Customer Solutions

LabVIEW forme les ingenieurs de l'ENSMA via Internet

Author(s):

Francis Cottet, ENSMA

Industry:

Aerospace/Avionics

Product:

LabVIEW

The Challenge:

proposer un project de bureau d'etude aux eleves de 3eme annee, combinant controle de processus et pilotage a distance, via Internet

The Solution:

utiliser l'Internet Toolkit de LabVIEW pour controler un systeme d'acquisition de donnees a distance, et permettre d'envisager diverses evolutions de l'application.

Basée au Futuroscope de Poitiers, l’ENSMA (Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et d’Aérotechnique) forme chaque année plus de 150 ingénieurs de haut niveau, employés dans des secteurs professionnels variés, dont l’Aéronautique, l’Espace, la Mécanique et les Matériaux, l’Environnement, etc.

Le cycle d’enseignement dure trois ans. C’est en troisième année que les étudiants choisissent leur spécialisation. L’option Génie Informatique donne lieu à l'élaboration d’un projet de bureau d’études dans le domaine industriel. Pour 2000/2001 (de novembre à mai), le projet consistait à réaliser une application de pilotage d'un échangeur de chaleur à distance.

Le “TP" existait déjà sous la forme d’une installation de thermique reliée à un PC, mais utilisable uniquement en manuel (avec un programme écrit sous DOS). Le premier objectif consistait à automatiser le contrôle de l’installation. Pour ce faire, nous avons d’abord enrichi l’installation de divers capteurs (quatre thermocouples, deux débitmètres et un capteur de température) et actionneurs (quatre sorties TOR et deux sorties analogiques pour agir sur les circuits d’eaux chaude et froide), et d’une carte d’acquisition de données multifonctions (LabPC-1200) associée à un conditionneur de thermocouples Digiti (de AOIP) relié au PC en RS-232. Côté logiciel, il n’y avait guère à hésiter. Nous avons choisi LabVIEW pour sa popularité dans l’industrie, sa souplesse d’emploi, sa méthode de programmation graphique (source d’excitation, donc de motivation, pour les élèves), la disponibilité de drivers pour la carte LabPC-1200 et le boîtier Digiti, et la facilité d'intégration des applications sur le Web (grâce au module Internet Toolkit).

C’était le deuxième objectif de l’application : offrir un exemple d’enseignement à distance, afin de partager des ressources techniques entre universités, et d’envisager le contrôle de procédés en environnement dangereux.

Les contraintes

Au niveau temporel, l’application ne présente aucune contrainte particulière. Par contre, l’accent a été mis sur la sécurité. Il a fallu développer l’application en prévoyant un contrôle rigoureux de la cohérence des consignes, en prévoyant les problèmes de conflits lors d’accès distants multiples, et en instaurant des modes d’urgence en cas de problème.

Les élèves ont d'abord suivi la méthodologie SA-RT, pour obtenir une spécification rigoureuse de l'application, basée sur le principe du temps réel multitâche. Chaque étudiant a développé différents modules, correspondant à diverses tâches, regroupées ensuite suivant le formalisme DARTS en vérifiant la validité temporelle du temps réel. L’aspect temps réel n’avait ici qu’un but pédagogique. Il restait enfin à interpréter, en langage graphique LabVIEW, le diagramme fonctionnel obtenu… une étape rapide compte tenu de la similitude des deux approches.

Contrôle à distance

Pour le contrôle via Internet, le choix a été fait de conserver un opérateur sur le site de l’installation, d’autoriser un seul “acteur” distant pour le contrôle de l’application, et de permettre plusieurs “observateurs” distants, autorisés à suivre le processus mais sans pouvoir de contrôle. Il fallait aussi permettre un accès distant quel que soit le système d’exploitation utilisé, donc à partir d’un navigateur classique (protocole HTTP), avec la possibilité de voir l’installation en fonctionnement, de discuter oralement, et d’échanger des messages textuels (chat).

Pour la vidéo (webcam), nous avons fait appel à un serveur Webmedia, et pour le chat, à un serveur Apache. Le tout en association avec un serveur LabVIEW fourni avec l’Internet Toolkit.

Pour le contrôle de l’application, la face-avant publiée sur le Web est en fait une capture d’écran, l’acteur intervenant sur l’application au moyen de formulaires, via des scripts CGI.

Au terme de cette année d’études, les professeurs comme les étudiants sont très satisfaits des choix effectués et des résultats obtenus. Et le projet sera reconduit l’année prochaine avec diverses évolutions comme l'utilisation des fonctionnalités Internet (DataSocket) intégrées dans LabVIEW 6i (au lieu des scripts CGI), la régulation du four de chauffe, le stockage des données (pour historique) et la création de rapports.

Pour en savoir plus, vous pouvez contacter:

 Francis Cottet (05 49 49 80 52) ou

Emmanuel Grolleau (05 49 49 80 69) à l’ENSMA Téléport 2 BP 109 86960 Futuroscope Cedex

 

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