LES AUTOMATISMES. EXEMPLE: Passage à niveau. Commande PROCESSUS. Capteurs. Actionneurs. GSIT 207 Informatique Industrielle. Pupitre de Commande

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1 LES AUTOMATISMES Un système automatisé se compose de deux parties indépendantes qui dialoguent entre elles: une partie opérative PO. une partie commande PC Commande Capteurs PROCESSUS Pupitre de Commande Actionneurs Partie Commande Partie Opérative EXEMPLE: Passage à niveau 1

2 EXEMPLE: Passage à niveau Le système est en attente Un train arrive Signal lumineux et signal sonore Temporisation de 10 secondes Baisser la barrière et laisser les signaux Barrière baissée Signal lumineux et signal sonore Le train est passé Lever la barrière Barrière levée

3 EXEMPLE: Passage à niveau tp bb tl CAPTEURS TRAIN PROCHE BARRIERE BAISSEE TRAIN LOIN 1 2 tp ATTENTE SS SL bl BARRIERE LEVEE t/2/10s 3 BAISSER BARRIERE SS SL ACTIONS bb SS SL BB LB SIGNAL SONORE SIGNAL LUMINEUAX BAISSER BARRIERE LEVER BARRIERE 4 5 tl bl SS SL LEVER BARRIERE 3

4 Exemples de capteurs Les capteurs transforment la variation des grandeurs physiques liées au fonctionnement de l automatisme en signaux électriques. Capteur de proximité à ultrasons Capteur de niveau de liquide Bouton poussoir Capteur d humidité Cellule photoélectrique Détecteur de gaz Détecteur de choc Capteur à contact Bouton d arrêt d urgence 4

5 Exemples d actionneurs Les actionneurs transforment l énergie reçue en énergie utile. Moteur pas à pas Afficheur 7 segments Voyants Electrovanne Vérin rotatif Ventilateur Buzzer Vérin Résistance chauffante 5

6 LES AUTOMATES PROGRAMMABLES INDUSTRIELS (API) Dispositif Electronique Programmable Commande De Processus Industriels Traitement Séquentiel 6

7 LES AUTOMATES PROGRAMMABLES INDUSTRIELS (API) STRUCTURE GENERALE D UN API: ALIMENTATION CPU (AVEC MÉMOIRE) MODULES D E/S NUMERIQUES MODULES D E/S ANALOGIQUES MODULE DE COUPLAGE MODULE DE COMMUNICATION: PROFIBUS, ETHERNET, MODBUS,. MODULES DE FONCTIONS DEDIES: COMPTAGE, 7

8 LES AUTOMATES PROGRAMMABLES INDUSTRIELS (API) PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT D UN API: 8

9 LES AUTOMATES PROGRAMMABLES INDUSTRIELS (API) LES AVANTAGES DE L'AUTOMATE Commande des processus industriels était réalisée par des relais, des circuits logiques et des composants de l'électrotechnique, câblés de manière adéquate. C est la logique câblée, le câblage pouvait être de réalisation complexe et toute modification était longue et coûteuse. L API permet la commande de processus complexes. Le seul câblage nécessaire est le raccordement des capteurs et des boutons poussoirs sur les entrées de l'automate et de ses sorties vers les préactionneurs. Le fonctionnement étant dirigé par un programme, les modifications sont rapides et peu coûteuses. De plus, les automates peuvent être branchés en réseau et autoriser ainsi la commande et la maintenance centralisées. C est la logique programmée. 9

10 LES FABRIQUANTS D AUTOMATES PROGRAMMABLES Siemens (CPU Gamme SIMATIC S7) Schneider (CPU Série 5, gamme TSX85) Omron (CPU 200H, CQM1, CPM1) Allen Bradley (CPU 5.03 / 5.04) 10

11 LES AUTOMATES PROGRAMMABLES DE LA GAMME SIMATIC S7(SIEMENS) 11

12 LES AUTOMATES PROGRAMMABLES SIMATIC S7-300 Mini-automate pour des applications d entrée et de milieu de gamme Variété de CPU Jusqu à 32 modules d extension Bus de fond de panier intégré aux modules Mise en réseau: MPI, PROFIBUS, INDUSTRIAL ETHERNET Configuration et paramétrage par logiciel 12

13 LES AUTOMATES PROGRAMMABLES SIMATIC S7-300 TYPES DE MODULES D EXTENSION: Modules de Signaux: Entrées/Sorties Numérique ou Analogiques. Modules de Fonction: Module de Régulation PID, Comptage,... Modules de Communication: Profibus, Industrial Ethernet, 13

14 Adressage des modules S7-300 N Emplacement Modules PS CPU SM SM SM SM SM SM SM (alim.) Adresse 0.0 Adresse 0.7 Adresse 1.0 Adresse

15 Adressage des modules S7-300 N Rack: N Rack: N Emplacement Modules PS CPU SM SM SM SM SM SM SM 15

16 Programmation des S7-300 SIMATIC MANAGER Logiciel de gestion de projet pour les API de la gamme SIMATIC S7-300/400. Il est formé d'un ensemble d'applications avec lesquelles vous pouvez aisément réaliser des tâches partielles comme : la configuration et le paramétrage du matériel, La création et le test de programmes utilisateur, La configuration de réseaux et de liaisons. 16

17 Programmation des S7-300 SIMATIC MANAGER Une vaste gamme de logiciels optionnels, dont entre autres ceux des langages de programmation SCL, GRAPH, Convertisseur de programme S5 en S7. Simulateur PLC-SIM pour simuler les programmes. 17

18 LE SIMATIC MANAGER 18

19 LES DIFFERENTS LANGAGES LANGAGE LIST U( // ET d une combinaison O E.0.0 // OU entre E0.0 O E0.1 // et E0.1 ) U E0.2 // ET de la combinaison précédente avec E0.2 = A4.0 //faire envoyer le résultat à E4.0 LANGAGE A LOGIGRAMMES LANGAGE A CONTACTS E0.0 E0.2 A4.0 E0.1 19

20 LANGAGE A CONTACTS Opérations sur Bits: : Interrogation à UN (1) d un bit. : Interrogation à ZERO (0) d un bit. : Bobine affectation. : Mise à UN (1) d un bit, : Mise à ZERO (0) d un bit. 20

21 LANGAGE A CONTACTS La fonction ET logique: Schéma élec. CONT S1 (E 0.0) S2 (E 0.1) E0.0 E0.1 A 8.0 A 8.1 L1 (A 8.0) L2 (A 8.1) 21

22 LANGAGE A CONTACTS La fonction OU logique: Schéma élec. CONT S3 (E 0.2) S4 (E 0.3) E0.2 E0.3 A 8.2 L3 (A 8.2) 22

23 LANGAGE A CONTACTS 23

24 TEMPORISATION LA TEMPORISATION A L AIDE DE S5T Pour chaque opérande de tempo on associe 1 mot de 16 bits dans la mémoire de la CPU Avec le langage LIST, jusqu à 256 tempo Valeur de la tempo entre 0 et 9990 seconde (ou 2H_46M_30S) A chaque actualisation de l heure, la valeur du temps décrémente d une unité Cellule de tempo 24

25 TEMPORISATION CELLULE DE TEMPO (16 BITS) 12 bits pour la valeur de la tempo (bits 0 a 11, en BCD) 2 bits pour la base de temps (bits 12 et 13) BT BIT 13 BIT12 10 ms ms s s

26 TEMPORISATION CARACTÉRISTIQUES: Déclanchement Valeur de la Temporisation Sortie du Temporisateur Remise à zéro de la Temporisation Valeur du temps restant en BCD ou en binaire 26

27 TEMPORISATION 5 TYPES DE TEMPORISATION Temporisation sous forme de retard à la montée (S_EVERZ) Temporisation sous forme de retard à la montée mémorisé (S_SEVERZ) Temporisation sous forme de retard à la retombée (S_AVERZ) Temporisation sous forme d impulsion (S_IMPULS) Temporisation sous forme d impulsion prolongée (S_VIMP) 27

28 TEMPORISATION 5 TYPES DE TEMPORISATION 28

29 TEMPORISATION SOUS FORME DE RETARD A LA MONTEE (S_EVERZ): EN LANGAGE CONT: TEMPORISATION 29

30 TEMPORISATION SOUS FORME DE RETARD A LA MONTEE MEMORISE (S_SEVERZ): EN LANGAGE CONT: TEMPORISATION 30

31 TEMPORISATION SOUS FORME DE RETARD A LA RETOMBEE (S_AVERZ): EN LANGAGE CONT: TEMPORISATION 31

32 TEMPORISATION SOUS FORME D IMPULSION (S_IMPULS): EN LANGAGE CONT: TEMPORISATION 32

33 TEMPORISATION SOUS FORME D IMPULSION PROLONGEE (S_VIMP): EN LANGAGE CONT: TEMPORISATION 33

34 RESET: REMETTRE TEMPORISATION À 0 EN LANGAGE CONT: TEMPORISATION 34

35 CHARGEMENT ET TRANSFERT DU TEMPS DE LA TEMPO EN LANGAGE CONT: TEMPORISATION 35