec le programme
S7, l'API surveille et contrôle une machine ou un process. Les modules IO
sont interrogés dans le programme S7 au moyen d'adresses
d'entrées (%I) et référencés au moyen d'adresses de
sorties (%Q). [11]
Figure 3.2: Automate S7-1212c (DC/DC/DC).
1. Prise d'alimentation.
2. Logement pour carte mémoire sous le volet
supérieur.
3. Connecteurs amovibles pour le câblage utilisateur
(derrière les volets).
4. DEL d'état pour les E/S intégrées.
5. Connecteur PROFINET (sur la face inférieure de la
CPU).
Des modules supplémentaires peuvent être
utilisés pour communiquer par le biais de réseaux et de
protocoles tels que : PROFIBUS, GPRS, WAN, RS485, RS232, USS, MODBUS.
Dans notre cas, nous avons utilisé 4 automates siemens
S7-1212C DC/DC/DC avec les Caractéristiques reportées dans le
tableau suivant :
30
Chapitre 3 : Description de la plateforme de
développement
|
·
·
|
CPU
Version du firmware
|
S7 1212 C DC/DC/DC. V 4.4
|
|
·
|
Pack de programmation
|
À partir de STEP 7 V16
|
|
·
|
Valeur nominale (CC)
|
24 V
|
|
·
|
Mémoire
|
|
|
Mémoire de travail
|
75 k byte
|
|
·
|
Temps de traitement CPU
|
|
|
Pour opérations sur bits
|
0,08 us
|
|
Pour opérations sur mots
|
1,7 us
|
|
·
|
Entrées TOR
|
|
|
Nombre d'entrées TOR
|
8
|
|
·
|
Sorties TOR
|
|
|
Nombre de sorties TOR
|
6
|
|
·
|
Entrées analogiques
|
|
|
Nombre d'entrées ANALOGIQUE
|
2
|
|
·
|
Sorties analogiques
|
|
|
Nombre de sorties ANALOGIQUE
|
0
|
|
·
|
Capteurs
|
|
|
Détecteur 2 fils
|
oui
|
|
·
|
Interface
|
|
|
Type d'interface
|
PROFINET
|
|
·
|
Réalisation physique de l'interface
|
|
|
RJ 45(Ethernet)
|
Oui
|
|
Nombre de ports
|
1
|
|
Commutateur intégré
|
Non
|
|
·
|
Protocoles (ETHERNET)
|
|
|
Supporte le protocole pour PROFINET IO
|
Oui
|
|
PROFIBUS
|
1242-5
|
|
AS-Interface
|
Oui
|
31
Chapitre 3 : Description de la plateforme de
développement
3.3 Les modules entrées/sorties :
Dans notre projet nous avons utilisé plusieurs types de
modules d'entrées sorties. Le tableau suivant résume
l'affectation des modules E/S pour 3 des 4 automates utilisés.
L'affectation pour l'automate utilisé pour le système
d'irrigation sera détaillé dans la suite.
|
Système
|
Modules
|
|
Le Château d'eau
|
DI 16/DQ 16x24VDC_1 AI 4x13BIT 1
|
|
Bâche a eau
|
DI 16/DQ 16x24VDC_1 AI 4x13BIT 1
|
|
Système Anti Incendie
|
DQ 8x24VDC _1
|
3.3.1 Le Château d'eau et la Bâche a eau :
Figure 3.3: Automate S7-1212c et le module
utilisé pour le système de bâche a eau.
Figure 3.4: Automate S7-1212c et le module
utilisé pour le système de château d'eau.
32
Chapitre 3 : Description de la plateforme de
développement
Figure 3.5: Automate S7-1212c et le module
utilisé pour la réalisation du système de château
d'eau.
A/ Module DI 16/DQ 16x24VDC1 : (Module d'entrées
TOR)
Figure 3.6: Module DI 16/DQ 16x24VDC_1
1) Type et désignation du module.
2) LED pour le diagnostic.
3) Code de matrice 2D.
4) Raccordement.
5) LED pour l'état de la voie.
6) LED pour la tension d'alimentation.
7) Classe de fonction.
8) Repérage couleur type de module.
9) Version des fonctions et du firmware.
10) Code couleur permettant de sélectionner les
étiquettes de repérage couleur.
33
Chapitre 3 : Description de la plateforme de
développement
11) Numéro d'article. [13]
Caractéristiques du module :
l Module d'entrées TOR à 16 entrées
l Sink Input, (PNP, type P)
l Tension d'alimentation L+
l Retard à l'entrée paramétrable 0,05 ms
à 20 ms (par voie)
l Diagnostic paramétrable (par module)
l Convient au raccordement de commutateurs et de capteurs 2 fils
selon CEI 61131, type 3 Le module prend en charge les fonctions suivantes :
l Mise à jour du firmware
l Données d'identification I&M
l Re paramétrage en RUN B/ Module AI 4x13BIT1
Figure 3.7: Module AI 4x13BIT_1
Le module possède les caractéristiques techniques
suivantes :
l 4 entrées analogiques.
l Résolution 16 bits signe compris.
l Type de mesure tension réglable pour chaque voie.
l Type de mesure courant réglable pour chaque voie.
l Type de mesure Résistance réglable pour les
voies 0 et 2.
l Type de mesure Thermomètre à résistance
(RTD) réglable pour les voies 0 et 2.
l Type de mesure thermocouple (TC) réglable pour chaque
voie.
l Diagnostic paramétrable (par voie).
34
Chapitre 3 : Description de la plateforme de
développement
l Alarme de processus en cas de dépassement de la valeur
limite réglable pour chaque voie (deux limites supérieures et
deux limites inférieures pour chacune d'elles). [14]
Figure 3.8: Automate S7-1212c et le module
utilisé pour la réalisation du système de château
d'eau.
3.3.2 Système anti incendie :
Figure 3.9: Automate S7-1212c et le module
utilisé pour le système Anti-incendie
35
Chapitre 3 : Description de la plateforme de
développement
| 
