tp informatique industrielle

2014-2015

Dahech Hajer | IE4

FACULTE

DES

SCIENCES

TUNIS

TP INFORMATIQUE INDUSTRIELLE

TP INFORMATIQUE INDUSTRIELLE 2014-2015

1

Table des matières TP1 : Initialisation aux Automates Programmables Industrielles ....................................................................... 2

I. Objectif ........................................................................................................................................... 2

II. Applications ............................................................................................................................... 2

1. Porte ET ....................................................................................................................................... 2

2. Porte OU ...................................................................................................................................... 3

3. Test du programme ...................................................................................................................... 4

4. Complémentation d’une entrée .................................................................................................... 4

5. Temporisateur .............................................................................................................................. 6

6. Compteurs ................................................................................................................................... 7

TP2 : Commande simple d’un chariot ............................................................................................................. 8

I. Objectif ........................................................................................................................................... 8

II. Cahier de charges ...................................................................................................................... 8

III. Applications ............................................................................................................................... 9

1. Aller –Retour simple d’un chariot ............................................................................................... 9

2. Aller –Retour temporisé d’un chariot ........................................................................................ 13

3. Aller –Retour multiples ............................................................................................................. 18

4. Demande chariot ........................................................................................................................ 22

TP3 : Feux de carrefour ............................................................................................................................. 29

I. Objectif ......................................................................................................................................... 29

II. Applications ............................................................................................................................. 29

1. Application 1 ............................................................................................................................. 29

2. Application 2 ............................................................................................................................. 36


2

TP1 : Initialisation aux Automates

Programmables Industrielles

I. Objectif

L’objectif de ce TP est de traiter des problèmes logiques simples sur l’automate

S7-200 en utilisant le logiciel de programmation STEP7.

II. Applications

1. Porte ET

Une lampe 𝐿1 s’allume lorsque deux interrupteurs 𝑎1 𝑒𝑡 𝑏1 sont actionnés en

même temps. L’équation logique relative à cette fonction ET est donnée par la

relation suivante :

𝐿1 = 𝑎1. 𝑏1

Le choix des adresses des entrées et des sorties dans l’automate de Siemens

suivant le tableau ci-dessous :

Variable Adresse

𝑎1 I0.0

𝑏1 I0.1

𝐿1 Q0.0

Réseau1

Figure1 : Schéma à contact 1 sous step7 Micro/Win

I0.0 I0.1 Q0.0


3

2. Porte OU

Une lampe 𝐿2 s’allume lorsque l’un des deux interrupteurs 𝑎2 𝑒𝑡 𝑏2 est

actionné. L’équation logique relative à cette fonction OU est donnée par la

relation suivante :

𝐿2 = 𝑎2 + 𝑏2



Variable Adresse

𝑎2 I0.2

𝑏2 I0.3

𝐿2 Q0.1

Réseau2


I0.2

I0.3

Q0.1


4

3. Test du programme

Lancer le logiciel STEP7 et ouvrir un nouveau projet (Ladder).

En utilisant les composantes de la barre d’outils, éditer les programmes

selon les schémas à contacts de la figure 1 et 2.

Cliquer sur le mode ligne et charger le programme dans l’automate.

Tester le fonctionnement et compléter les tables de vérité suivantes :

𝑎1 𝑏1 𝐿1

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

𝑎2 𝑏2 𝐿2

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

4. Complémentation d’une entrée

Soit à programmer l’équation logique suivante:

𝑋 = 𝑒1. 𝑒1+𝑒3



Variable Adresse

𝑒1 I1.0

𝑒2 I1.1

𝑒3 I1.2

X Q0.2


5

Réseau 3

Figure 3 : Schéma à contact 3 sous step7 Micro/Win

Test du programme

Lancer le logiciel STEP7 et ouvrir un nouveau projet (Ladder).

En utilisant les composantes de la barre d’outils, éditer le programme

selon le schéma à contacts de la figure 3.

Cliquer sur le mode ligne et charger le programme dans l’automate.

Tester le fonctionnement et compléter la table de vérité suivante :

𝑒1 𝑒2 𝑒3 X

0 0 0 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 1 1

1 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 0

1 1 1 1

I1.2

I1.1 Q0.2 I1.0


6

5. Temporisateur

Les temporisateurs permettent d’exécuter des fonctions commandées par une

horloge.

L’automate Siemens fournit plusieurs types de temporisations :

TON : temporisation de retard à la montée.

TONR : temporisation de retard à la montée mémorisé.

TOF : temporisateurs de retard à la retombée (à la fermeture).

Réseau 5


I0.0

I0.1 Q0.0

IN TOF

PT +10000

Réseau 6

66

T32


7

6. Compteurs Le compteur incrémental (CTU) incrémente en partant de la valeur en cours à

chaque front montant de l’entrée d’incrémentation(CU).

Il est remis à zéro lorsque l’entrée de remise à zéro R est activée.

Lorsque la valeur en cours est supérieure ou égale à la valeur prédéfinie (PV),le

bit de comptage est activé.

Réseau 6

+10


I0.1

C0 Q0.1

Réseau 7

66

CU CTU

R

PV

I0.2

C0


8

TP2 : Commande simple d’un chariot

I. Objectif

L’objectif de ce TP est de traiter un système chariot sous le logiciel de

programmation STEP7 en prenant connaissance des temporisations et de

comptage fournis par le jeu d’opérations S7-200.

II. Cahier de charges

M

G D

a b c

Figure1 : Schéma de câblage du chariot

Alimentation Alimentation des fins de courses les interrupteurs de fins de courses

𝑋01 𝑋02 𝑋03 𝑋13 𝑋15 𝑋17

a b c

𝑋11


9



Variable Adresse

𝑎 (𝑋13) I1.2

𝑏 (𝑋15) I1.3

𝑐 (𝑋17) I1.4

M I0.0

𝐷 (𝑋01) Q0.0

𝐺 (𝑋03) Q0.1

III. Applications

1. Aller –Retour simple d’un chariot

Appui sur le bouton

M

Déplacer le chariot du poste a vers la droite

Chariot au poste b

Rebrousser le chemin vers la gauche

Chariot au poste a

non

oui

non

oui


10

Grafcet

1

Les équations liées aux étapes

Initialisation M0.3=M0.0. M0.1. M0.2

Etape initiale M0.0=I1.2.M0.2+M0.0.M0.1+M0.3

Etape1 M0.1=I0.0.I.1.2M0.0+M0.1M0.2

Etape2 M0.2=I1.3M0.1+M02.M0.0

Les équations de sorties

Déplacement droite Q0.0=M0.1+M0.2

Déplacement gauche Q0.1=M0.2

0

1

2

D

G

m.a

b

a


11

Réseau1

Réseau 2

Réseau3

M0.0 M0.1 M0.2 M0.3

M0.3

M0.1 M0.0 M0.0

M0.2 I1.2

I0.0 I1.2 M0.0 M0.1

M0.2 M0.1


12

Réseau 4

Réseau 5

Réseau 6


I1.3

M0.0 M0.2 M0.2

M0.1

M0.1

M0.2

Q0.0

M0.2 Q0.1


13

2. Aller –Retour temporisé d’un chariot

Appui sur le bouton

M


Chariot au poste c

S’arrêter pendant 10s au poste c

10s terminée

Déplacer le chariot du poste c vers la droite

Chariot au poste b

Déplacer le chariot du poste b vers la gauche

Chariot au poste a

Non

oui

non

oui

oui

oui

non

non


14

Grafcet

1


Initialisation M0.5=M0.0. M0.1. M0.2. M0.3. M0.4

Etape initiale M0.0=I1.2.M0.4+M0.0.M0.1+M0.5

Etape1 M0.1=I0.0.I.1.2M0.0+M0.1M0.2

Etape2 M0.2=I1.4.M0.1+M02.M0.3

Etape3 M0.3=T32.M0.2+M03.M0.4

Etape4 M0.4=I1.3.M0.3+M04.M0.0

0

1

2

D

T

m.a

c

T /2/3

3

4

D

G

b

a


15


Déplacement droite Q0.0=M0.1+M0.3+M0.4


Temporisateur T32=M0.2

Réseau1

Réseau 2

Réseau3

M0.0 M0.1 M0.2 M0.3

M0.5

M0.1 M0.0 M0.0

M0.4 I1.2

I0.0 I1.2 M0.0 M0.1

M0.2 M0.1

M0.4 M0.5


16

Réseau 4

Réseau 5

Réseau 6

I1.4

M0.3 M0.2 M0.2

M0.1

T32

M0.4 M0.3 M0.3

M0.2

I1.3

M0.0 M0.4 M0.4

M0.3


17

Réseau 7

Réseau 8

Réseau 9


M0.1

M0.3

Q0.0

M0.4 Q0.1

M0.4

I1.4

M0.2 T32

IN TON

PT +10000

Réseau 10

T32


18

3. Aller –Retour multiples

Appui sur le bouton

M


Chariot au poste b

Rebrousser le chemin vers la gauche

Chariot au poste a

Répéter 5 fois

C=5

non

Oui

Non

oui

C=5 Non

Oui


19

Grafcet

1


Initialisation M0.3=M0.0. M0.1. M0.2

Etape initiale M0.0=I1.2.M0.2.C+M0.0.M0.1+M0.3

Etape1 M0.1=I0.0.I.1.2M0.0+M0.1M0.2 +I1.2.M0.2.C

Etape2 M0.2=I1.3M0.1+M02.M0.0


Déplacement droite Q0.0=M0.1+M0.2


Compteur U=M0.2 R=M0.0

0

1

2

D

G

m.a

b

C>=5

C=c+1 3

C<5

1


20

Réseau1

Réseau 2

Réseau3

M0.0 M0.1 M0.2 M0.3

M0.3

M0.1 M0.0

M0.0

M0.2 I1.2

I0.0 I1.2 M0.0 M0.1

M0.2 M0.1

c

C I1.2 M0.2


21

Réseau 4

Réseau 5

Réseau 6

Réseau 6

+5


M0.1

M0.2

Q0.0

M0.2 Q0.1

M0.2 M0.0 M0.1 M0.2

M0.1 I1.3

M0.2

CU CTU

R

PV

M0.0

C


22

4. Demande chariot

Appui sur le bouton

M


Chariot au poste c

Rebrousser le chemin

vers la gauche

Chariot au poste b

non

Oui

Non

oui

Continuer le chemin

vers la droite

Rebrousser chemin

vers la gauche

Rebrousser chemin

vers la gauche


23

Grafcet

1

M .a m .c

a c

0

1

2

D

m.a

c

m.b

D 4

m. a

b

3 G

7

5

6 G G


24


Initialisation M0.8=M0.0. M0.1. M0.2. M0.3. M0.4. M0.5. M0.6. M0.7

Etape initiale M0.0=I1.2.M0.3.M0.6+M0.0.M0.1+M0.8

Etape1 M0.1=I0.0.I.1.2M0.0+M0.1M0.2

Etape2 M0.2=I1.4.M0.1+ I1.4.M07+M02.M0.3

Etape3 M0.3=I0.0.I1.2.M0.2+M03.M0.4

Etape4 M0.4=I0.0.I1.3.M0.2+M04.M0.5

Etape5 M0.5=I1.3.M0.2+M05.M0.6

Etape6 M0.6=I0.0.I1.2.M0.5+M06.M0.7

Etape7 M0.7=I0.0.I1.4.M0.2+M07.M0.0


Déplacement droite Q0.0=M0.1+M0.3+M0.4+M0.6+M0.7

Déplacement gauche Q0.1=M0.3+M0.6+M0.7


25

Réseau1

Réseau 2

Réseau 3

M0.6 M0.7 M0.8

M0.8

M0.1 M0.0

M0.0

M0.3 I1.2 M0.6

I0.0 I1.2 M0.1 M0.1

M0.3 M0.2

M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 M0.4 M0.5


26

Réseau 4

Réseau 5

Réseau 6

I1.4

M0.1 M0.2 I1.4

M0.3 M0.2

M0.7

I0.0 I1.2 M0.2 M0.3

M0.4 M0.3

I0.0 I1.3 M0.2 M0.4

M0.5 M0.4


27

Réseau 7

Réseau 8

Réseau 9

I1.3

M0.6 M0.5 M0.5

M0.2

I0.0 I1.2 M0.5 M0.6

M0.7 M0.6

I0.0 I1.4 M0.2 M0.7

M0.0 M0.7


28

Réseau 10

Réseau 11

Figure 4: Schéma à contact 4 sous step7 Micro/Win

M0.0

M0.3

Q0.0

M0.4

M0.6

M0.7

M0.1

M0.3

Q0.1

M0.4


29

TP3 : Feux de carrefour

I. Objectif

L’objectif de ce TP est de traiter des problèmes logiques simples sur l’automate

S7-200 en utilisant le logiciel de programmation STEP7.

II. Applications

1. Application 1

On se propose de commander un système à feux de circulation relatif à un carrefour à deux voies.

Figure1 : Feu de carrefour à deux voies


30

12s 15s 27s 30s

Figure2: Chronogramme d’un feu de carrefour à deux voies

RP2

V2

O1

O2

R2

R1

V1

RP1


31

Grafcet

1


Initialisation M0.4=M0.0. M0.1. M0.2. M0.3

Etape initiale M0.0=M0.3.T32+M0.0.M0.1+M0.4

Etape1 M0.1=M0.0.T96+M0.1M0.2

Etape2 M0.2=M0.1.T32+M02.M0.3

Etape3 M0.3=M0.2.T96+M03.M0.4


V1Q0.0=M0.2

V2Q0.1=M0.0

R1Q0.2=M0.2+M0.3

R2Q0.3=M0.0+M0.1

0

1

2

TO2|R1| RP2|T96

T2

R2| V1|RP1|T32

T/0/12s

T/1/3s

T/2/12s

3 O1| R2 |RP1 | T96

T/3/3s

V2|R1|RP2|T32 RP1=RP2

RP1=VP1


32

O1Q0.4=M0.3

O2Q0.5=M0.0

RP1Q0.6=M0.2+M0.3

RP2Q0.7=M0.0+M0.1

T32=M0.0+M0.2

T96=M0.1+M0.3

Réseau1

Réseau 2

Réseau 3

M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 M0.4

M0.4

M0.1 M0.0 M0.0

M0.3 T32

T96

M0.2 M0.1 M0.1

M0.0


33

Réseau 4

Réseau 5

Réseau 6

Réseau 7

T32

M0.3 M0.2 M0.2

M0.1

T96

M0.4 M0.3 M0.3

M0.2

M0.2 Q0.0

M0.0 Q0.1


34

Réseau 8

Réseau 9

Réseau 6

Réseau 7

M0.0

M0.1

1

Q0.2

M0.2

M0.3

Q0.3

M0.3 Q0.4

M0.1 Q0.5


35

Réseau 8

Réseau 9

Réseau 9

M0.2

M0.3

Q0.6

M0.0

M0.1

Q0.7

M0.2

IN TON

PT +12000

T32

M0.0


36

Réseau 9

2. Application 2

On considère le système de commande de feux tricolores placés à un carrefour entre 2 routes.

M0.1

IN TON

PT +3000

T96

M0.3


37

Grafcet

0

m

m

m

Auto Auto.d1

T/5/25

s

9

12 11 R1 V1

10

d1 d1

1 O|T

T/1/1s 2


38

tp informatique industrielle

Engineering