Maintenance 4.0 - Supervision connectée des systèmes automatisé et des moyens de production

PARTIE 1 : LE CAPTEUR

• Présentation et généralités :
  • Le monitoring et l'IOT industriel, 
  • La structure classique d'une chaîne de mesure
  • La place du capteur dans une démarche de maintenance connectée
• Le capteur et l'instrumentation :
  • Principe et caractéristiques des capteurs,
  • Présentation d'une chaîne de numérisation,
  • Grandeurs mesurées, précision, résolution et fréquence d'acquisition,
  • Discussion de bonnes pratiques - influence des vibrations, CEM, environnement industriel
  • Présentation d'IO-link et des avantages d'une liaison numérique 

PARTIE 2 : LA CHAINE DE TRANSPORT DE DONNEES

Travaux Pratiques  : Prise en main et configuration des capteurs IO link

• Configuration de capteur IO-link à partir des fichier IODD,
• Réglages, lecture datasheet et prises de mesures,
• Identification des données disponibles : mesures, états, diagnostics,
• Présentation des différents types de passerelles

Réseaux industriels et passerelles

• Rappels sur les réseaux industriels Ethernet, 
• Présentation des principaux protocoles de communication industriels : EtherNet/IP, Profinet, OPC-UA, Modbus TCP, 
• Rôle des passerelles dans la remontée des données capteurs, 
• Différence entre données locales, données passerelle et données exploitables par un superviseur. 

Travaux Pratiques : Accès aux données via passerelle

• Connexion à une passerelle industrielle, 
• Accès aux données capteurs via les outils de configuration, 
• Lecture des données disponibles en Modbus TCP, 
• Accès aux données via serveur OPC-UA, 
• Vérification de la cohérence entre la mesure capteur et la donnée remontée par la passerelle. 

PARTIE 3 : ACQUISITION ET ÉCHANGE DES DONNÉES INDUSTRIELLES

Travaux Pratiques : Architecture de la chaîne de supervision connectée

• Présentation de l'architecture complète sur plateforme pédagogique, 
• Identification du cheminement de la donnée, du capteur à l'information exploitable, 
• Rôle des capteurs, centrales de mesure, passerelles, automates et superviseur, 
• Identification des données disponibles sur la plateforme : mesures, états, défauts, seuils. 

Organisation des données industrielles :

• Types de données et adressage mémoire,
• Structuration des variables capteurs,
• Création d'une table d'échange,
• Mapping des variables issues de la plateforme pédagogique,
• Bonnes pratiques de nommage et de structuration des données, 
• Vérification de la cohérence entre mesure physique, donnée numérique et variable échangée. 

Travaux Pratiques : Communication industrielle en Modbus TCP et OPC-UA

• Présentation et utilisation des protocoles Modbus TCP et OPC-UA,
• Principes d'échange : registres Modbus, variables et nœuds OPC-UA,
• Configuration des adresses Modbus et des paramètres de connexion OPC-UA,
• Lecture et écriture de variables depuis la plateforme pédagogique,
• Création, lecture et interprétation de trames Modbus,
• Accès aux données via un client OPC-UA,
• Vérification de la cohérence des données échangées,
• Diagnostic des erreurs simples de communication.

 PARTIE 4 : SUPERVISION INDUSTRIELLE POUR LA MAINTENANCE CONNECTÉE

Travaux Pratiques : Mise en œuvre d'une supervision industrielle 

• Rôle d'un superviseur industriel pour la maintenance connectée,
• Configuration de la communication avec la plateforme pédagogique,
• Déclaration des équipements communicants,
• Création des variables issues de la table d'échange,
• Association des variables aux objets de supervision.

Travaux Pratiques : Visualisation et tableau de bord 

• Construction d'un synoptique simple pour la plateforme pédagogique,
• Visualisation temps réel des mesures capteurs, 
• Suivi des états, défauts et alarmes, 
• Choix des informations à afficher, 
• Choix des indicateurs de maintenance, 
• Affichage de courbes, voyants et compteurs. 

Travaux Pratiques : Alarmes, historisation et journal de bord 

• Définition des seuils d'alarme,
• Mise en place d'alarmes sur les mesures et défauts de la plateforme pédagogique,
• Priorisation et acquittement des alarmes,
• Historisation des événements,
• Création d'un journal de bord opérateur,
• Exploitation des historiques pour l'aide au diagnostic.

Travaux Pratiques : Cas d'usage maintenance et restitution 

• Test de scénarios de défauts sur la plateforme pédagogique,
• Analyse des données remontées en supervision,
• Identification des informations utiles pour la maintenance,
• Choix des alarmes et indicateurs pertinents,
• Restitution de la supervision mise en œuvre.