Ingénieur FREELANCE en Système Industriel et Scientifique
LabVIEW, TestStand, LabWindows/CVI

Banc de Test, Mesure, Contrôle, Qualité et Supervision

Le lycée Raspail, le lycée des métiers de l'énergie et de l'environnement de Paris

Extrait du dossier paru dans la Revue Générale du Froid & du conditionnement de l'air - Septembre 2011:

(...) En réfrigération, plusieurs installations présentant des combinaisons différentes et travaillant à divers niveaux de température sont utilisées. Les systèmes de régulation sont renouvelés de sorte à enseigner avec des technologies de pointe. Pour preuve une chambre froide pilotable à distance, par les élèves comme par les enseignants. Cette dernière servira d'ailleurs à la rentrée prochaine de support de formation à distance (FOAD). (...)

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LYCÉE RASPAIL - L'établissement parisien Rapail c'est doté d'une chambre froide pilotable à distance par les enseignants et les élèves.

Dorénavant, au lycée parisien Raspail, apprendre et travailler sur un équipement peut se faire à distance ! Depuis le début de l'année, dans le cadre d'une rénovation, un banc de chambre froide à deux niveaux de température est en effet devenu communicant. Ce qui, traduit en langage plus officiel, en fait un matériel orienté "TICE" en rapport avec les Technologies de l'infirmation et de la communication pour l'éducation, comme l'explique Daniel Garault, chef des travaux. La chambre froide, pilotable à distance via le web par les enseignants mais aussi les élèves, permet notamment  d'aborder de manière très interactive le coefficient de performance énergétique. "Elle peut ainsi servir à des cours de formation ouverte et à distance", commente Guy Marcaillou, collaborateur de Daniel Garault. Une démonstration en directe de cette chambre froide a d'ailleurs été réalisée dans le cadre d'une conférence à Durango au Mexique courant 2010. Cet événement est toujours visible sur Internet au travers de vidéos Youtube (taper Youtube LabVIEW Raspail). À partir de cette rentrée, les enseignants de Raspail pourront ainsi illustrer une parie théorique depuis leur salle de cours en se connectant sur la machine située dans l'espace dédié aux travaux pratiques. Les étudiants de niveau bac pro et BTS pourront aussi, à terme, réaliser des travaux pratiques à distance. Tout a été prévu pour que les interventions soient totalement sécurisées, commentent les formateurs. Un tel système en phase avec les attentes d'une jeunesse très sensible à ce type d'apprentissage permet en outre au lycée Raspail d'accroître encore sa notoriété à l'extérieur. Jusqu'en Amérique latine, se réjouit Daniel Garault. Il ajoute : "Cette innovation renforce en outre les métiers du froid dans la notion de modernité."

Celle-là même qui a conduit le lycée Raspail à se renforcer dans l'enseignement lié au développement durable. Il provoque depuis cette rentrée 2011 une mention complémentaire post-bac pro de technicien en énergies renouvelables option "Énergies thermiques". Elle s'appuie sur un grand nombre d'équipements spécifiques, dont six pompes à chaleurs, une centrale solaire photovoltaïque, deux équipement en solaire thermique, un plancher chauffant basse température...

Raspail ouvre également une licence Sciences de l'ingénieur option "Efficacité énergétique ne génie énergétique" en lien avec l'université de Marne-la-Vallée (en apprentissage ou en formation initiale).  P.L-M

Article paru dans la "Revue Pour le Froid" en septembre 2011.

Lire la présentation technique du banc

Ce système permet l'étude des systèmes frigorifiques et la mise en pratique des calculs de thermodynamique appliqués à la réfrigération. Sa particularité est qu'il est entièrement contrôlable par internet directement depuis un navigateur web comme Internet Explorer ou Firefox.

Il est constitué de deux chambres froides ayant chacune leur propre évaporateur mais partageant pour le reste le même circuit de refroidissement au fluide R134a (compresseur, condenseur...).

La commande et la configuration de ce système peut être effectuée de deux façons :

par un pupitre classique couplé à un régulateur par automate programmable industriel de type PAC (programmable automation controller) Compact Fieldpoint

Le Compact Fielpoint ajoute alors la possibilité du contrôle distant par internet, la visualisation des courbes d'évolution des températures de l'air et du fluide frigorifique, de la pression du fluide, des puissances et cela à différents points. Ceci permettant calculer les caractéristiques du système frigorifiques indispensables comme l'enthalpie, l'entropie, le diagramme de Mollier et les rendements.

Système frigorifique avec le pupitre de commande et le circuit du fluide

 

Fieldpoint (abrégé : Fp) et Compact Fieldpoint (abrégé : cFp) sont des PAC (contrôleur d'automatismes programmable) déstinés à des applications industriels pour la commande et le contrôle. Ils se présentent sous la forme d'un fond de panier durci, de 4 à 8 emplacements, sur lequel on peut connecter des modules : DIO, DAQ, relais, sorties courant ou tension, interface Ethernet, RS et autres protocoles, des blocs de connexions et des contrôleurs programmables.

On peut utiliser Compact Fieldpoint avec un contrôleur programmable sous LabVIEW pour créer un PAC autonome, ou alors l'utiliser sans contrôleur, relié à un ordinateur pour le commander par LabWindows/CVI ou LabVIEW.

Spécification et Développement d'un banc de mesure de la qualité pour la production de gaz (voir l'article détaillé).

Techniques appliquées :

Outils : LabVIEW Instrumentation : Compact Fieldpoint, DAQ, DIO, RS-232 avec protocole AK, Analyseurs de gaz Emerson

Spécification d'un banc de test et de supervision du contrôle de la qualité du sable en sortie de carrière pour la production de ciment (voir l'article détaillé).

Techniques appliquées :

Outils : LabVIEW, Module LabVIEW Datalogging and Supervisory Control (DSC) Instrumentation : automates programmables (PLC de Siemens, Mitsubishi, Twido) par OPC, RS-232, Compact Fieldpoint, DIO, DAQ

MatérielDéveloppement de banc de test et système de contrôle, supervision et simulation : analyse des besoins, spécification du matériel, sélection des cartes et composants électroniques et mécaniques, gestion et suivi de la réalisationcibles : PC ou embarqué type PAC (cRIO, cFieldpoint) Langages et environnements de développementLangages de programmation : C, C++, C#, Visual Basic, Java, Langage G, Pascal Object, Fortran, SQL, PHP, JSP Progiciels : LabVIEW, TestStand, LabWindows/CVI, TestExec, Measurement Studio, Visual Studio, Delphi, MySQL ProtocolesGPIB, VXI, PXI , ARINC 429, RS-232, RS-422, RS-485, TCP/IP, protocole AK, CAN, I2C, VAN, Bluetooth, WIFI, UHF, modbus, profibus... LanguesAnglais : courant et techniqueEspagnol : courant et techniqueFrançais : langue maternellePortugais : basique, peut participer à des réunions EXPÉRIENCE

Le rôle de cette banc de test est l'analyse et le contrôle de la qualité de bouteilles de gaz en usage dans les industries métallurgiques, chimiques, pétrochimiques, pharmaceutiques et agroalimentaires.   Le système de contrôle des gaz est décomposé fonctionnellement comme suit : Saisie et gestion des informations de production propre aux gaz, Mesure de la composition des gaz, Analyse des mesures et résultats, Archivage des données dans une base de données distante par internet. La baie comprend les éléments suivants : Un système d’acheminement des gaz, Des instruments de mesure, Une centrale d’acquisition et commande, Un logiciel de pilotage et supervision. Logiciel de supervision de l'armoire d'analyse de gaz   On voit sur cette capture d'écran : les gaz à tester (en bleu et rose) et les gaz d'étalonnage (en vert). Les chemins empruntés par les gaz sont indiqués dans la couleur qui correspond au gaz. Un clic sur une électrovanne permet de changer son état (dans le cas du mode manuel). Un moteur de commutation a été spécialement développé pour gérer les chemins de gaz possibles. Les mesures effectuées par les analyseurs sont affichées dans les indicateurs à droite.

Je suis expert banc de test et mesure, supervision, contrôle, test qualité et validation, spécialiste LabVIEW, TestStand et LabWindows/CVI. A ce titre, mon travail consiste à concevoir et développer des systèmes automatiques ou semi-automatiques de test, contrôle, supervision, mesure, simulation, validation ou qualification de produits pour des applications industrielles ou scientifiques sur PC ou cible temps réel.

Fort de mon expérience depuis 1998 dans le domaine du test et mesure, nombre de mes clients apprécient mes analyses et conseils pour optimiser et améliorer tant au niveau technique qu'au niveau des procédés de production et validation. En effet, les bancs de test et mesure sont des éléments centraux qui permettent d'identifier avec précision les problèmes générés par un disfonctionnement ou mauvais processus : paramétrage de machines de production, actions manuelles ou organisation.  Ils sont également le dernier rempart de la qualité pour ne pas envoyer des produits défectueux aux clients.

La technique

J'appuie mon expertise sur l'utilisation des outils et matériels de test et mesure utilisés dans l'industrie et la recherche :

solutions logicielles avec : LabVIEW : outils de développement spécialisé dans la communication avec les instruments, l'acquisition et l'analyse des mesures.Point fort : programmation en langage graphique. LabWindows/CVI : outils de développement spécialisé dans l'instrumentation et l'acquisition et l'analyse des mesures.Son point fort : programmation en C mais facilité par des assistants. TestStand : séquenceur de test qui propose toutes les fonctions qu'on peut attendre d'un banc de test comme d'intégrer de nombreux langages de programmation, des composants graphiques prêts à utiliser, la génération de rapport text, html, xml, Excel et autres.Point fort : les outils de mise au point et d'optimisation comme la mise en place simplifiée du multitâche qui peut réduire drastiquement les temps de test. Measurement Studio : bibliothèques de fonctions et composants graphiques pour Visual Studio pour la communication avec les instruments, l'acquisition et l'analyse des mesures.Point fort : accéder simplement aux fonctions utilisées dans le test et mesure directement sous Visual Studio pour les langages C#, Visual basic, C++. solutions matérielles à base de : carte d'acquisition carte matrice, relais, TOR générateur de signaux, DIO oscilloscope, analyseur, DAQ châssis déporté embarqué / temps réel : Compact Fieldpoint, Compact RIO utilisation des protocoles et bus de communication suivants : PXI, PXI express, VXI GPIB, USB, FireWire PCI, PCI express série RS-232, RS-422, RS-485 CAN, VAN, modbus, profibus, LIN, I2C, ARINC 429 TCP/IP, UDP

Le métier

J'interviens dans les différentes phases de vie des projets :

Étude / Recherche / Documentation Étude de faisabilité Analyse et recherche de solutions Recherche de matériels Aide a la rédaction documentaire Retro-engineering (analyse de systèmes sans documentation) Système de tests (lies au matériel) Développement de fonctions logicielles avancées Analyse, relecture de codes sources Débogage de fonctions logicielles Drivers d’instruments Audit de banc de test, analyse des procédures, optimisation des temps de test et de la stabilité des mesures Logiciels applicatifs (non lies directement au matériel) Développement complet de logiciels Analyse, relecture de codes sources Débogage Déroulement de spécifications de tests

Exemples de projets réalisés

Je vous invite à lire des articles détaillant des projets que j'ai réalisé, vous rendre compte de mon expérience et de visiter mon blog où je fais par de mes activités et réfléxions.

Prix

Pour obtenir le détail des prix de mes interventions et développements, veuillez me contacter par email ou par téléphone.