Comment changer de génération de produits sans perturber les utilisateurs existants? Le Suisse Saia-Burgess apporte un début de solution en intégrant un certain nombre de nouveautés, prévues pour la troisième génération, dans la gamme actuelle.
Comment changer de génération de produits sans perturber les utilisateurs existants ? Cette question, tous les offreurs de matériels d’automatismes se la posent inlassablement. Le Suisse Saia-Burgess apporte un début de solution en intégrant un certain nombre de nouveautés, prévues pour la troisième génération, dans la gamme actuelle.
La première génération des PCA aura duré plus de 20 ans, la seconde, celle des PCD, est amenée à être remplacée dans deux ans, les développements ayant été prévus sur une durée de cinq ans.
Seulement, pour Saia, il était difficile de se lancer dans des évolutions majeures sans en faire profiter les produits actuels. L’époque du changement radical est finie, il faut faire un passage en douceur entre les différentes versions.
La CPU
Parmi les grandes évolutions qui commencent à être intégrées dans la version actuelle, et qui ne pouvaient pas attendre, il y a le concept de décentralisation. Cette décentralisation est dans toutes les bouches, seulement ce n’est pas si simple. La décentralisation amène des problèmes de gestion, de diagnostic, de programmation. Elle est également source de contraintes, comme la capacité d’utiliser et d’adapter cette intelligence répartie à bon escient.
La solution pour Saia est de répartir de façon réelle l’intelligence. C’est pourquoi dans les nouvelles versions la CPU est beaucoup plus « costaud » dans les blocs décentralisés. Par exemple, la nouvelle CPU intégrant un Motorola CF 5407 s’avère 25 fois plus rapide qu’un 68340 qui équipe le PCD4 actuel, elle à un temps d’interruption inférieur à la milli-seconde, l’exécution des instructions est 25 fois plus rapide, de plus elle possède une réserve de tâches pour le Web.
Pour la prochaine génération, on retrouve également un autre processeur, le CF5272, qui a des performances plus faibles mais intègre des standards comme Ethernet TCP/IP et USB
Cette nouvelle CPU vient tout juste d’être intégrée dans le PCD2.M48. Un automate qui comprend 4 entrées interruptives, 2 compteurs rapides, 1 Mo de mémoire utilisateur, 1024 entrées-sorties locale, 8 ports sériels… En plus d’accélérer le déroulement des programmes API, il autorise l’exécution de fonctions de communications, telle que Profibus DP directement sur l’unité centrale, et permet la réalisation de traitements d’informations comme le Web ou la gestion de données, directement dans l’automate.
L’OS
Il en va de même pour l’OS qui doit permettre à chaque élément de parler du même sujet. Le nouvel OS a pour nom Saia NT.OS et a été développé à 100% par la société Suisse. L’OS sera extensible par le client, mais surtout il est programmable par PG5 (l’environnement de développement Saia PCD) et aussi par Step7 (le langage Siemens).
A partir de ce cœur, il est possible de développer des composants en collaboration avec d’autres sociétés, de rajouter des taches écrites en C ou par un programme utilisateur. Mais aussi d’utiliser la technologie Plugs.Ins qui autorise le chargement d’un nouveau module en ligne.
Avec le Plug-ins le programme est stocké dans le Maître, le chargement des Plug Ins se fait selon les besoins. L’esclave se met lui-même à jour en cas de différences. Concrètement, il devient possible d’avoir des cartes enfichables similaires auxquelles il sera affecté une fonction logicielle spécifique comme une régulateur PID, un compteur rapide ou un Data Logger.
On peut imaginer qu’un module réparti ait une fonction de type base de données. Dès qu’une modification est apportée dans cette base de données, les stations s’en rendent compte et vont d’elle-même chercher les nouvelles informations. Autre avantage, en cas de défaillance d’une station, il suffit de la remplacer et la nouvelle ira rechercher les informations dont elle a besoin.
La communication
Après la CPU et l’OS, il reste la communication qui implique un langage commun.
Sur ce sujet, Saia prend en compte le fait qu’avec Ethernet on trouve des protocoles différents, à l’inverse en prenant Profibus on évite cet inconvénient, mais Profibus est en retard sur les technologies actuelles comme le Web : il est impossible de faire circuler sur Profibus DP une page Web.
Pour l’avenir le choix est clair, ce sera Profibus et Ethernet comme technologie de base. En ce qui concerne la couche 7, ce sera le protocole Saia-S-net.
Ce choix d’homogénéiser ce protocole sur Profibus et Ethernet permet à Saia de transmettre par exemple des pages Web de bout en bout, c’est-à-dire qu’une page Web pourra circuler sur Profibus; provenir directement d’un bloc ou d’une entrée-sortie décentralisée et remonter jusqu’en haut du système de contrôle/commande. Profibus S-Net fait de tous les équipements Saia (jusqu’au plus simple RIO) des participants actifs du réseau, il assure entre autres l’échange des données selon le principe producteur/consommateur tout en offrant des services de programmation, de mise en service et de diagnostic en utilisant le Web.
Mais Saia est conscient qu’il ne possède pas l’ensemble des éléments constitutifs d’une application automatisée, aussi son S-Net vient se plugger sur le câble Profibus d’origine. Ce câble permet avec Snet de diffuser à une vitesse limitée à 1,5 Mbits/sec du Profibus DP, mais aussi du Http, MPI, du S-bus ou du S-IO.
PCD3, le premier maillon
Avec l’arrivée de la gamme de produits décentralisés, PCD3, Saia commence à intégrer ces nouvelles technologies. Par exemple, jusqu’ici les unités décentralisées comprenaient un module alimentation, un module CPU, un module communication, maintenant tous les aspects liés à l’alimentation, à la CPU et à la communication sont directement intégrés dans le fond de panier. Les modules à insérer sont, par conception, uniquement des modules d’entrées-sorties qui peuvent pour l’instant atteindre un nombre total de 1024.
Ces unités décentralisées qui intègrent en fond de panier Ethernet S-Net, USB, Profibus S-Net vont profiter à fond de la technologie Web. Mais le Web pour quoi faire? C’est ce qui ressort des premières discutions avec les interlocuteurs. Lorsque les techniciens de Saia annoncent qu’ils ont mis le Web gratuitement dans tous leurs produits, les utilisateurs se demandent ce qu’ils vont bien pouvoir en faire.
Pour les convaincre, Saia leur explique tout d’abord que le système n’impose pas l’utilisation d’Ethernet, que le client ne va avoir besoin que d’une seule adresse IP. Si chaque élément devait avoir son adresse IP, le coût deviendrait rapidement prohibitif. Avec la technologie WebConnect qui est offerte aux clients, ces derniers vont profiter d’un système qui sera une sorte de passerelle avec le monde Web.
Reste à déterminer l’ensemble des possibilités ainsi offertes. Le constructeur est d’ailleurs lui-même incapable de donner une liste exhaustive de ce que l’on peut faire avec une telle technologie. Il est bien entendu possible de gérer les appareils et systèmes à distance, d’aller voir chaque entrée-sortie et de les tester. L’on peut intégrer directement la documentation dans chaque module, ce qui donne un avantage indéniable lors d’une consultation de maintenance à distance, on voit l’appareil en défaut et en cliquant sur l’aide la page de documentation apparaît, sachant qu’elle est stockée directement dans le module.
Autre application importante, la transformation du module en configurateur. C’est-à-dire de la validation de l’application avant d’avoir branché les entrées-sorties finales. L’utilisateur peut également développer une application spécifique de supervision en réalisant une page de résultats dans Word ou Front Page, pour ensuite la rendre compatible Html et l’envoyer dans le module décentralisé. A tout instant, il peut visualiser le résultat dans un Exploreur Internet du marché. Il possède alors un petit superviseur sans licence, pour un coût pratiquement nul.
La transmission TCP/IP avec un navigateur mobilise d’importantes ressources informatiques. Pour soulager l’unité centrale de l’API et lui permettre de se concentrer sur l’application de contrôle-commande, le serveur Web met en œuvre un PC pour gérer la partie communication. Concrètement cette fonction est confiée à un programme pilote sur PC baptisé Web-Connect. L’API pour sa part se contente d’héberger le serveur HTML, le serveur de données de même que les pages HTML et leurs images.
Dernier point, il existe quatre niveaux de sécurités. Le premier niveau permet la consultation des pages HTML, le deuxième la consultation de données API, le niveau 3 la modification des données API, et le niveau 4 la modification et la sauvegarde de liste de variables.
Bientôt demain
Pour André Gross, Head of Technical Product Management de Saia « Il devient évident que le monde du Web va révolutionner le monde de la visualisation et de la supervision ».
Après un tel discours, les clients ne se demandent plus ce qu’ils vont bien pouvoir faire de la technologie Web dans le monde des automatismes industriels, ils envisagent des dizaines d’applications qui devraient leur simplifier la vie.
Si le PCD3 intègre de nombreuses nouveautés destinées à la génération future, il reste encore du chemin à faire. Il reste à rajouter d’autres éléments comme le Motion Control, mais aussi une sorte de Control Suite pour avoir un ensemble complet à l’horizon 2005. C’est à dire demain.
J29p2628
Comment changer de génération de produits sans perturber les utilisateurs existants ? Cette question, tous les offreurs de matériels d’automatismes se la posent inlassablement. Le Suisse Saia-Burgess apporte un début de solution en intégrant un certain nombre de nouveautés, prévues pour la troisième génération, dans la gamme actuelle.
La première génération des PCA aura duré plus de 20 ans, la seconde, celle des PCD, est amenée à être remplacée dans deux ans, les développements ayant été prévus sur une durée de cinq ans.
Seulement, pour Saia, il était difficile de se lancer dans des évolutions majeures sans en faire profiter les produits actuels. L’époque du changement radical est finie, il faut faire un passage en douceur entre les différentes versions.
La CPU
Parmi les grandes évolutions qui commencent à être intégrées dans la version actuelle, et qui ne pouvaient pas attendre, il y a le concept de décentralisation. Cette décentralisation est dans toutes les bouches, seulement ce n’est pas si simple. La décentralisation amène des problèmes de gestion, de diagnostic, de programmation. Elle est également source de contraintes, comme la capacité d’utiliser et d’adapter cette intelligence répartie à bon escient.
La solution pour Saia est de répartir de façon réelle l’intelligence. C’est pourquoi dans les nouvelles versions la CPU est beaucoup plus « costaud » dans les blocs décentralisés. Par exemple, la nouvelle CPU intégrant un Motorola CF 5407 s’avère 25 fois plus rapide qu’un 68340 qui équipe le PCD4 actuel, elle à un temps d’interruption inférieur à la milli-seconde, l’exécution des instructions est 25 fois plus rapide, de plus elle possède une réserve de tâches pour le Web.
Pour la prochaine génération, on retrouve également un autre processeur, le CF5272, qui a des performances plus faibles mais intègre des standards comme Ethernet TCP/IP et USB
Cette nouvelle CPU vient tout juste d’être intégrée dans le PCD2.M48. Un automate qui comprend 4 entrées interruptives, 2 compteurs rapides, 1 Mo de mémoire utilisateur, 1024 entrées-sorties locale, 8 ports sériels… En plus d’accélérer le déroulement des programmes API, il autorise l’exécution de fonctions de communications, telle que Profibus DP directement sur l’unité centrale, et permet la réalisation de traitements d’informations comme le Web ou la gestion de données, directement dans l’automate.
L’OS
Il en va de même pour l’OS qui doit permettre à chaque élément de parler du même sujet. Le nouvel OS a pour nom Saia NT.OS et a été développé à 100% par la société Suisse. L’OS sera extensible par le client, mais surtout il est programmable par PG5 (l’environnement de développement Saia PCD) et aussi par Step7 (le langage Siemens).
A partir de ce cœur, il est possible de développer des composants en collaboration avec d’autres sociétés, de rajouter des taches écrites en C ou par un programme utilisateur. Mais aussi d’utiliser la technologie Plugs.Ins qui autorise le chargement d’un nouveau module en ligne.
Avec le Plug-ins le programme est stocké dans le Maître, le chargement des Plug Ins se fait selon les besoins. L’esclave se met lui-même à jour en cas de différences. Concrètement, il devient possible d’avoir des cartes enfichables similaires auxquelles il sera affecté une fonction logicielle spécifique comme une régulateur PID, un compteur rapide ou un Data Logger.
On peut imaginer qu’un module réparti ait une fonction de type base de données. Dès qu’une modification est apportée dans cette base de données, les stations s’en rendent compte et vont d’elle-même chercher les nouvelles informations. Autre avantage, en cas de défaillance d’une station, il suffit de la remplacer et la nouvelle ira rechercher les informations dont elle a besoin.
La communication
Après la CPU et l’OS, il reste la communication qui implique un langage commun.
Sur ce sujet, Saia prend en compte le fait qu’avec Ethernet on trouve des protocoles différents, à l’inverse en prenant Profibus on évite cet inconvénient, mais Profibus est en retard sur les technologies actuelles comme le Web : il est impossible de faire circuler sur Profibus DP une page Web.
Pour l’avenir le choix est clair, ce sera Profibus et Ethernet comme technologie de base. En ce qui concerne la couche 7, ce sera le protocole Saia-S-net.
Ce choix d’homogénéiser ce protocole sur Profibus et Ethernet permet à Saia de transmettre par exemple des pages Web de bout en bout, c’est-à-dire qu’une page Web pourra circuler sur Profibus; provenir directement d’un bloc ou d’une entrée-sortie décentralisée et remonter jusqu’en haut du système de contrôle/commande. Profibus S-Net fait de tous les équipements Saia (jusqu’au plus simple RIO) des participants actifs du réseau, il assure entre autres l’échange des données selon le principe producteur/consommateur tout en offrant des services de programmation, de mise en service et de diagnostic en utilisant le Web.
Mais Saia est conscient qu’il ne possède pas l’ensemble des éléments constitutifs d’une application automatisée, aussi son S-Net vient se plugger sur le câble Profibus d’origine. Ce câble permet avec Snet de diffuser à une vitesse limitée à 1,5 Mbits/sec du Profibus DP, mais aussi du Http, MPI, du S-bus ou du S-IO.
PCD3, le premier maillon
Avec l’arrivée de la gamme de produits décentralisés, PCD3, Saia commence à intégrer ces nouvelles technologies. Par exemple, jusqu’ici les unités décentralisées comprenaient un module alimentation, un module CPU, un module communication, maintenant tous les aspects liés à l’alimentation, à la CPU et à la communication sont directement intégrés dans le fond de panier. Les modules à insérer sont, par conception, uniquement des modules d’entrées-sorties qui peuvent pour l’instant atteindre un nombre total de 1024.
Ces unités décentralisées qui intègrent en fond de panier Ethernet S-Net, USB, Profibus S-Net vont profiter à fond de la technologie Web. Mais le Web pour quoi faire? C’est ce qui ressort des premières discutions avec les interlocuteurs. Lorsque les techniciens de Saia annoncent qu’ils ont mis le Web gratuitement dans tous leurs produits, les utilisateurs se demandent ce qu’ils vont bien pouvoir en faire.
Pour les convaincre, Saia leur explique tout d’abord que le système n’impose pas l’utilisation d’Ethernet, que le client ne va avoir besoin que d’une seule adresse IP. Si chaque élément devait avoir son adresse IP, le coût deviendrait rapidement prohibitif. Avec la technologie WebConnect qui est offerte aux clients, ces derniers vont profiter d’un système qui sera une sorte de passerelle avec le monde Web.
Reste à déterminer l’ensemble des possibilités ainsi offertes. Le constructeur est d’ailleurs lui-même incapable de donner une liste exhaustive de ce que l’on peut faire avec une telle technologie. Il est bien entendu possible de gérer les appareils et systèmes à distance, d’aller voir chaque entrée-sortie et de les tester. L’on peut intégrer directement la documentation dans chaque module, ce qui donne un avantage indéniable lors d’une consultation de maintenance à distance, on voit l’appareil en défaut et en cliquant sur l’aide la page de documentation apparaît, sachant qu’elle est stockée directement dans le module.
Autre application importante, la transformation du module en configurateur. C’est-à-dire de la validation de l’application avant d’avoir branché les entrées-sorties finales. L’utilisateur peut également développer une application spécifique de supervision en réalisant une page de résultats dans Word ou Front Page, pour ensuite la rendre compatible Html et l’envoyer dans le module décentralisé. A tout instant, il peut visualiser le résultat dans un Exploreur Internet du marché. Il possède alors un petit superviseur sans licence, pour un coût pratiquement nul.
La transmission TCP/IP avec un navigateur mobilise d’importantes ressources informatiques. Pour soulager l’unité centrale de l’API et lui permettre de se concentrer sur l’application de contrôle-commande, le serveur Web met en œuvre un PC pour gérer la partie communication. Concrètement cette fonction est confiée à un programme pilote sur PC baptisé Web-Connect. L’API pour sa part se contente d’héberger le serveur HTML, le serveur de données de même que les pages HTML et leurs images.
Dernier point, il existe quatre niveaux de sécurités. Le premier niveau permet la consultation des pages HTML, le deuxième la consultation de données API, le niveau 3 la modification des données API, et le niveau 4 la modification et la sauvegarde de liste de variables.
Bientôt demain
Pour André Gross, Head of Technical Product Management de Saia « Il devient évident que le monde du Web va révolutionner le monde de la visualisation et de la supervision ».
Après un tel discours, les clients ne se demandent plus ce qu’ils vont bien pouvoir faire de la technologie Web dans le monde des automatismes industriels, ils envisagent des dizaines d’applications qui devraient leur simplifier la vie.
Si le PCD3 intègre de nombreuses nouveautés destinées à la génération future, il reste encore du chemin à faire. Il reste à rajouter d’autres éléments comme le Motion Control, mais aussi une sorte de Control Suite pour avoir un ensemble complet à l’horizon 2005. C’est à dire demain.
