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U N I V E R S I T E S I D I M O H A M M E D B E N A B D E L L A HF A C U L T E D E S S C I E N C E D H A R E L M E H R A Z F E S

M A S T E R S P E C I A L I S EI NG EN IE R I E D E S S YS T E M E S AU T O M A T I S E S I N D U S T R I E L S

MODULE ZELIO LOGIC SR2 B121 BD

Travaux PratiquesAutomates Programmables Industriels

MODULE : Electronique industrielle

Prof. N. Kabbaj2009 - 2010

ZELIO LOGIC SR2 B121 BD TP API

Master I.S.A.I 2009/2010 N. KABBAJ

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SOMMAIRE

1. Présentation et description2. Programmation depuis le module logic3. Logiciel de programmation Zelio Soft 24. Exemple d’application : Eclairage intérieur/extérieur d’une

habitation5. Application à réaliser : Feux de croisement

Ce document a été réalisé avec l’aide de O. JAEIFER et A. HANAFI



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31. PRESENTATION ET DESCRIPTION

1.1. Présentation :Le module logique Zelio Logic SR2 B121 BD est destiné à la réalisation de petits équipements d'automatisme. Sa compacité et leur facilité de mise en œuvre en font une alternative compétitive aux solutions à base de logique câblée ou de cartes spécifiques.

Il est ainsi utilisé dans les secteurs d'activité de l'industrie et du tertiaire :

Pour l’industrie : Automatismes de petites machines de finition, de

confection, d’assemblage ou d’emballage ; Automatismes décentralisés sur les annexes de grosses et moyennes machines

(domaines du textile, du plastique, de la transformation de matériaux, etc.) ; Automatismes pour machines agricoles (irrigation, pompage, serre, etc.). ;

Pour le tertiaire/bâtiment : Automatismes de barrières, de volets roulants, de contrôle d’accès ; Automatismes d’éclairage ; Automatismes de compresseurs et de climatisation.

Le module compact SR2 B121 BD est caractérisé par :

Une alimentation 24V DC ; 12 Entrées/Sorties dont :

8 entrées TOR dont 4 entrées analogiques 0 - 10V ; 4 sorties à relais 8A.

Affichage LCD ; Horloge interne dont l’autonomie de l’horloge, assurée par une pile lithium, est de 10 ans ; La sauvegarde des données (valeurs de présélection et valeurs courantes) est garantie

par une mémoire Flash EEPROM (10 ans). Programmation peut être réalisée soit en langage à contacts (LADDER ou LD), soit en

langage blocs fonctions (FBD).

1.2. Description :

1.2.1. Présentation de la face avant :

Destiné à faciliter le câblage électrique de solutions intelligentes, le module logique est très simple à mettre en œuvre. Sa flexibilité et ses performances vous permettront de réaliser des gains de temps et d’argent importants.

L’illustration ci-dessous présente les éléments de la face avant du module logique :

SR2 B121 BD



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Repère Elément2 Bornier à vis d’alimentation3 Afficheur LCD, 4 lignes, 18 caractères4 Bornier à vis des entrées TOR5 Bornier à vis des entrées analogiques 0-10 Volts6 Emplacement mémoire de sauvegarde ou câble de raccordement PC7 Touche Shift (blanche)8 Touche Menu/Ok (verte) de sélection et validation9 Bornier à vis sorties relais10 Touches de navigation (grises) ou boutons poussoir Z

Depuis la face avant du module logique, il est possible de : Programmer (en mode LD), Configurer, Commander l’application, Surveiller le déroulement de l'application.

Touches Zx Ce sont les touches grises alignées de gauche (Z1) à droite (Z4) et situés sous le LCD. Les flèches indiquant les sens des déplacements associés à la navigation sont gravées au-dessus des touches.Les touches de navigation permettent de se diriger vers la gauche, vers le bas, vers le haut et vers la droite.

Touche Menu/OK Cette touche est utilisée pour toutes les validations : menu, sous-menu, programme, paramètre, etc.



5Touche Shift Lorsque la touche Shift est appuyée, elle permet l'affichage d'un menu contextuel au-dessus des touches Z :

Utilisation des fonctions des menus contextuels : + / - : permet de faire défiler les différentes valeurs possibles du champ

sélectionné (types d’entrées, de sorties, de numéros, etc.) ; Ins. : insère une ligne ; Del. : efface l’élément désigné ou la ligne lorsqu’elle est vide ; Param. : affiche l’écran de paramétrage pour une fonction donnée ; ← ↑ ↓ → : sens du tracé de la connexion

1.2.2. Ecran d’entrées-sorties :

L’écran d’entrées-sorties est l’interface de plus haut niveau :

L’écran d’entrées-sorties permet de visualiser :

1. l’état des entrées : 1 à 9, A à P,2. le mode utilisé : LD/FBD,3. le mode de marche : RUN / STOP,4. le jour et heure pour les produits avec horloge,5. l’état des sorties : 1 à 9, A à G,6. boutons poussoirs Z : 1 à 4.

En mode Simulation ou en mode Monitoring, quand le programme est en RUN, les états actifs des entrées est des sorties sont indiqués en vidéo inverse. L’appui sur la touche Menu/OK remplace l’affichage de l'écran d’entrées-sorties par l’affichage du menu principal :

PROGRAMMATION (LD mode STOP) MONITORING (LD mode RUN) PARAMETRES RUN / STOP CONFIGURATION (mode STOP) EFFACER PROG. (LD mode STOP) TRANSFERT (mode STOP) VERSION LANGUE DEFAUT CHANGER J/H CHANGER ETE/HIV.



61.2.3. Exemple d’utilisation des touches du module logique :

a. Choix de la langue :

1. Mettre sous tension. Lors de la première mise sous tension, l’écran des ENTREES-SORTIES est affiché. Par défaut, la langue sélectionnée est l’Anglais :

2. Entrer dans le menu PRINCIPAL en appuyant sur la touche Menu/OK, puis se positionner sur le menu de configuration de la langue : LANGUAGE, en appuyant 7 fois

sur la touche de navigation vers le bas . La commande sélectionnée clignote :

3. Sélectionner et valider la langue (la sélection est matérialisée par le clignotement du texte). Le bouton Menu/OK permet de valider le choix de la nouvelle langue. L’affichage revient sur menu PRINCIPAL si le module logique est en mode STOP :

b. Modification de la date et l’heure :

1. A partir de l’écran des ENTREES-SORTIES, entrer dans le menu PRINCIPAL, puis se positionner sur le menu CHANGER J/H. Entrer dans le menu de configuration de la date et de l’heure en appuyant sur le bouton Menu/OK :

2. Sélectionner le paramètre à modifier à l’aide des touches de navigations (la sélection est matérialisée par le clignotement du paramètre) ;

3. Modifier le paramètre à l’aide des touches de navigations. Puis valider les modifications avec la touche Menu/OK ;

4. Le retour sur l’écran des ENTREES-SORTIES se fait par appui sur :



72. PROGRAMMATION DEPUIS LE MODULE LOGIC

On peut programmer le module Zélio Logic SR2 B121 BDC depuis menu PROGRAMMATION spécifique au mode LD (LADDER) quand le module logique en mode STOP. Cette fonction permet de saisir les schémas de commande qui fonctionneront sur le module logique :

2.1. Règles de saisie des schémas de commande :Le module logique permet la saisie de 120 lignes de schémas de commande. L’écran du module logique permet ainsi de visualiser ces lignes 4 par 4 et se présente de la façon suivante :

1 : Colonne réservée aux contacts (conditions).2 : Colonne réservée aux contacts ou aux liaisons.3 : Colonne réservée aux bobines (actions).4 : Colonne réservée aux liaisons.

Chaque ligne comporte 5 champs de 2 caractères réservés aux contacts (conditions). Les 4 colonnes centrales peuvent aussi accueillir des liaisons. La dernière colonne de 3 caractères est réservée aux bobines (actions). Entre les colonnes de contacts et de bobines, on doit saisir les liaisons. La saisie d’un Schéma de commande dans le module logique s’effectue à partir destouches situées en face avant.

Les règles suivantes doivent être respectées :



82.2. Méthode de saisie d’un contact ou d’une bobine :

La présence du curseur carré clignotant indique la possibilité d’insérer un élément. La saisie des éléments suit alors les règles suivantes :

Contact : sur toutes les colonnes à l’exception de la dernière, Bobine : uniquement sur la dernière colonne.

Procédure de saisie :1. Positionner le curseur clignotant à l’endroit désiré. Les touches de navigation

permettent de déplacer le curseur dans le sens des flèches de navigation :

2. Appuyer sur la touche Shift pour faire apparaître le menu contextuel :

L’appui simultané sur Shift et sur l’une des touches (- et +) insère la première lettre de l’élément : I pour un contact et Q pour une bobine, suivi du chiffre 1.

3. Choisir le type d’élément désiré en appuyant simultanément sur Shift et + ou -. Ceci fait défiler de manière cyclique les différents types d’éléments possibles (voir ANNEXES), dans l’ordre suivant : Pour les contacts : I, i, Z, z, M, m, Q, q, T, t, C, c, K, k, V, v, A, a, H, h, W, w, S, s. Pour les bobines : M, Q, T, C, K, X, L, S.

4. Relâcher la touche Shift pour avoir accès aux touches de navigations : l’appui sur la touche positionne le curseur sur le chiffre 1 correspondant.

5. Appuyer simultanément sur les touches Shift et + pour incrémenter le numéro del’élément (2, 3, 4,..., 9, A, etc.). Les numéros des blocs fonctions sont limités au nombre de blocs du type disponibles dans le module logique. Dans le cas des modules logiques extensibles, les numéros des entrées et des sorties permettent de programmer l’extension de taille maximum : Pour la saisie d’un contact, une fois cette étape réalisée, la saisie est terminé. Pour la saisie d’une bobine, il faut en plus choisir la fonction de la bobine.

6. Relâcher la touche Shift pour avoir accès aux touches de navigations 7. Les étapes 7 à 9 ne sont à réaliser que dans le cas de la saisie d’une bobine.

Pour modifier un élément de schéma de commande existant, il suffit de : Se positionner sur l’élément à modifier : étape 1 précédemment décrite. Choisir le nouvel élément désiré : étapes 3 à 6 précédemment décrites.

Pour supprimer un élément, il suffit de : Positionner le curseur sur l’élément à supprimer : étape 1, Appuyer simultanément sur les touches Shift et Menu/OK.

Selon la position du curseur au moment de la suppression, deux cas peuvent se présenter : Sur un élément : ce dernier est effacé Sur un emplacement vide de la ligne : la ligne entière est effacée.



92.3. Méthode de saisie d’une liaison :

La saisie d’une liaison s’effectue exclusivement à partir d’un curseur rond clignotant. La procédure de saisie st la suivante :

1. Positionner le curseur clignotant à l’endroit désiré. Les touches de navigation permettent de déplacer le curseur dans le sens des flèches de navigation :

2. Appuyer sur la touche Shift pour faire apparaître le menu contextuel :

3. Tracer les connexions en appuyant simultanément sur Shift et sur une des touches← ↑ ↓ → :

Shift et → trace une connexion jusqu’à la position du contact suivant ou jusqu’à la bobine de fin de ligne

Shift et ↑ ↓ permettent de tracer des connexions perpendiculaires vers la ligne précédente ou la suivante.

4. Relâcher la touche Shift pour avoir accès aux touches de navigations5. Répéter l’opération autant de fois que nécessaire pour relier les éléments les uns aux

autres selon vos besoins.



103. LOGICIEL DE PROGRAMMATION “ZELIO SOFT 2”

3.1. Présentation :

Le logiciel “Zelio Soft 2” permet depuis un ordinateur : La programmation en langage à contacts (LADDER) ou en langage à blocs fonctions (FBD) La simulation, le monitoring et la supervision, Le chargement et le déchargement de programmes, L’édition de dossiers personnalisés, La compilation automatique de programmes

3.1.1. Test de cohérence et langue applicative :

Le logiciel “Zelio Soft 2” permet Surveillance des applications grâce à son test de cohérence. A la moindre erreur de saisie, un indicateur passe au rouge. Il suffit d'un clic sur la souris pour localiser le problème.

Le logiciel permet aussi à tout moment de passer dans l'une des 6 langues (anglais, français, allemand, espagnol, italien, portugais) et d'éditer le dossier application dans cette langue.

3.1.2. Test des programmes :

Le logiciel “Zelio Soft 2” modes de test sont proposés :

Le mode simulation de “Zelio Soft 2” permet de tester un programme sans produit Zelio Logic, c'est-à-dire : Activer les entrées “Tout ou Rien” (TOR) et Visualiser l'état des sorties, Faire varier la tension des entrées analogiques, Activer les touches de programmation,



11 Simuler le programme applicatif en temps réel ou en accéléré,

Le mode monitoring de “Zelio Soft 2” permet de tester le programme exécuté par le module, c'est-à-dire : Visualiser “en ligne” le programme, Forcer les entrées, les sorties, les relais auxiliaires et les valeurs courantes des

blocs fonctions, Régler l’heure, Passer du mode d’arrêt (STOP) au mode de marche (RUN) et inversement.

En mode simulation ou monitoring, la fenêtre de supervision permet de visualiser l’état des entrées/sorties du module dans l’environnement de votre application (dessin ou image).

3.2. Démarrage d’une application :

1. Lorsque le logiciel Zelio Soft est lancé, la fenêtre d’accueil suivante s’ouvre :

2. Cliquez sur Créer un nouveau programme pour démarrer une application ou bien choisissez Nouveau dans le menu Fichier si le logiciel est déjà lancé. La fenêtre de choix du module logique s’affiche alors :



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3. Nous opterons dans cet exemple pour le module SR2 B121 BD. Cliquez sur la catégorie (1) 10/12 ENTREES/SORTIES SANS EXTENSION. La catégorie sélectionnée apparaît alors sur fond jaune et la liste des modules correspondants à cette catégorie s’affiche alors en dessous. Sélectionnez le module SR2 B121 BD en cliquant sur la ligne correspondante et cliquez sur Suivant :

4. L’écran du choix du type de programmation apparaît. Par défaut, le langage à contact (ladder) est sélectionné (encadré jaune), cliquez sur Suivant pour programmer en ladder. Cliquez sur l’icône FBD puis sur Suivant pour programmer en FBD :



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3.3. EDITION D’UN PROGRAMME EN LANGAGE A CONTACT (LADDER)

L'exemple que nous allons saisir est le suivant :

I1—————Q1L'entrée I1 est connectée à la sortie Q1, qui sera active sur état (bobine contacteur)

Pour reproduire cet exemple sur la feuille de câblage, on va procéder comme suite :

1. Déplacez le pointeur de la souris sur l'icône Entrées TOR en bas à gauche. Un tableau des différents contacts possibles (I1 à IE) apparaît :

2. Sélectionnez le contact I1 dans le tableau en maintenant le bouton de la souris

appuyé et déplacez le contact jusqu'à la première case en haut à gauche de la feuille de câblage. Relâchez le bouton : le contact I1 est placé :



143. Déplacez ensuite le pointeur de la souris sur l'icône Sorties TOR en bas. Un tableau des différents contacts ou bobines possibles apparaît :

4. Sélectionnez la bobine [ dans la première ligne du tableau en maintenant le bouton de la souris appuyé et déplacez la bobine jusqu'à la case bobine à la première ligne de la feuille de câblage. Relâchez le bouton: la bobine [Q1 est placée :

5. Effectuez le câblage du contact à la bobine en cliquant sur les pointillés correspondants :

3.4. Simulation du programme :

1. Simulez le programme saisi en cliquant sur l'icône de simulation en haut à droite :

2. Le programme saisi est alors compilé et l’écran de simulation s’affiche. Cliquez ensuite sur l'icône RUN pour simuler la mise en marche du module :

3. Un contact ou une bobine sont représentés en bleu s’ils sont inactifs (0) et en rouges’ils sont actifs (1). Le forçage des entrées s’effectue par un clic sur le bouton gauche de la souris :



15 Cliquez sur le contact I1 pour le rendre actif, la bobine Q1 est activée. Lorsque vous cliquez à nouveau sur I1 pour le désactiver, Q1 se désactive

également.

Il est possible d’exécuter la simulation en utilisant Le bouton d’affichage des entrées et le

bouton d’affichage des sorties, situés en bas de la fenêtre de simulation :

3.5. Installation du module et Transfert du programme :

3.5.1. Installation du module ZELIO LOGIC SR2 B121 BD :

Le module ZELIO LOGIC SR2 B121 BD peut être connecté à l’ordinateur en tilsant 3 types de câbles :

Le câble SR2 CBL01 pour une connexion avec le port série COM1 Le câble SR2 USB01 pour une connexion avec le port USB Le câble SR2 BTC01 pour une connexion Bluetooth

Pour l’installation, il suffit de se munir du CD Zélio qui contient les drivers et de suivre les étapes normalisées pour l’installation d’un périphérique.

3.5.2. Transfert du programme :

Après avoir mis sous tension le module et connecté celui-ci à l'ordinateur, vous pouvez transférer le programme:

1. Retournez en mode Edition en cliquant sur l'icône correspondante:



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2. Dans le menu Transfert, sélectionnez Transférer Programme puis cliquez sur PC>MODULE.

Remarque 1: il est impossible d'écrire dans le module quand celui-ci est en marche.Vous pouvez l'arrêter en cliquant sur STOP Module dans le menu Transfert.

Remarque 2: Si le module connecté à l'ordinateur ne correspond pas au modulesélectionné au démarrage de l'application, vous pouvez sélectionner un autre modèle en cliquant sur Choix du module/programmation dans le menu Module.

3. Après confirmation, le programme est transféré dans le module. Vous pouvez désormais tester le programme présent dans le module en le mettant en marche (à partir du logiciel: cliquez sur RUN Module dans le menu Transfert).

3.6. Le mode Monitoring :

Lorsque le module est relié au PC, il est possible de contrôler en temps réel celui-ci à partir du logiciel.

Remarque : Le mode monitoring n'est possible que lorsque le programme contenu dans le module est identique à celui présent dans le logiciel.

1. Pour se mettre en mode Monitoring, cliquez sur l'icône correspondante :

2. Mettez alors le module en marche en cliquant sur RUN. De la même façon qu'ensimulation, vous pouvez activer les contacts en cliquant dessus (clic gauche de la souris pour forcer l’état d’une entrée), ceux-ci sont alors activés en temps réel sur le module. Par exemple, si vous cliquez sur I1, la bobine Q1 va s'activer à l'écran (couleur rouge) et au niveau du module.

On peut naviguer dans les différents menus du module au moyen des touches ▲ et ▼. La fonction sélectionnée se met à clignoter :

Pour entrer dans la fonction, appuyez sur Menu/Ok Pour remonter au menu précédent, appuyez sur ◄ La touche Shift (touche blanche) fait apparaître des fonctionnalités supplémentaires,

notamment lors de la programmation en façade.

Ainsi, on peut retrouver le programme transféré à l'écran du module lorsque celui-ci est à l'arrêt (STOP Module) :

A partir du menu principal du module, placez-vous sur PROGRAMMATION au moyen des touches ▼ et ▲ (le mot ainsi sélectionné clignote)

Confirmez en appuyant sur Menu/Ok.



17 Vous pouvez alors visualiser le programme saisi. Pour retourner au menu principal, appuyez

deux fois sur Menu/Ok.

4. EXEMPLE D’APPLICATIONECLAIRAGE INTERIEUR/EXTERIEUR D’UNE HABITATION

4.1. Cahier des charges :

Un particulier désire s’équiper d’une installation capable de gérer seule l’éclairage d’une cage d’escalier et d’une entrée extérieure accédant à l’habitation :

Eclairage extérieur : Le circuit est rendu actif la nuit grâce à un interrupteur crépusculaire. Un capteur détecte tout passage et active l’éclairage extérieur durant 2 minutes.

Eclairage intérieur : Deux boutons poussoirs sont disposés dans la cage d’escalier : l’un dans le hall d’entrée, l’autre en haut de l’escalier. Leur fonction est identique. L’éclairage temporisé (2 minutes) est provoqué par une brève pression sur un des boutons.

4.2. Description des Entrées/Sorties :

ENTREES SORTIES :I1 Détecteur de passage Q1 Eclairage extérieurI2 Interrupteur crépusculaire Q2 Eclairage intérieurI3 Bouton poussoirI4 Bouton poussoir

4.3. Schéma logique :



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4.4. Configuration des temporisations :

4.4.1. Description :

La fonction Temporisateurs permet de retarder, prolonger et commander des actions pendant un temps déterminé. Ces temps sont paramétrables à l’aide d’une ou deux valeurs de présélections suivant les types de temporisateur. Il existe 11 types de temporisateur :

Travail, commande maintenue (A), Travail, départ/arrêt par impulsion (a), Repos (C), Passage activation commande : impulsion calibrée sur front montant de l’entrée de

commande (B), Passage désactivation commande : calibrée sur front descendant de l’entrée de

commande (W), Clignoteur, commande maintenue, synchrone (D), Clignoteur, départ/arrêt par impulsion, synchrone (d), Totalisateur de travail (T), A/C, Clignoteur, commande maintenue, asynchrone (L), Clignoteur, départ/arrêt par impulsion, asynchrone (I).

Se référer aux Chronogrammes, dans la partie paramétrage, pour la description des différents types de temporisateurs.

4.4.2. Utilisation des bobines :

A chaque temporisateur sont associés 2 bobines :



19 Bobine TT : Entrée de commandeSymbole de la bobine Entrée de commande est donné ci-contre. Chaque type induit un fonctionnement particulier qui permet de gérer tous les cas de figure envisageables dans une application.

Bobine RC : Entrée de remise à zéro,Symbole de la bobine Entrée de remise à zéro est donné ci-contre. L’excitation de la bobine a pour effet de remettre à zéro la valeur courante du temporisateur : le contact T est désactivé et la fonction est prête pour un nouveau cycle de temporisation.

4.4.3. Utilisation en contact :

Le contact associé au temporisateur indique si la temporisation est terminée. Il peut être utilisé autant de fois que nécessaire dans le programme. Il peut être utilisé selon 2 modes :

Mode normalement ouvert :Il correspond à l’utilisation de l’état direct de la sortie du bloc fonction Temporisateur. Si cette sortie est active, on dira alors que le contact est passant.

Mode normalement fermé :Le contact normalement fermé correspond à l’utilisation de l’état inverse (complément logique de l’état direct) de la sortie du bloc fonction Temporisateur. Si cette sortie est active, on dira alors que le contact est non passant.

4.4.4. Paramétrage :

Le paramétrage du bloc est accessible : Depuis le module lors de la saisie de la ligne de commande, ou bien à partir du menu

PARAMETRES si le bloc n’a pas été verrouillé avec le cadenas ; Depuis ZélioSoft2 en double cliquant sur la bobine du temporisateur

Les paramètres à renseigner sont les suivants : Type de temporisateur, Valeur(s) de présélection, Unité de temps, Verrouillage paramètres, Rémanence.

Pour notre exemple d’application, le paramétrage de la temporisation T1 (2mn) est le suivant :



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215. Application à réaliser : Feux de croisement

Cahier des charges

Il s'agit de l'implémentation d'un programme de "Feux tricolores". Pour une raison de simplicité, on ne considère que le cas d'une seule voie dont le fonctionnement est comme suit :

Un interrupteur (Mode) permet de choisir entre le mode Jouret le mode Nuit ;

Le système démarre avec le mode Nuit (Mode = 0) où l'orange clignote avec une fréquence de 1 Hz ; Il s'agit de l'étape initiale ;

Pour le mode Jour (Mode = 1), le cycle de fonctionnement est le suivant :

Le feu Rouge s'allume pendant une durée TON0 qu'on peut régler ; par exemple 5 s ; il est suivi du

Feu Vert qui s'allume pendant une durée TON2 qu'on peut régler ; par exemple 5 s ; puis, il clignote pendant une durée TON2 qu'on peut régler ; par exemple 2 s ; il est suivi du

Feu Orange qui s'allume pendant une durée TON3 qu'on peut régler ; par exemple 2 s.

L'API utilisé pour gérer cette application est le Module Zelio Logic SR2 B121 BD;

Le langage de programmation utilisé est le LADDER.

TRAVAIL DEMANDE

1/ Etablir le GRAFCET (niveau 1).

2/ Compléter le schéma de câblage de l'application à la page 21.

3/ Etablir le programme LADDER correspondant sur le logiciel ‘Zelio SOFT 2’.



22

-P N

SR2

B121

BDI1

I2I3I4

IBTemICIDTemIE

+

Q1

Q2

Q3

Q4

24 V

220 V50 Hz

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