Atelier C - FluidSIM CFL02 : Introduction à l automatisme sous FluidSIM Pilotage des stations Festo MPS

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1 Atelier C - FluidSIM CFL02 : Introduction à l automatisme sous FluidSIM Pilotage des stations Festo MPS CFL02 Page 1

2 Le logiciel FluidSIM va nous permettre de réaliser et simuler des automatismes. De plus, l interface de communication EasyPort va nous permettre de commander un process réellement existant. Il existe deux méthodes pour réaliser des automatismes : Les techniques digitales (logigrammes) Le grafcet 1. Les techniques digitales 1.1 Présentation Les techniques digitales consistent à simuler le fonctionnement d un automate élémentaire (8 ou 16 E/S en Tout ou Rien) en utilisant des fonctions logiques, des temporisations et des compteurs. Tous ces éléments se trouvent dans le menu «techniques digitales» de la bibliothèque de composants. On retrouve différents composants parmi lesquels : Module digital : c est l automate programmable Les fonctions logiques : ET, OU, Des temporisations Des compteurs Des générateurs d impulsions Pour obtenir de l aide sur le fonctionnement d un composant, il suffit de sélectionner le composant, faire un clic droit et choisir l option «description du composant» Exemple d aide pour la fonction «OU» : CFL02 Page 2

3 Pour réaliser un circuit utilisant les techniques digitales, il faut : dessiner la partie puissance, dessiner la partie commande, en utilisant le module digital, réaliser la «programmation» du module. 1.2 Exemple : commande d un vérin double effet. Si le vérin est rentré et que l on appuie sur S1, le vérin sort. Une fois en fin de course, une temporisation de 3 secondes est enclenchée. A la fin de celle-ci, le vérin rentre automatiquement. Réalisation de la partie puissance On utilise un vérin double effet, commandé par un distributeur 5/2 bistable à double commande électrique. Il faut également prévoir 2 marques d actionnement pour les détecteurs de fin de course. Réalisation de la partie commande Une fois la partie puissance dessinée, il faut réaliser la partie commande. Pour cela, on utilise un module digital. Sur les entrées du module, on relie le bouton poussoir et les détecteurs de fin de course (de type magnétique). Sur les sorties du module, on relie les bobines de commande des distributeurs. Attention, il ne faut pas oublier d alimenter le module en 24 V. CFL02 Page 3

4 Programmation du module digital La «programmation» du module digital se fait graphiquement. Il faut cliquer sur le module pour ouvrir la fenêtre ou l on pourra réaliser le programme. Il suffit d insérer, par glisser / déposer, les éléments nécessaires à la programmation et de les relier aux entrées et sorties du module digital. Une fois le programme terminé, fermez la fenêtre. Vous pouvez alors simuler votre circuit. Exercice Réalisez et simulez l exemple proposé ci-dessus. 2. Le grafcet 2.1 Présentation FluidSIM permet de réaliser des automatismes en utilisant des grafcets. La bibliothèque comporte les éléments nécessaires pour dessiner un grafcet : étapes, transitions, actions,... CFL02 Page 4

5 Pour réaliser un circuit utilisant un grafcet, il faut : dessiner la partie puissance, dessiner la partie commande, en utilisant le module Grafcet I/O, dessiner et compléter le grafcet. 2.2 Exemple : commande d un vérin double effet. Reprenons l exemple précédant mais en utilisant un grafcet. Réalisation de la partie puissance Il n y a aucun changement par rapport à l exercice précédent. Réalisation de la partie commande Par rapport à l exercice précédent, le module digital est remplacé par le module Grafcet I/O. Il faut ensuite cliquer sur le module Grafcet I/O en numéroter les entrées et les sorties. Attention, les E / S du module ne peuvent pas prendre le nom d une variable existante. Ainsi, l entrée 1, à laquelle est relié le bouton poussoir DCY ne peut pas s appeler DCY également. CFL02 Page 5

6 Par facilité, nous appellerons les entrées E0, E1,... et les sorties S0, S1, Réalisation du grafcet La réalisation du grafcet se fait en assemblant les différents éléments (étapes, transitions, ). Pour paramétrer les éléments, il suffit de faire un double-clic dessus. Les étapes Dans une étape, il est possible de choisir : Le nom de l étape qui peut contenir les caractères 0-9, A-Z, a-z et «_» Le type de l étape : il en existe 7 différents. Pour avoir plus d information sur ces types d étapes, reportez-vous CFL02 Page 6

7 Les transitions Les transitions peuvent être munies d un nom qui sera affiché entre parenthèses à gauche du symbole. La condition associée à la transition peut être saisie en utilisant des fonctions logique (NON, ET, OU) ou d autres symboles spéciaux (détection de front, temporisation, test de la valeur d un compteur). Le bouton variable reprend toutes les variables qui existent dans le circuit qui est dessiné. Dans notre exemple, on retrouve : Les détecteurs de fin de course (A0, A1) Le bouton-poussoir (DCY) Les entrées / sorties du module grafcet I/O (E1, E2, E3, S1, S2) Les bobines des distributeurs (Y1, Y2) L état d activation des étapes (X1 = activation de l étape 1) CFL02 Page 7

8 Le champ description permet de décrire la condition de la réceptivité. On peut afficher cette description à la place de la condition en cochant la case «Afficher la description à la place de la formule». Le champ «Repère de lien/indication de la cible» permet de saisir l étape à laquelle est reliée la transition, sans être obligé de dessiner une liaison. Les actions Il existe trois types d actions : les assignations, les affectations et les ordres de forçage. Le type assignation comprend : Les actions simples, ou il suffit d indiquer la sortie à actionner et éventuellement une description de celle-ci. Les actions conditionnelles, ou il faut ajouter en plus de la variable de sortie une condition à l activation. Si on choisit une action conditionnelle, le champ Condition/Evénement apparaît. CFL02 Page 8

9 Pour une affectation, il est possible de saisir une expression dont la valeur doit être affectée à la variable de l action. Dans l exemple ci-dessous, l action a l affectation «1» (ce qui correspond à un SET) dès que l étape est activée. Cela permet de maintenir une action durant plusieurs étapes sans devoir la répétée (par exemple, la sortie d un vérin commandé par un distributeur monostable). L affection «0» correspond à un RESET de la variable de sortie. On peut également utiliser les actions conditionnelles pour réaliser des compteurs. Dans l exemple ci-dessus, on choisit «C» comme variable et «C+1» comme affectation. CFL02 Page 9

10 La variable «C» devient dès lors un compteur qui sera incrémenté lorsque l étape sera activée. Le résultat des compteurs peut être utilisé dans les réceptivités (ex : C > 2). Pour les «ordre de forçage», il est possible de saisir le nom du grafcet partiel ou de le sélectionner à partir d une liste de grafcet partiels existants. Les étapes concernées peuvent également être sélectionnées. Les noms des étapes doivent être séparés entre eux par une virgule. Les instructions «*» et «INIT» peuvent être sélectionnée (voir théorie sur le grafcet). Exercice Réalisez le grafcet permettant le bon fonctionnement de l exemple utilisé plus haut. CFL02 Page 10

11 3. Présentation de l interface EasyPort Pilotage d une station MPS 3.1 L interface EasyPort L interface EasyPort USB sert à la transmission bidirectionnelle de signaux entre un process de commande réel en 24 V DC et un PC. Le process de commande réel peut être : un process d'automatisation à actionneurs et capteurs un API réel une boîte de simulation 2. Interface USB 4. Bornes à vis d alimentation 8. Interfaces SysLink (port 1 et 2) 9. LED d indication des sorties TOR (jaunes) 10. LED d indication des entrées TOR (vertes) FluidSIM permet l utilisation de l EasyPort afin de commander un process (les stations MPS dans notre cas). Les modules EasyPort se trouvent dans la bibliothèque de composants. Il existe deux types de port : les ports d entrées et les ports de sorties. Un module EasyPort comporte 2 ports qui contiennent chacun 8 entrées et 8 sorties. On peut choisir le type de liaison, le numéro du module et le numéro du port en double-cliquant sur le composant. CFL02 Page 11

12 Lorsque l on utilise un EasyPort, les entrées et sorties ne viennent plus nécessairement du schéma mais du process. Dans l exemple ci-dessous, on reprend l exercice précédent pour commander le vérin 1A1 de la station MPS Testing, en utilisant les détecteurs de fin de course du vérin et le BP Start de la station. Pour réaliser ce type de commande, il est impératif de connaitre la correspondance entre les E/S du process et les ports du module EasyPort. CFL02 Page 12