SEFO : approche intégrée pour l'automatisme et la supervision

Cette réalisation constitue un des premiers projets ayant mis en œuvre ce couplage, et nous avons voulu faire un bilan de l'opération avec Laurent PONCELET, responsable du projet au sein de SEFO.

Un système de supervision complet

Le système se compose de :
-    un automate Premium pour l'usine de traitement
-    trois automates Twido associés à chacun des forages d'eau
-    un réseau Ethernet fibre optique reliant les automates et le superviseur, sous protocole Modbus IP
-    un serveur OPC, le serveur OFS de Schneider Electric
-    un poste serveur Topkapi avec Astreinte Vocale et Bilans
-    un poste client permanent, et un poste client flottant (connexion libre depuis un poste quelconque).

Le serveur OFS a été utilisé de préférence au pilote de protocole Modbus IP du logiciel de supervision Topkapi, car cela permet au programmeur de travailler dans Unity avec des variables "non locatées" (il n'y a pas à affecter une adresse physique pour chaque variable). Pour Laurent PONCELET, une approche orientée objets dans l'automatisme et la supervision permet de faire un saut technologique majeur et il ne conçoit pas de se passer de ses avantages dans le futur pour des projets importants. Voyons ce qu'il en est concrètement.
 

Lier Unity et Topkapi pour traitement des données performant 

Dans l'automate Premium ont été définis 11 types de données structurées (nous ne parlons ici que des variables exploitées dans la supervision) : moteur, vanne, contrôle de phase, etc. Les plus complexes comprennent des structures imbriquées (variables de commandes et d'état par exemple pour une vanne) pour faciliter la gestion. Le programme automate comporte la déclaration des instances de chaque type, 102 vannes, 50 commandes de phases, 17 moteurs, etc.

A l'établissement de la liaison entre Unity et le logiciel de supervision Topkapi, ce dernier incorpore automatiquement dans l'application de supervision les types de données structurées et les instances des variables, structurées ou élémentaires. Il n'est pas nécessaire de redéfinir les types dans Topkapi, mais un éditeur permet de les enrichir des traitements effectués par le superviseur.

L'analyse pratique de la base de données de supervision fait ressortir les éléments suivants :

• L'application comprend 8876 variables élémentaires.
• Elle contient 288 objets structurés issus directement de la programmation automate pour un total de 8231 variables élémentaires.
• Le reste, soit 645 variables élémentaires, a été généré par la liaison avec Unity (à l'exception d'une dizaine de variables internes propres à la supervision).
• L'ensemble des 11 types de données structurées représente, y compris les sous structures imbriquées, un total de 227 variables élémentaires.
   

Si l'on fait le bilan des opérations de paramétrage, on aurait dû selon une méthode classique :

• Instancier dans l'automate près de 8876 variables élémentaires.
• Recréer - ou dans le meilleur des cas importer avec des manipulations de fichier plus ou moins aisées - dans la supervision ces 8876 variables et adapter le traitement fait par la supervision de chacune d'elles.
• Vérifier individuellement chacune des 8876 variables.
   

Avec Unity et son lien vers Topkapi les travaux ont consisté à :

• Créer les structures dans Unity (227 variables élémentaires).
• Instancier dans l'automate 933 variables (645 variables élémentaires et 288 objets structurés).
• Intégrer les informations à la supervision (lien direct par assistant, sans manipulation de données).
• Adapter les traitements des 645 variables unitaires et des 227 variables de base des objets structurés.
• Vérifier individuellement les 645 variables et les 288 objets structurés ; pour un objet structuré il suffit de vérifier dans le détail une seule instance puis par la suite de contrôler une seule des variables élémentaires de chaque objet.
   

Le bilan de l'opération est le suivant :

• Selon des méthodes classiques, on devra instancier et vérifier les 8876 variables
• À travers le couplage TOPKAPI-Unity, on instancie et vérifie 645 variables de base, 227 variables élémentaires des types d'objets et 288 objets structurés soit 1160 composants de base.
   

En fin de compte, le traitement de la base de données revient à gérer un total de 1160 éléments de base au lieu de 8876.

On nous pardonnera de faire abstraction des détails, des contraintes de rationalisation ou des avantages de l'héritage dans la conception orientée objet, mais les chiffres parlent d'eux-mêmes et sont suffisamment éloquents pour permettre de prendre conscience des bénéfices apportés par la démarche. Ce sont des heures et des jours d'économies de copier/coller ou de manipulations de données stériles, et de vérifications liées aux risques d'erreurs humaines.

En outre, la définition des objets type est réutilisable d'un projet à un autre, sans être figée puisque ces objets peuvent évoluer en cours de projet sans remettre en cause le travail déjà fait : l'effort initial de structuration procure un retour sur investissement immédiat, mais c'est aussi un capital qui produit largement ses bénéfices dans le temps.