Rsum de Thorie et Guide de travaux pratiques Module 24 UTILISATION DE LAUTOMATE PROGRAMMABLE
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SOMMAIRE
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Prsentation du module 7 Rsum de thorie I - Raccordement dun automate programmable. 9 I.1 - Introduction 9
I.2 - Structure fonctionnelle de lautomate. 10 I.3 - Description des automates. 11 I.4 - Les applications de lautomate. 16 I.5 - Les diffrents modules dentre/sortie. 19
I.6 - Les logiciels de programmation. 25 I.7 - Les tapes suivre pour raccorder un automate. 26
II - Accs aux fonctions dun automate. 28 II.1 - Les langages de programmation. 28 II.2 I- Les principales instructions dun automate. 41 II.3 - Lutilisation dun logiciel de programmation. 43 II.4 Les moyens d accs aux fonctions dun automate. 43 II.5 La mthode de programmation (Rsum ) 45
III - Diagnostic des problmes de fonctionnement dun automatisme simple command par un automate.
46
III.1 - Visualisation centralise. 46 III.2 - Les problmes de fonctionnement dun automate programmable.
47
III.3 - Les modifications apportes au programme dun automate. 48
IV - Lessai dun automatisme simple command par un automate. 49 IV.1 - Les dangers potentiels lis lutilisation dun automate. 49 IV.2 - Lessai dun automatisme simple. 49
Guide des exercices et travaux pratiques I - Exercices 51 II - Exercices 56
III - Exercices 70 IV - Exercices 72
Evaluation de fin de module 73 Liste bibliographique 75
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PRSENTATION DU MODULE
Ce module de comptence gnrale est enseign au troisime semestre du programme. Il est pralable aux apprentissages raliss au module 29 ( Systme automatis contrl par A P I ) et ncessite comme pr requis les modules 18 (Logique combinatoire ) et 19 ( Logique squentielle). Lobjectif de ce module est de faire acqurir les connaissances relatives larchitecture dun automate ,aux divers modes dentres et de sorties, aux langages de programmation, au mode de communication, ainsi qu la vrification de ltat logique des lments en vue dun diagnostic. Il vise donc rendre le stagiaire apte utiliser un automate programmable La dure totale de ce module est de 75 H dont la thorie reprsente 38 % et la pratique 62% Lvaluation incluse.
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Module24 UTILISATION DE LAUTOMATE
PROGRAMMABLE RESUME THEORIQUE
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I - Raccordement dun automate programmable I.1 - Introduction Les automatismes sont raliss en vue dapporter des solutions des problmes de nature
technique, conomique ou humaine.
Eliminer les tches dangereuses et pnibles, en faisant excuter par la machine les tches
humaines complexes ou indsirables.
Amliorer la productivit en asservissant la machine des critres de production, de
rendement ou de qualit.
Piloter une production variable, en facilitant le passage dune production une autre.
Renforcer la scurit en surveillant et contrlant les installations et machines.
On distingue dans tout systme automatis la machine ou linstallation et la partie commande
constitue par lappareillage dautomatisme. Cette partie commande est assure par des
constituants rpondant schmatiquement quatre fonctions de base :
Lacquisition des donnes Le traitement des donnes La commande de puissance Le dialogue homme machine
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I.2 - Structure fonctionnelle de lautomate :
Lautomate programmable industriel est un appareil qui traite les informations selon un programme prtabli. Son fonctionnement est bas sur lemploi dun micro processeur et de mmoires.
Structure dun systme de traitement I.2.1 - Interface dentre
Elles permettent disoler lectroniquement le circuit externe (saisie de linformation) du circuit de traitement.
I.2.2 - L unit centrale: cur de lautomate, elle est constitue: - dun processeur qui excute le programme - de mmoires qui, non seulement contiennent ce programme, mais aussi des informations de donnes (dure dune temporisation, contenu dun compteur)
Les types de mmoires : Mmoires vives: RAM Random Access Memory ( Mmoire accs alatoires) Ce sont des mmoires volatiles.Lues et crites par le processeur.
DIALOGUEOPERATEUR
INTE
RFA
CE
EN
TRE
E
INTE
RFA
CE
SOR
TIE
MICROPOCESSEUR
MEMOIRES
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Mmoires mortes: ROM Read only memory PROM ROM programmable NE PEUVENT PAS ETRE EFFACES REPROM effacement par UV EEPROM effacement lectrique I.2.3 - Interface de sortie
Elles permettent de commander les sorties toute ou rien (TOR) telle que : les contacteurs, les moteurs pas pas, les lectrovannes et ainsi des sorties analogiques (boucle de rgulation dbit temprature et variateur de vitesse.)
I.2.4 - Communication et dialogue
Elle est ralise avec loprateur par un pupitre de dialogue ou par lintermdiaire dun ordinateur et avec les autres automates pour un rseau informatique local. I.3 - Description des automates : Il existe deux types dautomate programmable industriel:
le type monobloc le type modulaire I.3.1 - Automate Monobloc :
Le type monobloc possde gnralement un nombre dentres et de sorties restreint et son jeu
dinstructions ne peut tre augment. Bien quil soit parfois possible dajouter des extensions
dentres/sorties, le type monobloc a pour fonction de rsoudre des automatismes simples
faisant appel une logique squentielle et utilisant des informations tout-ou-rien.
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FIGURE 1 :Automate monobloc TSX Nano
N L + 24
VDC - 1 0 32 54 76 9 8
0 OUT COM 2 1 3 5 6 7 8
OUTCOM
9
10 1211 13
4 OUTCOM
INPUTS 24 VDC OUTPUTS 2A Ry
OUT COM A B SG
EXTENSION
IN COM
ERR
I/O
RUN
COM
1
1
0
0
I
O 3 2 54 76 98
3 2 54 76 98
1110 1312
TSXO7
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Exemple 1 : automate monobloc
Fig. 2 automate monobloc
1- Une prise (1) pour raccordement du terminal de programmation . 2- Un slecteur pour codage de la fonction base / extension. 3- Deux points de rglage analogique. 4- Une visualisation : - Des entres 0 8 ou 0 13 et sorties 0 6 ou 0 9, - De ltat automate (RUN, ERR, COM, I/O). 5- Un raccordement de lalimentation secteur 6- Une alimentation capteurs (=24V/150mA) sur modles aliments en 100240V. 7- Un raccordement des capteurs dentres. 8- Un raccordement des practionneurs de sorties. 9- Un raccordement extension (extension dentres /sorties et / ou extension automate) ou raccordement Modbus esclave 10- Un cache amovible pour protection des borniers vis.
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I.3.2 - Automate Modulaire:
Par ailleurs, le type modulaire est adaptable toutes situations. Selon le besoin, des modules
dentres/sorties analogiques sont disponibles en plus de modules spcialiss tels: PID,
BASIC et Langage C, etc. La modularit des API permet un dpannage rapide et une plus
grande flexibilit. La figure 3 prsente un automate modulaire.
FIGURE 3:API MODULAIRE
ALIMENTATION
CPU
INPUT
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Exemple 2 :automate modulaire :
Fig. 4 automate modulaire : Lautomate TSX 37-08 comprend : 1- Un bac 3 emplacement. 2- Un bloc de visualisation centralis. 3- Une prise terminal repre TER. 4- Une trappe daccs aux bornes
dalimentation. 5- Deux modules 16 entres et 12 sorties
Tout ou Rien positionns dans le premier et le deuxime emplacements (positions 1, 2, 3 et 4).
6- Une trappe daccs la pile optionnelle. 7- Un emplacement disponible. 8- Un bouton de rinitialisation
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I.4 - Les applications de lautomate : Les automates trouvent leur application en milieu industriel, domestiques. On cite quelques exemples courants : Exemple n1: Feux de carrefour
Fig. 5 : Feux de carrefour Description On rgle la circulation dun carrefour de deux voies A et B par des feux tricolores (Rouges, orange, vert).
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Exemple 2 : Portail coulissant.
Fig. 6 : Portail coulissant. Soit un portail coulissant commander : - Le portail tant ferm, le contact fin de course fcFE est actionn ; - On appuie sur le bouton-poussoir douverture S3, le moteur actionne le portail et provoque
son ouverture ; - En fin douverture, le contact
