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PI07 - Interface wireless pour capteurs de niveau

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Mots-clé

GSM, ZIGBEE, Wifi, ETHERNET, Microcontrôleur PIC, sans-fil, capteur, interface, RTC, 4-20mA

 

Millésime

2011-2012

Entreprise

KROHNE

Equipe projet

ALVARO Dylan
MAURIER Pierre-Etienne
ROCHER Johan


 

 

 

Présentation de l'entreprise

KROHNE est le leader mondial dans la fabrication et la fourniture de solutions complètes pour l'instrumentation de process industriels, l'entreprise fabrique et commercialise une gamme complète de capteurs industriels de mesure de débit, niveau, densité, pression conductivité et de température. KROHNE doit notamment sa notoriété à :
  • Une fabrication innovante, fiable, de haute qualité des produits et services employant des personnes qualifiées et motivées
  • Une écoute des besoins de ses clients
  • Un maintien à long terme des relations avec ses partenaires d'affaires
Le projet a été proposé par l'antenne situé à Roman-sur-Isère (26).
 

Contexte du projet

KROHNE développe des solutions permettant notamment de récupérer des mesures de niveau dans des cuves.
Ces solutions comprennent un capteur permettant d'effectuer les mesures et d'une interface homme-machine (HMI) permettant au client de récupérer les mesures prises par le capteur ainsi que de configurer le système.
Le client peut aussi, s'il le souhaite, effectuer ses opérations en se branchant directement au système, il s'agit là d'un bus de communication filaire. L'évolution du marché impose de pouvoir disposer également de solutions de communication sans fil.
 

Objectifs

L'étude doit donc permettre de concevoir et de réaliser une interface de communication générique avec les réseaux GSM, WIFI, Zigbee et Ethernet à partir du système fournit par KROHNE. De plus, le système devra être autonome pour cela celui-ci pourra être alimenté par batterie et ne devra se réveiller que lorsque des mesures devront être effectuée.

Déroulement du projet

Le premier mois nous avons commencé par planifier le projet et réalisé la veille technologique, à savoir notamment le choix des différents modules sans fils que nous utiliserons (modules déjà existants sur le marché), nous avons aussi pris en main les éléments déjà existants. Voici ce que nous devons développer :
  • Conception de l'électronique embarquée commune du convertisseur 4/20mA et une interface générique avec des modules du marché (OEM)
    • Conception d'une nouvelle carte mère ainsi que de quatre cartes fille
    • Mise à jour des logiciels HMI et carte mère
  • Conception du système d'alimentation de l'ensemble
  • Réalisation et implémentation une solution complète vers un ou deux réseaux

Le 2e, 3e et 4e mois nous avons fait le développement hardware et software à partir des éléments existants. Pour la partie hardware, nous avons développé une carte « mère » ainsi que 4 cartes « fille » (une par module OEM). Une fois la schématique saisie, l'ensemble a été sous-traité par une entreprise externe. Pour la partie software, nous avons modifié les logiciels de l'ancienne carte mère et du HMI afin de les adapter à notre système.
Enfin, pendant les 5e et 6e mois nous avons entrepris des tests sur ce que nous avions réalisé, sur la partie hardware comme software.
Voici le synoptique en forme de blocs du projet (les blocs gris sont à développer) :

Résultats obtenus

Nous sommes parvenus à reprendre le code existant et à l'adapter à notre situation. Nous sommes également parvenus à faire la communication entre deux modules sur les quatre (GSM et Zigbee). Nous arrivons donc à envoyer une information par le microcontrôleur, celle-ci est réceptionnée par le module GSM qui envoie un SMS au client. Le module Zigbee permet d'afficher les données sur un écran de terminal sur l'ordinateur.

Pour plus d'information, projet.industriel@esisar.grenoble-inp.fr

 

mise à jour le 3 avril 2014

Grenoble INP Institut d'ingénierie Univ. Grenoble Alpes