I) PRINCIPE D'UN SYSTME AUTOMATIS

NOM:THEMECLASSE:

PRENOM:S4.1 Automatismes programmablesGROUPE:

DATE:TITREDUREE:

COURS STIAutomatisme Programmable IndustrielPAGE: 1 / 12

I) PRINCIPE D'UN SYSTME AUTOMATIS

Un systme automatis est un moyen d'assurer l'objectif primordial d'une entreprise et la comptitivit de leurs produits. Il permet d'ajouter une valeur aux produits entrants.

II) LES DIFFRENTES PARTIES D'UN SYSTME AUTOMATIS ET LEUR CONSTITUTION

1) Les diffrentes parties

Chaque systme automatis comporte 2 parties:

- la Partie Oprative ( PO )

- la Partie Commande ( PC )

2) Leur constitution

La partie oprative (PO) comprend les actionneurs (moteur lectrique, vrins pneumatique et/ou hydraulique, ) qui agissent directement sur le processus automatis

La partie commande (PC) coordonne les diffrentes actions de la partie oprative. Elle comprend essentiellement les capteurs, les boutons de commande, les practionneurs

III) CHAINE D'ACTION

1) Electrique

2) Pneumatique

IV) ARCHITECTURE D'UN SYSTME AUTOMATIS

V) STRUTURE D'UN AUTOMATE PROGRAMMABLE

Il existe plusieurs types d'API diffrents:

- Les compacts

- Les racktables

- Les modulaires

Quelques exemples:

LES COMPACTS

SIEMENS

LOGOCROUZET

MILLENIUMSCHNEIDER

ZELIOSCHNEIDER

TWIDOMOELLER

PS4

Et d'autres marques

LES RACKTABLES ET MODULAIRES

SIEMENS

S7-300SCHNEIDER

TSX 37MOELLER

SCHNEIDER

TSX 57

VI) STRUCTURE DUN AUTOMATE PROGRAMMABLE INDUSTRIEL

C'est un appareil possdant un microprocesseur, il comporte:

1) Une alimentation lectrique

Elle assure la transformation de la tension du rseau en tension continue 5-12 ou 15 V ou plus, selon les composants lectroniques utiliss.

Structure gnrale dun automate programmable TSX Micro.

2) Une unit centrale C'est la partie programmable de l'automate.

3) Cartes interfaces d'entre ou de sortie

Elles assurent la transformation et l'adaptation des signaux lectriques venant des capteurs ou des boutons-poussoirs (entres) vers l'auto mate, et dans l'autre sens, des signaux allant de l'automate vers les contacteurs, voyants, lectrovannes, etc.

TSX 37-22 + cartes

4) Organes de commandeLes signaux qui proviennent des organes de commande sont trs divers:

- manuels : boutons-poussoirs, commutateurs, slecteurs...

- automatiques : fins de course, dtecteurs de proximit, cellules photolectriques, dtection de pression, de vitesse, de temprature pour les plus courants.

Nature des signaux d'entre

Elle peut tre trs diverse : de type Tout ou Rien (TOR) ou de type numrique ou analogique.

5) Tensions

Les tensions les plus couramment rencontres sur les entres sont:

- en courant continu : 12, 24, 48 V ;

- en courant alternatif : 24, 48, 130, 230 VEnfin, les entres doivent tre protges contre les parasites qui sont souvent des surtensions dangereuses pour l'automate programmable.

Branchement des capteurs sur des entres 24 V courant continu.

6) Sorties

Les modules de sortie assurent l'interfaage entre l'automate et les organes commands, c'est--dire que le signal de sortie est au niveau demand et il est isol de l'lectronique de l'automate.

- Les organes commands sont en gnral des contacteurs, des distributeurs pneumatiques ou hydrauliques, des voyants de signalisation.

- Les modules de sortie sont soit base de relais lectromagntiques, soit base de transistors ou de triacs pour les sorties statiquesLes tensions applicables en sortie sont en gnral de 24 240 V en courant alternatif et de 24 ou 48 V en courant continu (sortie statique).

Branchement des bobines de contacteurs sur les sorties contacts de relais de l'automate programmable.VI) AUTOMATE PROGRAMMABLE INDUSTRIEL TSX 37.

Un automate est constitu d'une CPU (de l'anglais Central Processing Unit, " Unit centrale de traitement ") de plusieurs "cartes" ou "modules".

Ces "cartes" ou "modules" s'encastrent dans les diffrents "racks".

Certains automates peuvent avoir des cartes mmoires, des piles de sauvegarde, des cartes de communication.

1) LES DIFFRENTES CARTES

Il existe diffrent type de cartes:

- TOR, Tout Ou Rien

- Sorties analogiques

- Entres analogiques

- Communication

- Comptage

2) LES RACKS

L'API est constitu de plusieurs rack dans lesquels on peut installer des modules de diffrents types de cartes.

3) AFFECTATION & CRITURE DES ENTRES / SORTIES

L'affectation des entes et des sorties permet de faire l'adressage entre le matriel et l'API en fonction de sont cblage. D'un point de vue de la programmation on travaillera sur l'adressage des E/S.

Les entres et les sorties analogiques sont notes par un mot de la faon suivante: %xy.z

x: les sorties analogiques seront notes par la lettre Q (Output)

les entres analogiques seront notes par la lettre I (Input)

y:cest lemplacement physique du module analogique

z:cest le numro de la voie utilise

Exemple : On a cbl un BP nomm DCY sur l'entre n5 de la carte d'entre du module 3 et un voyant sur la sortie n0 de la carte de sortie du module 2.

Donner l'criture de l'entre et de la sortie.

criture de l'entre: %I3.5

criture de la sortie: %Q2.0

VII/ DEFINITIONS

Automate programmable:

constituant qui assure dans une logique programme, l'enchanement automatique d'oprations logiques et arithmtiques relatives au droulement d'un cycle.Interface d'entre:

Partie de l'API sur laquelle sont raccords des lments de commande qui donnent les informations de l'unit de traitement (BP, capteurs )

Interface de sortie:

Partie de l'API sur laquelle sont raccords les pr- actionneurs qui reoivent des ordres de l'unit de traitement.

Mmoire:

Endroit de l'API o est crit et conserv une liste dinstructions appele programme. Ce programme est modifiable tout instant par l'utilisateur.

Unit de traitement:

Elle lit le programme et en excute les instructions en tenant compte des informations d'entre.

Outil de programmation:

Il est constitu d'un clavier et d'un cran d'affichage, il permet d'crire un programme et de lire et de modifier un programme existant.

VIII) Descriptif physique de lautomate TSX 37

IX/ ADRESSAGE

VariableRepreDsignationExemple

Entre (I input)%Ix.iX: N module

i : N de voie%I1.4

Sortie (Q output)%Qx.iX: N module

i : N de voie%Q2.3

Mmoire bit%M.ii : N du bit interne%M25

Mmoire mot%MWii : N du mot interne%MW11

Temporisateur%TMii : N du temporisateur%TM3

Compteur%Cii : N du compteur%C4

Variable dtape%XiX: tape,

i: N tape%X10

X/ CBLAGE ENTRES & SORTIE TOUT OU RIEN (TOR)

1/ Caractristiques de la carte

Exemple d'une carte DMZ28DR DE SCHNEIDER

Extrait du catalogue SCHNEIDER

En fonction de la documentation ci-dessus, rpondre aux questions suivantes.

De combien d'entre TOR dispose cette carte?

16 entreDe combien de sorties TOR dispose cette carte?

12 sortiesQuelle est la valeur et le type de tension des entres?

24V DCQuelle est le type des sorties?

Sorties relais2/ Raccordement des entres / sorties de la carte

En fonction de la documentation ci-dessous,

rpondre aux questions suivantes.

Extrait du catalogue SCHNEIDER

Nous disposons de 16 entres TOR, donner leur numro:

Elles sont numrotes de 0 15Nous disposons de 12 sorties Relais,

donner leur numro:Elles sont numrotes de 0 11La carte doit tre alimente en 24vDC.Donner le numro des bornes d'alimentation et

donner leur correspondance:Elles sont numrotes de 17 & 18.

18 pour le 0V DC (-)

17 pour le 24V DC (+)Sur quelles bornes se situe la sortie 0?Entre les bornes 20 et 21Sur quelles bornes se situe la sortie 1?Entre les bornes 25 et 22Sur quelles bornes se situe la sortie 2?Entre les bornes 25 et 23Sur quelles bornes se situe la sortie 3?Entre les bornes 25 et 24Qu'elle est la borne commune des sorties 1, 2 & 3?C'est la borne 25XI/ Les outils de programmation

XII/ LA PROGRAMMATIONLes automates SCHNEIDER se programme l'aide du logiciel PL7-MICROIl existe plusieurs types de langage:- un langage graphique, le langage contacts (LD) transcription de schmas relais, est adapt au traitement combinatoire.

Il offre les symboles graphiques de base : contacts, bobines, blocs. L'criture de calculs numriques est possible l'intrieur de blocs oprations.

Exemple:

- le langage liste d'instructions (IL) est un langage "machine" qui permet l'criture de traitements logiques et numriques.

Exemple:

- un langage littral structur (ST) qui est un langage de type "informatique" permettant l'criture structure de traitements logiques et numriques.

Exemple:

- un langage Grafcet qui permet de reprsenter graphiquement et de faon structure le fonctionnement d'un automatisme squentiel.

Exemple:

Cest ce langage que nous utiliserons pour programmer les automates TSX 37.

SYSTME

AUTOMATIS

A0

Produits

Entrants

Produits + valeurs ajoutes

Informations

nergies

Dchets

Nuisances

Sectionneur porte fusible.

lment de protection.

Dans la PC

Contacteur moteur.

lment de commutation.

Dans la PC

Relais thermique.

lment de protection.

Dans la PC

Moteur lectrique.

Actionneur.

Dans la PO

INCLUDEPICTURE "http://www.positron-libre.com/cours/electrotechnique/schema/images/schema-unifilaire.gif" \* MERGEFORMATINET

Vrin pneumatique

Actionneur

Dans la PO

INCLUDEPICTURE "http://www.stielec.ac-aix-marseille.fr/cours/abati/images/verin10.gif" \* MERGEFORMATINET

Distributeur

Practionneur

Gnralement dans la PO malgr que se soit un constituant de commande

PARTIE

OPRATIVE

PARTIE

COMMANDE

..PUPITRE..

Consignes

Messages

Ordres

Comptes rendus

Visualisation de ltat des entres et des sorties

Raccordement des entres

Raccordement des sorties

Raccordement du terminal de programmation

Trappe daccs

Lalimentation secteur

Visualisation de ltat automate: RUN, ERR, COM, I/O

2

0

Le module de communication bus AS-i ne peut tre positionn qu'en position 4

1

4

3

5

6

Bloc de visualisation centralise

Prise terminal (TER) & auxiliaire (aux)

Bouton RESET

Trappe daccs aux bornes dalimentation

Trappe daccs la pile

Module Entres/sorties

Numrotation des emplacements dans le rack du TSX Micro

Interface analogique directement intgr

Voie intgre de comptage rapide.

Emplacement pour carte mmoire

&

carte rseau

Ordinateur avec le logiciel PL7 Micro raccord sur la prise TER