Présentation
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RÉSUMÉ
L’ISA est une association de professionnels du contrôle des systèmes industriels qui développe des standards comme la série présentée dans cet article couvrant :
- la conception objet, flexible et robuste de l’automatisation ;
- le support informationnel à l’exploitation industrielle ;
- les bases de données industrielles ;
- les interfaces entre applications informatiques industrielles.
L’objectif de cet article est de permettre au lecteur de comprendre leurs bases conceptuelles et leurs domaines d’utilisation.
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Lire l’articleAuteur(s)
-
Jean VIEILLE : Consultant - Control Chain Group, Paris
INTRODUCTION
L'ISA, The International Society of Automation, est une association internationale de droit américain qui rassemble un réseau de 30 000 professionnels du contrôle des systèmes industriels couvrant l'instrumentation (capteurs, actionneurs), l'automatique, l'automatisme (PLC, SCADA, DCS), l'informatique, la sécurité, et la gestion des activités opérationnelles (MOM-MES).
Le développement de normes et standards est une de ses activités les plus visibles dans l'industrie. La documentation produite concerne les méthodes et technologies du contrôle industriel, et correspond selon les cas à des normes prescriptives, des recommandations ou guides de bonnes pratiques, des rapports techniques.
La série de standards présentés dans cet article correspond principalement à la seconde catégorie : leur étude et leur application peuvent faciliter le développement des applications d'automatisme et de gestion de l'exploitation des systèmes industriels. Ils ne constituent pas en eux-mêmes des prescriptions obligatoires au-delà des contraintes que les industriels pourraient imposer à leurs partenaires en y faisant référence.
L'histoire de ces standards a débuté au début des années 1990 avec l'ISA-88 « Batch control », pour l'automatisation orientée objet des procédés flexibles par lots.
Elle s'est poursuivie avec l'ISA-95 qui traite la gestion de l'exploitation des systèmes industriels (MOM – manufacturing operations management, et MES – manufacturing execution systems) et l'interopérabilité (interfaces entre applications informatiques).
Les deux standards ont été opérationnalisés par B2MML, une spécification de schémas XML pour la représentation de toutes les structures de données qui y sont spécifiées, directement utilisable dans les interfaces informatiques.
Dernièrement, l'ISA-106 a proposé un rapport technique pour traiter l'automatisation des procédures dans les procédés continus en ligne avec les standards ISA-88 et ISA-95.
En pratique, l'industriel trouvera dans ces standards un ensemble de bonnes pratiques représentant les règles d'un art appliqué par une large communauté d'experts, traitant de :
-
la spécification et la conception objet, flexible et robuste de l'automatisation industrielle ;
-
l'organisation fonctionnelle du support informatique à l'exploitation industrielle (MOM-MES) ;
-
la structuration-contextualisation des bases de données industrielles pour faciliter le traitement de l'information opérationnelle pour l'exécution, la gestion, le suivi (y compris la traçabilité), l'optimisation ou l'amélioration des processus de fabrication ;
-
la spécification et la conception des interfaces entre applications informatiques.
L'ISA-88 et l'ISA-95 sont respectivement publiées comme normes internationales IEC61512 et ISO/IEC62264.
L'objectif de cet article n'est pas d'offrir une présentation détaillée ou une étude approfondie de ces standards, mais de permettre au lecteur de comprendre leurs domaines d'utilisation respectifs et leurs recouvrements à travers un prisme d'observation rassemblant et rapprochant leurs différents concepts et des exemples d'application.
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Étude par dimension
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1. Vue d'ensemble des standards
Une revue rapide des trois standards permettra au lecteur d'aborder leur contenu de leur point de vue de particulier. L'objectif est d'offrir une synthèse de l'essentiel des concepts et des livrables sans chercher à les consolider dans un continuum de modélisation, ce qui sera abordé dans la section suivante.
1.1 ISA-88 : conception fonctionnelle du contrôle industriel
Le standard ISA-88 « Batch Control » définit des concepts et une terminologie pour la conception des automatismes de procédés par lots flexibles, c'est-à-dire capables de fabriquer des produits différents ou le même produit avec des équipements différents. Il comprend actuellement quatre parties :
-
partie 1 : « Modèles et Terminologies » (1995, révisé en 2010) ;
-
partie 2 : « Structures de données et Règles générales relatives aux langages » (2001) ;
-
partie 3 : « Recettes générales et sites – modèles et représentation » (2003) ;
-
partie 4 : « Enregistrements de production batch » (2005).
-
Conception objet des applications d'automatisme
L'approche conceptuelle orientée objet de l'ISA-88 favorise la réutilisation, la gestion de la connaissance et la conception robuste des systèmes automatisés. Bien comprise, l'abstraction progressive de ses modèles hiérarchiques facilite un haut niveau de réutilisabilité de classes d'objets dans leurs instances sur les systèmes réels.
-
Flexibilité du système industriel
La flexibilité, point central de l'ISA-88, a pour objectif de réduire les contraintes opérationnelles imposées par tout système de contrôle sur le système contrôlé. Elle recouvre plusieurs aptitudes telles que pouvoir :
-
fabriquer différents produits avec la même installation ;
-
fabriquer le même produit en utilisant des équipements différents ;
-
enchaîner au plus juste la fabrication de produits différents ou de produit identiques utilisant...
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Vue d'ensemble des standards
Business to manufacturing markup language (B2MML) http://www.docu-track.com/ http://mesa.org/en/committeeactivities/B2MLL.asp
Manuel de mise en œuvre ISA-88/95 implementation http://www.syntropicfactory.info/isa8895
HAUT DE PAGE
ANSI/ISA-88.00.01 - Batch control – part 1 : Models and Terminology - -
ANSI/ISA-88.00.02 - Batch control part 2 : Data structures and Guidelines for languages - -
ANSI/ISA-88.00.03 - Batch control part 3 : General and Site recipe models and representation - -
ANSI/ISA-88.00.04 - Batch control part 4 : Batch production records - -
ISA-TR88.00.02 - Machine and Unit States : an implementation example of ISA-88 - -
IEC 61512-1 - Batch control – part 1 : Models and Terminology - -
IEC 61512-2 - Batch control part 2 : Data structures and Guidelines for languages - -
IEC 61512-3 - Batch control part 3 : General and Site recipe models and representation - -
IEC 61512-4 - Batch control part 4 : Batch production records - -
NF EN 61512-1 - Contrôle-commande des processus de fabrication par lots – partie 1 : modèles et terminologie - -
NF EN 61512-2 - Contrôle-commande des processus de fabrication par lots (batch) – partie 2 : structures de données et règles...
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