automatisme

Bienvenue à la formation
‘’ AUTOMATISME DE BASE ‘’
Durée de la formation: 2 jours
OBJECTIFS DE LA FORMATION
•
•
•
•
Savoir l’architecture d’un système automatisé;
Comprendre le fonctionnement d’un système automatisé;
Connaître la structure générale d’un Automate programmable;
Connaître le principe de fonctionnement d’un Automate
programmable;
• Connaître les méthodes de diagnostique de base d’une installation
automatisée.
Formation automatisme
2
Déroulement de la Formation « Automatisme de Base »
Séquence 1 : Introduction
▪Introduction sur l’automatisme et les systèmes automatisés
Séquence 2 :Constitution d’un système automatisé
▪Connaître les différents composants d’un système automatisé
Séquence 3 : Les automates programmables
▪Connaître la structure générale d’un automate programmable
Séquence 4 : Architecture matérielle d’un automate programmable
Jour 1
▪Connaître le rôle des différents éléments d’un automate programmable
Séquence 5 : Architecture logicielle d’un automate programmable
▪ Comprendre le fonctionnement d’un automate programmable
▪
Séquence 6 : Rappels sur la logique automatisme
▪
Séquence 7 : Le logiciel de programmation
▪
Connaître le rôle et les fonctions d’un logiciel de programmation
Séquence 8 :Le diagnostic de l’automate
▪
Jour 2
Connaître les bases du diagnostic d’un automate programmable
Séquence 9 : Évaluation des acquis
3
• Séquence 1 :
❑ INTRODUCTION AUTOMATISME
• Objectifs :
A l’issue de ce chapitre vous allez :
❑ Connaître les différents technologies d’automatisme;
❑ Connaître les systèmes automatisé chez Renault et faire des
comparaison;
4
« INTRODUCTION »
L’ automatisme est un sous-ensemble ou un organe de machine(s) destiné à
remplacer de façon automatique une action ou décision habituelle et prédéfinie
sans intervention de l'être humain.
Objectif de l’automatisme:
•Machiner les opérations répétitives
• Rendre le système autonome, productif
• Minimiser l’intervention de l’être humain
•
5
« Les systèmes automatisés chez Renault »
Emboutissage
Montage
Tôlerie
S. Ensemble
Peinture /bouclier
6
« Evolution industrielle des technologies automatisme »
Outre une alimentation en énergie, l‘exploitation des machines, des équipements et des
processus mis en œuvre sur un site de production requiert généralement des appareils de
commande capables d‘assurer le déclenchement, la commande, la surveillance et l‘arrêt des
installations.
Automatisation à
La logique câblée
Automatisation à
La logique Programmée
Automatisation
entièrement intégrée
7
« DE LA LOGIQUE CABLÉE À LA LOGIQUE PROGRAMMÉE »
Armoire électrique réalisée en logique câblée
Armoire électrique réalisée en logique programmée
8
1- La logique câblée:
La logique câblée pour un système automatisé, est basée sur un lois de contrôle qui relie
entre les différentes parties en utilisant des fonctions de base (OU, ET, NON) et
des relais NO (Normalement ouvert) et NC (normalement fermé).
Les armoires de commande à logique câblée, fixaient les schémas fonctionnel par le
câblage des contacteurs et des relais,… spécifique à la tâche à exécuter.
En effet, le système réalisé est figé dans le câblage.
9
2- La logique programmée:
La logique programmée ajoute à la loi de contrôle, la synchronisation entre les éléments du
système.
Basée sur l’informatique industrielle et sur l’évolution de l’électronique, elle permet généralement
à réaliser simplement un système automatisée compliquée par la programmation.
En effet, la logique stockée dans la mémoire programme du système est indépendante à la
configuration matérielle et du câblage, et peut donc être modifiée ou évoluée simplement.
10
11
12
« Différence entre un système automatisé
à logique câblée et autre à logique programmée »
Système à base de logique câblée
Volume
encombrant, occupe plus d'espace
moins de précision, rentabilté inférieure, (Bruit)
Système à base de logique
programmée
moins d'espace
très rentable et très précis
Rendement
Pas chèr
Plus chèr (investissement)
Coût
compliqué, demande plus de temps,
facile à entretenir (demande certaines
compétences spécifique), moins de temps pour
le diagnostique
application figée pour une tâche déterminé
peut servir à plusieurs tâches et même à la fois
Maintenance
Flexibilité
N.B: La comparaison est faite pour un système compliqué
13
3- Automatisation entièrement intégré (TIA)
Totally Integrated Automation (T.I.A.):
Aujourd‘hui, les processus de production ne sont plus considérés isolément, mais intégrés à une
démarche globale.
L‘intégration complète de tout l‘environnement d‘automatisation est désormais réalisée grâce à
:
•
une configuration et une programmation homogènes des différentes unités
du système :API/PC
•
une gestion cohérente des données en temps réel.
•
une communication globale entre tous les équipements d‘automatisme
mis en œuvre.

Une sécurité des personnes et des équipements impliquer et exiger sur les
installations automatisées.
F
14
• Séquence 2 :
❑ CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISÉ
• Objectifs du chapitre 2 :
A l’issue de ce chapitre vous allez :
❑ Connaître la différence entre un capteur et un actionneur ;
❑ Connaître les rôles des différents constituants d’un système;
❑ Savoir les différents type des signaux de dialogue ;
15
QCM
1.Un capteur est un :
❑ émetteur de signal
❑ Récepteur de signal
❑ Emetteur et récepteur de signal
2. Un actionneur:
❑ émetteur de signal
❑ Récepteur de signal
❑ Emetteur et récepteur de signal
3. La partie commande contienne :
❑principalement les interfaces E/S et l’unité de
traitement
❑ Seulement l’unité de traitement
❑ Les actionneurs
4. Barriere immatérielle est un capteur:
❑ Capteur analogique
❑ Capteur numérique
❑ Capteur TOR
5. Partie Commande est constitué principalement
de:
❑ Unité de traitement, interface d’entrée et de
sortie
❑ Capteur, actionneur et unité de traitement
❑ IHM
6. Le tachymètre:
❑ Capteur numérique
❑ Capteur Analogique
❑ Donne à sa sortie un signal analogique
❑ Donne à sa sortie un signal numérique
7. Un potentiomètre nous donne un signal:
❑ Numérique
❑ Analogique
16
Exemple d’un système automatisé:
A partir de cet vidéo, Veuillez identifier les constituants des systèmes automatisées
18
CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISE
S2DOC10
Constitution d’un système automatisé
IHM
CONDUITE
communication
PARTIE COMMANDE
UNITÉ DE
Interface
TRAITEMENT
ENTRÉES
Interface
SORTIES
Pré-actionneur
Signal
PARTIE OPÉRATIVE
CAPTEURS
ACTIONNEURS
PROCÉDÉ
19
CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISE
S2DOC10
Les éléments visibles : Capteur ou Actionneur ?
20
CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISE
S2DOC10
« Technologie capteur »
❑Définition:
un dispositif qui transforme l'état d‘une grandeur observée en une grandeur utilisable
Les grandeurs physique peuvent être mécanique, thermique, électrique, magnétique, radiatif
ou chimique.
Representation fonctionnelle
21
CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISE
S2DOC10
« Technologie capteur »
❑ Capteurs en automatisme:
En fonction du signal de sortie on distingue 3 types de capteurs:
❑
❑
❑
Capteur T.O.R,
Capteur analogique
Capteur numérique.
22
CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISE
S2DOC10
« Technologie capteur »
1. Capteur T.O.R
La variation du signal de sortie se fait d’une
manière binaire ( 1ou 0, Vrai ou Faux, Présence²
ou absence, …….) c’est-à-dire seules 2 états sont
possible d’où l’appellation tout ou rien.
On distingue 3 types de détection : détection photoélectrique, détection inductive et détection capacitive:
23
« Technologie capteur »
1. Capteur TOR: « Exemple »
Bouton & sélecteur
24
« Technologie capteur »
2. Capteur analogique:
La variation du signal de sortie se fait de façon
progressive. Donc la valeur capter à la sortie est
proportionnelle au grandeur physique capter à l ’entrée.
Exemples de capteurs analogique:
25
« Technologie capteur »
2. Capteur Analogique: « Exemple »
Potentiomètre:
Tachymètre:
26
CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISE
S2DOC10
« Technologie capteur »
3. Capteur numérique:
En fonction du grandeur physique capter à l’entrée
le capteur délivre un signal sous forme de code logique
Par exemple, sur le dessin à côté on à un capteur de niveau
numérique, qui, en fonction de niveau d’eau dans la cuve
Ce capteur délivre des codes logique (4 bits) exploitable
Il existe d’autres types de capteur qui délivre des informations de 8 bits, 16bits, 32bits…
27
« Technologie capteur »
3. Capteur Numérique: « Exemple »
RFID: Identification des données en Radio fréquence
Capteur de couleur numérique
Codeur
28
CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISE
S2DOC10
« Technologie actionneur »
❑ Définition:
Un actionneur est un organe de la partie opérative, qui reçoit l’ordre de travail de la partie commande
généralement via un pré actionneur, afin de fournir la force d’action nécessaire à l’exécution du travail
ordonné.
Donc, un actionneur transforme l’ordre reçu de la partie commande
en force/énergie mécanique,
Action
électrique, hydraulique, pneumatique….
Dans l’industrie, on trouve généralement des actionneurs électrique, pneumatique et hydraulique.
29
CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISE
S2DOC10
« Technologie actionneur »
1. Actionneur électrique :
Les actionneurs électrique fonctionnent grâce à l’alimentation électrique via des interrupteurs, relais,
variateurs de vitesse…
30
CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISE
S2DOC10
« Technologie actionneur »
2. Actionneur pneumatique et hydraulique :
Ces actionneur s’alimentent de l’énergie pneumatique/hydraulique pour délivrer une force, des mouvements
mécaniques…
Dans l’industrie on distingue généralement les vérins, les moteurs….
Vérin hydraulique
Moteur hydraulique
Moteur pneumatique
Vérin pneumatique
Turbine hydraulique
31
CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISE
S2DOC10
« Technologie actionneur »
❖
Pré actionneur :
Le pré actionneur est le constituant qu’à le rôle de distribuer l’énergie de puissance utile aux actionneurs sur
ordre de la partie commande.
On trouve des pré actionneur électrique (Relais, contact, variateur de vitesse) et hydraulique/pneumatique
(Distributeur, électrovanne)
32
CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISE
S2DOC10
« Dialogue Homme machine »
Le dialogue Homme machine ou interface homme machine (IHM) définit, les moyens mise en œuvre
l’opérateur afin de communiquer avec la machine , de configurer, paramétrer, et de surveiller le bon
déroulement du procédé.
à
Généralement en distingue 2 catégories essentiels
1. Commande et signalisation
2. Pupitres
33
CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISE
S2DOC10
« Dialogue Homme machine »
1. Commande et signalisation:
➢ Les commandes permettent de configurer, paramétrer l’équipement. Ce sont des boutons de tous types et formes.
Les commandes se raccordent aux interfaces d’entrée
➢ Les signalisations permettent de surveiller le bon déroulement du procédé.
Les signalisations se raccordent aux interfaces de sorties
34
CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISE
S2DOC10
« Dialogue Homme machine »
2. Pupitre homme machine:
Le pupitre homme machine ou terminal opérateur existe sous plusieurs types:
OP avec clavier
TP texte panel
OP Touch screen
OP sans file
les pupitres IHM permettent d’intégrés les commandes et les signalisations
35
CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISE
S2DOC10
Constitution d’un système automatisé
PARTIE COMMANDE
IHM
CONDUITE
AUTOMATE
communication
ENTRÉES
UNITÉ DE
SORTIES
TRAITEMENT
Signal
Pré-actionneur
PROCÉDÉ
CAPTEURS
ACTIONNEURS
PARTIE OPÉRATIVE
36
CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISE
S2DOC10
Constitution d’un système automatisé
La Partie Commande:
Elle pilote la Partie Opérative par :
➢ La réception d’informations sur l’état de la partie
PARTIE COMMANDE
IHM
opérative
➢ Le traitement de ces informations
CONDUITE
➢ L’envoi d’ordres vers cette partie opérative
➢ L’interface entre l’homme et la machine (I. H. M. )
ENTRÉES
UNITÉ DE
TRAITEMENT
SORTIES
La Partie Opérative:
Elle regroupe le procédé, ses capteurs et
CAPTEURS
PROCÉDÉ
ACTIONNEURS
actionneurs:
➢
exécution de l’action ordonnée
➢
Envoi du signal à la partie commande pour faire le
PARTIE OPÉRATIVE
contrôle de l’action exécuter et de l’état de la machine
37
CONSTITUTION D’UN SYSTÈME AUTOMATISE
S2DOC10
Constitution d’un système automatisé
➢ L’interface Homme / Machine (IHM) : Assure la communication entre l’opérateur
et le procédé via l’unité de traitement
➢ L’interface d’entrée :
Reçoit le signal électrique du capteur et le transforme en état
logique (0 ou 1) pour l’unité de traitement
➢ L’unité de traitement :
Exécute un programme qui définit l’état logique des sorties en
fonction de l’état logique des entrées
➢ L’interface de sortie :
Reçoit l’état logique (0 ou 1) de l’unité de traitement et le
transforme en signal électrique pour l’actionneur à travers un pré-actionneur.
F
38
Q.C.M
Côcher la/les bonne(s) réponse(s)
1.
2.
3.
4.
5.
Barriere immatérielle est un capteur:
❑
Capteur analogique
❑
Capteur numérique
❑
Capteur TOR
6.
L’unité central de l’automate est constitué principalement de:
❑
Microprocesseur
❑
Relais
❑
Mémoires
Partie Commande est constitué principalement de:
❑
Unité de traitement, interface d’entrée et de sortie
❑
Capteur, actionneur et unité de traitement
❑
IHM
Le tachymètre:
7.
8.
Toutes les types de mémoire (RAM, ROM, EEPROM) sont effaçable:
❑
OUI
❑
NON
Un automate programmable industriel est un appareil électronique
programmable destiné au traitement des processus industriel :
❑
Capteur numérique
❑
OUI
❑
Capteur Analogique
❑
NON
❑
Donne à sa sortie un signal analogique
❑
❑
Donne à sa sortie un signal numérique
Constitué principalement de module/carte: CPU, alimentation,
entrée/sortie.
un potentiomètre nous donne un signal:
9.
à quoi sert les mode de marche (sur la CPU siemens) suivant :
❑
Numérique
❑
STOP
❑
Analogique
❑
RUN
❑
MRES
Définir les abréviations suivante:
❑
IHM :
❑
AI
❑
API :
❑
CPU:
❑
DO :
:
10.
Les modules d’entrée analogique ont 2 fonctions principale (côcher et
classer par ordre les réponses):
❑
Convertir le signal analogique en signal numérique CAN
❑
Convertir le signal numérique en signal analogique CNA
❑
Envoyer le résultat du signal vers la CPU
❑
Adapter et filtrer le signal d’entrée
39
• Séquence 3 :
❑ LES AUTOMATES PROGRAMMABLES
• Objectifs :
A l’issue de ce chapitre vous allez :
❑ Connaître quelques types d’automate;
❑ Savoir les caractéristiques principales et les gammes ;
❑ Connaître le principe de fonctionnement;
40
LES AUTOMATES PROGRAMMABLES
S3DOC1
EXEMPLE DE MARQUES AUTOMATE PROGRAMMABLE
• SIEMENS:
• TÉLÉMÉCANIQUE
• ALLEN-BRADLEY
• OMRON
41
LES AUTOMATES PROGRAMMABLES
S3DOC1
QU’EST CE QU’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE INDUSTRIEL
➢ L’automate programmable est un dispositif électronique de fonctionnement automatique,,
programmable destiné à la commande de processus industriel par un traitement séquentiel .
D’où son nomination Automate Programmable industriel ou PLC.
Les API se caractérisent :
➢ Par leur robustesse : conçus pour pouvoir travailler en milieu hostile, ils utilisent des circuits
durcis et sont prévus pour résister aux vibrations, aux températures des ateliers, perturbation
électrique, etc.
➢ Par leur réactivité aux indications fournies par les capteurs (dispositifs anticollision, alarmes
diverses);
➢ Par leur facilité de maintenance. Les modules peuvent être changés très facilement et le
redémarrage des API est très rapide.
➢ L’installation de l’automate obéit à des règles et normes précises concernant l’environnement
et les raccordements électriques.
42
DIFFÉRENTES GAMES AUTOMATE PROGRAMMABLE
TWIDO Schneider
TSX NANO
SIEMENS LOGO
Mini Automate
TSX Premium
S200 SIEMENS
Automate Compact (Mono Bloc)
S300 SIEMENS
Automate Modulaire
S400 SIEMENS
Hyper Automate
43
CRITÈRES DE CHOIX D’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE
Taille
Vitesse de transfert
Communication
Mémoires
Sécurité
Types des sorties & des entrées
Nombre de sorties d’entrées
Extension possible
Nombre compteur, tempo,…
44
LES AUTOMATES PROGRAMMABLES
S3DOC2
COMMENT SA MARCHE UN AUTOMATE PROGRAMMABLE ?
5
Dialogue avec d’autres
équipements
API
1
Reçoit des
informations
Traite l’Information
2
4
Contrôle
l’exécution
3
Commande
6
Régule
(ordre)
Procédé
45
LES AUTOMATES PROGRAMMABLES
S3DOC5
COMMENT SA MARCHE UN AUTOMATE PROGRAMMABLE ?
AUTOMATE PROGRAMMABLE
1 - L’automate reçoit et
adapte les informations
capteurs à partir des
interfaces d'entrées
UNITÉ DE
INTERFACES
TRAITEMENT
INTERFACES
DE
D'ENTRÉE
3 - Il commande les
actionneurs par les
interfaces de sorties
SORTIES
PROGRAMME
2 - Il exécute un programme de
traitement des données
pour commander les actionneurs
en fonction de l'état des capteurs.
CAPTEURS
ACTIONNEURS
PROCÉDÉ
PARTIE OPÉRATIVE
46
LES AUTOMATES PROGRAMMABLES
S3DOC3
ARCHITECTURE INTERNE
L’automate est constitué de cartes entrées/sorties TOR, analogiques et de module
spécifiques : communication, régulation…
L’unité centrale pilote l’ensemble de ces modules.
Interfaces
d’entrées
Unité Centrale
Interfaces
de sorties
Microprocesseur
E
TOR
S
TOR
S
ANA
BUS
E
ANA
Mémoire
Communication
Régulation
47
ARCHITECTURE INTERNE
Microprocesseur :
Le microprocesseur réalise toutes les fonctions logiques de base (ET, OU,…) les fonctions de
temporisation, de comptage, de calcul arithmétique ... à partir du programme contenu dans sa
mémoire, son horloge.
Les principales caractéristiques d'un microprocesseur sont :
•
•
•
•
Le jeu d'instructions qu’il peut exécuter.
La complexité de son architecture
Le nombre de bits que le processeur peut traiter ensemble
La vitesse de l’horloge
Il est connecté aux autres éléments (mémoire et interface E/S) par des liaisons parallèles
appelées ' BUS ‘ qui véhiculent les informations sous forme binaire.
Intel 4004 (1971)
Intel i7 (2010)
2300T . 108Khz . 4/4bits
1Mr170M T . 3,47GHZ . 64/64bits
48
ARCHITECTURE INTERNE
Mémoire sur automate:
49
• Séquence 4 :
❑ ARCHITECTURE MATERIELLE ‘HARD’ D’UN AUTOMATE
PROGRAMMABLE
• Objectifs :
A l’issue de ce chapitre vous allez :
❑ Avoir un aperçu général de la configuration matérielle
❑ Connaître les différents modules
❑ Savoir le rôle de chaque module et son principe de
fonctionnement
50
PRESENTATION MATERIELLE
(Exemple)
Module d’alimentation
Module d’entrées T.O.R
Module de sortie T.O.R
Module CPU
(Unité centrale)
Module de communication
51
PRESENTATION MATERIELLE
(Exemple)
Rack
Module d’entrées T.O.R
Module d’alimentation
Module CPU
(Unité centrale)
Module de sorties
T.O.R
Module de
sorties/Entré
es T.O.R
Module d’entrées
Analogique
52
PRESENTATION MATERIELLE
S7-300 : Montage des modules sur le RACK
Mise à la terre du
Rail profilé support.
Rail profilé
Connecteur de bus
Vis de fixation
53
S7-300 : Modules
PS
CPU
Alimentation
(option)
FM :
CP :
IM
SM : SM : SM :
SM :
- Point-à-point
Coupleur ETOR STOR EANA SANA - Comptage
- Positionnement - PROFIBUS
(option)
- Régulation
- Industrial Ethernet
54
PRESENTATION MATERIELLE
(RACK/châssis)
RAIL SUPPORT SIEMENS S300
Rack Télémécanique TSX
Rack Télémécanique TSX
RAIL SUPPORT SIEMENS S400
55
PRESENTATION MATERIELLE
(Module d’alimentation)
Le module d’alimentation peut être considéré comme le « cœur » de l’automate.
Il fournit l’énergie électrique nécessaire à l’ensemble des
modules qui constitue l’automate programmable, d’où
l’importance de ce module.
➢ Sa face avant dispose de voyants d’aide au diagnostic
visuel : bon fonctionnement ou défaut d’alimentation.
➢ Lorsque la configuration nécessite plusieurs racks, chacun
dispose de son module d’alimentation.
56
PRESENTATION MATERIELLE
(CPU)
Si l’alimentation est le cœur de l’automate, l’unité centrale en est le « cerveau ».
Grâce à son processeur, ce module :
➢ Assure l’acquisition des données externes issues des entrées.
➢ Gère les données internes créées par le programme.
➢ Exécute de façon cyclique le programme par le traitement
séquentiel des instructions qui le compose.
➢ Positionne l’état des sorties en fonction du résultat du
traitement du programme.
➢ Assure la surveillance du chien de garde.
57
PRESENTATION MATERIELLE
(CPU)
S7-300 : Présentation de la CPU (SIEMENS):
Led de diagnostic
Micro Memory Card (MMC)
Commutateur de mode de
fonctionnement
Interface de dialogue PROFIBUS/MPI
Interface de dialogue PROFINET
Alimentation 24Volts.
58
PRESENTATION MATERIELLE
(CPU)
S7-300 : Concept de mémoire:
Carte mémoire siemens: MMC (Micro Memory Card)
L’unité centrale à 3 types de mémoires :
➢ Mémoire Système (BIOS): Contenant les données
système liées au système d’exploitation de la CPU
➢ Mémoire de chargement (EEPROM): c’est la carte
mémoire MMC
➢ Mémoire de Travail (RAM): Contienne les
séquences et les données nécessaire pour l’exécution
du programme
59
PRESENTATION MATERIELLE
(CPU)
S7-300 : Mode de marche:
L’Unité Centrale gère des modes de marche qui définissent en temps réel
l’état de l’API :
• RUN : marche normale, le programme est exécuté en permanence,
• STOP : arrêt de la scrutation dans un état prédéterminé, le programme
n’est plus exécuté,
• MRES : Pour faire un effacement RAM / mettre à jour la mémoire interne
CPU (Siemens) (On efface pas le programme !!)
60
PRESENTATION MATERIELLE
(CPU)
S7-300 : Communication:
Port DB9: pour les liaison MPI et Profibus
Port RJ45: pour les liaison PROFINET
Câbles de liaison:
Adaptateur
Câble PROFINET
Câble PROFIBUS
Câble MPI
Afin de dialoguer avec la CPU pour configurer, programmer, diagnostiquer…, on a besoin
d’une console/PC, du logiciel de développement et choisir le câble de liaison réseau.
Le réseau sert aussi à communiquer avec d’autre matériels
61
PRESENTATION MATERIELLE DES MODULES NUMERIQUES
(Module d’entrée Numérique DI)
Présentation générale :
Nom du module
Accessoires:
SM 321 DI32/DC24v
Voyants d’indication D’état
Référence du module
6ES7 321-7BH01-0AB0
Connecteur Frontal
DI16: 16 Digital input
Module de 16 entrée TOR
DI32: 32 Digital input
Module de 32 entrée TOR
62
PRESENTATION MATERIELLE DES MODULES NUMERIQUES
(Module d’entrée Numérique DI)
Rôle et fonctionnement:
Dans l’automate, le rôle des modules interfaces d’entrées est double :
➢Adapter les informations issues de la partie opérative en signaux logiques transmis par le bus à
l’unité centrale.
➢Isoler galvaniquement les signaux internes, des signaux de « hauts niveaux » issus de la partie
opérative.
Principe
63
PRESENTATION MATERIELLE DES MODULES NUMERIQUES
(Module d’entrée Numérique DI)
Schéma interne:
Elles sont destinées à :
• Recevoir l’information en provenance des capteurs
• Traiter le signal en le mettant en forme, en éliminant les parasites et en isolant électriquement
l’unité de commande de la partie opérative.
Vers l’unité de
traitement ‘CPU’
De l’interface
d’entrée ‘DI’
Opto-coupleur
64
PRESENTATION MATERIELLE DES MODULES NUMERIQUES
(Module d’entrée Numérique DI)
Signal et type d’informations:
Les modules d’entrées traitent deux types d’informations:
➢ Des informations Tout ou Rien issues d’interrupteurs de fin de course, de
détecteurs de proximité ou de bouton-poussoir,
BOOL: Boulean (True/False)
➢ Des informations numériques codées sur 8, 16 ou 32 bits, en provenance
des roues codeuses, de capteurs numériques, codeur….
65
PRESENTATION MATERIELLE DES MODULES NUMERIQUES
(Module de sortie Numérique DO)
Présentation générale:
Nom du module
Accessoires:
SM 322 DO32/DC24v 0,5A
Voyants d’indication D’état
Référence du module
6ES7 322-7BH01-0AB0
Connecteur Frontal
DO16: 16 Digital output
Module de 16 sorties TOR
DO32: 32 Digital output
Module de 32 sorties TOR
66
PRESENTATION MATERIELLE DES MODULES NUMERIQUES
(Module de sortie Numérique DO)
Rôle et fonctionnement:
Le rôle des Interfaces de sortie est double :
➢ Isoler les signaux de bas niveaux en provenance de l’unité centrale via le bus.
➢ Adapter en les amplifiant les signaux de sortie pour qu’ils puissent commander des préactionneurs : relais, contacteurs, vérins, voyants…
Principe
67
PRESENTATION MATERIELLE DES MODULES NUMERIQUES
(Module de sortie Numérique DO)
Schéma interne:
Elles sont destinées à :
• Commander les pré-actionneurs et éléments des signalisations du système
• Adapter les niveaux de tensions de l’unité de commande à celle de la partie opérative du système
en garantissant une isolation galvanique entre ces dernières
Opto-coupleur
Vers l’interface
de sortie ‘DO’
De l’unité de
traitement ‘CPU’
68
PRESENTATION MATERIELLE DES MODULES NUMERIQUES
(Module de sortie Numérique DO)
Signal et type d’informations:
Les modules de sorties peuvent commander les actionneurs directement ou à travers les préactionneur, en 2 types d’informations:
➢ Informations Tout ou Rien vers une lampe, un klaxon, relais, distributeur, petit moteur…
BOOL: Boulean (True/False)
➢ Informations numériques codées sur 8, 16 ou 32 bits, des afficheurs, compteurs,
multiples lampes….
69
PRESENTATION MATERIELLE DES MODULES ANALOGIQUE
(Module d’entrée analogique AI)
Rôle et fonctionnement:
Un module d'entrée analogique délivre une valeur numérique vers la CPU pour un signal analogique
normalisé (courant, tension, résistance ou température).
Cette valeur numérique doit reproduire la grandeur à mesurer (un remplissage en litres).
Cette opération s'appelle normalisation ou mise à l'échelle de la valeur analogique.
1.Envoi de signal
analogique
2. Conversion et
adaptation
3. Envoi pour le
traitement
CAN
70
PRESENTATION MATERIELLE DES MODULES ANALOGIQUE
(Module de sortie analogique AO)
Rôle et Fonctionnalités
Inversement aux module AI, le programme utilisateur calcule une valeur de processus.
Cette valeur de processus doit être convertie en une valeur numérique, que le module de sortie analogique
convertira en un signal analogique, pour piloter une commande analogique (ex: Vanne proportionnelle).
Cette opération de conversion s'appelle dénormalisation.
2. Conversion et adaptation
3. Commande
analogique
1. Traitement
71
PRESENTATION MATERIELLE DES MODULES ANALOGIQUE
Traitement des données analogiques par rapport à API:
CPU
72
ARCHITECTURE MATERIELLE D’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE
S4DOC10
LES MODULES DE COMMUNICATION
Des modules de communication obéissant à divers protocoles ModBus, Ethernet, RS232, Profibus,
Profinet, ASI….pour dialoguer avec d'autres automates, des entrées/sorties déportées,
des supervisions ou autres interfaces homme-machine
API
Ordinateurs
Ces équipements
peuvent être des :
Robots
Variateurs de vitesse
API
Supervision
73
ARCHITECTURE MATERIELLE D’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE
S4DOC11
LES MODULES DE COMMUNICATION
Architecture et Caractéristique des réseaux:
Une architecture peut comporter plusieurs types
de réseaux en fonction de :
➢ Le volume des données à échanger
➢ Le type de support ou matériel et la
➢ technologie utilisée (Protocoles)
➢ La vitesse d’échange des données
➢ La criticité des informations à traiter
➢ Le comportement en cas de perte de données.
74
ARCHITECTURE MATERIELLE D’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE
S4DOC11
LES MODULES DE COMMUNICATION
Réseau industriel : Profinet
PROFINET est un standard de communication ouvert pour l'automatisation industrielle.
PROFINET est basé sur Ethernet utilise TCP/IP ainsi que les standards de technologie de l'information
PROFINET est un standard complet, qui répond à toutes les exigences relatives à la mise en œuvre d'Ethernet
dans l'automatisation. PROFINET couvre des besoins qui vont du niveau terrain au niveau conduite.
Afin faire connecté 1 ou plusieurs matériels à un réseau Profinet, chacun est identifier par une adresse IP
(internet protocole):
Une adresse IP est un numéro d'identification qui est attribué de façon permanente ou provisoire à chaque
appareil connecté à un réseau informatique ou industriel utilisant l'Internet Protocol.
Une adresse IP est généralement représentée en notation décimale avec quatre nombres compris entre 0 et 255,
séparés par des points, ce qui donne par exemple : 212.85.150.134.
à retenir:
• PN est réseau industriel qui
utilise TCP/IP
• Chaque matériel connecté à
1adresse IP
75
• Séquence 5 :
❑ Traitement interne des données Automate SOFT
• Objectifs :
A l’issue de ce chapitre vous allez :
❑ Connaître le principe de fonctionnement de l’automate ;
❑ Savoir différentier entre les différentes mémoire automate;
❑ Connaître les démarches de fonctionnement d’un programme
automate;
76
PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT INTERNE API
1
Les Interfaces d’Entrées captent les informations issues des fins
de courses et boutons poussoirs et recopient ces états dans la
mémoire de données en zone Mémoire image des Entrées
Interfaces
d’entrées
Unité Centrale
Mémoire
Mémoire
0
1
Processeur
Image
des
sorties
1
1
1
0
0
0
1
1
0
2
Image
des
entrées
Interfaces
de sorties
Mémoire
Programme
1
3
Le programme écrit dans la
mémoire de données la valeur
des sorties (Mémoire image
de sortie) issue du traitement
des instructions.
Les interfaces de sortie
répercutent ces données vers
les actionneurs.
L’Unité centrale exécute l’une après l’autre, les
instructions contenues dans la mémoire de Programme.
Le résultat de ce traitement évolue en fonction de l’état
des données d’entrées.
Toutes ces opérations s’effectuent de manière cyclique
77
INSTRUCTION PROGRAMME
La Mémoire Programme contient les instructions qui constituent le programme de l’application.
Le programme est créé avec :
➢Une « console » de programmation spécifique (de plus en
plus rare).
➢Un logiciel installé sur un PC.
Une fois réalisé le programme est transféré dans l’automate.
Le programme est généralement constitué des blocs qui ont chacun une fonction spécifique :
modes de marches, Ordres de marche, mouvements, sécurité..…
78
ARCHITECTURE LOGICIELLE D’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE
S5DOC3
DONNÉES & VARIABLES
Chaque automate est caractérisé par ces performances technologique qui se voit à travers le nombre des
données, ces types, les plages autorisés,…
Chez Siemens ou les autres constructeur, y à plusieurs type de données nécessaires à une bonne
exploitation du programme, on distingue:
❖ Les types de données BINAIRE: BOOL, Bite, Byte(Octet), Word(Mot), DWORD (double mot)
❖ Les types de données Arithmétique: INT(entier), DINT(Double entier), REAL(Réel)
❖ Les types de données Temps: DATE, TIME, …
À retenir :
79
ARCHITECTURE LOGICIELLE D’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE
S5DOC5
LE CYCLE PROGRAMME
L’automate doit en permanence :
➢Réaliser un auto-diangnostic et assurer le dialogue
avec l’IHM.
➢Lire l’état des entrées pour connaître l’état de la machine
qu’il pilote.
➢Exécuter le programme application.
➢Positionner les sorties pour agir sur l’installation.
Ces opérations constituent le cycle automate. Plus celui-ci est
court, plus l’automate réagira vite sur un événement
Il ne faut pas confondre le cycle de l’automate (des ms) et le
cycle de la machine (généralement des secondes).
Le temps de cycle programme est vérifié en permanence
par l’automate par ce que l’on appelle le «chien de garde»
(WatchDog), ce dernier enclenche une alarme s’il y a un
dépassement du temps.
80
ARCHITECTURE LOGICIELLE D’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE
S5DOC6
LES MODES DE MARCHE D’UN AUTOMATE
L’automate possède deux modes de marche par défaut :
➢AUTO ou RUN : Dans ce mode, L’automate exécute le
cycle tel que décrit page précédente (Diagnostic, lecture
des entrées, exécution programme, positionnement des
sorties).
➢MANU ou STOP : dans ce mode le programme n’est
plus exécuté mais l’automate réalise toujours le
diagnostic et la lecture des entrées.
Remarque : Dans ce mode les sorties prennent ce que
l’on appelle les positions de replies.
Le passage d’un mode de marche à l’autre pourra s’effectuer :
➢Par une clé ou des boutons généralement situés sur
l’Unité Centrale.
➢Par
une commande depuis le logiciel de
programmation.
➢Dans certains cas via des modules de communication.
Le passage en stop de l’automate pourra avoir lieu suite à la
détection d’un défaut par l’auto-diagnostic de l’automate.
F
81
Q.C.M
Côcher la/les bonne(s) réponse(s) ou donner les réponses directes
1. Définir les abréviations suivante:
6.
L’unité central de l’automate est constitué principalement de:
❑
IHM :
❑
Microprocesseur
❑
AI
❑
Mémoires
❑
API :
❑
CPU:
❑
STOP :
❑
DO :
❑
RUN
❑
MRES :
:
7. à quoi sert les modes de marche (sur la CPU siemens) suivant :
2. Un automate programmable industriel est un appareil
électronique programmable destiné au traitement des
processus industriel :
❑
OUI
❑
NON
❑
Constitué principalement de module/carte: CPU,
alimentation, entrée/sortie.
:
8. Les modules d’entrée analogique ont 3 fonctions principale (côcher
et classer les réponses par ordre):
❑
Convertir le signal analogique en signal numérique CAN
❑
Convertir le signal numérique en signal analogique CNA
❑
Envoyer le résultat du signal vers la CPU
❑
Adapter et filtrer le signal d’entrée
3. Relier chaque type de mémoire par son correspondant:
9. Un cycle automate se fait principalement comme suit
(classez les par ordre):
❑ Ecriture des sorties MIS
4. À quoi sert les Opto-coupleur dans les modules d’entrées
et de sorties:
❑ Lecture des entrées MIE
❑ Isolation galvanique de signal en provenance de la CPU
vers les sorties ou l’inverse
❑ Exécution du programme
❑ Contrôle d’état
❑ augmenter la sécurité entre 2 interface indépendant
5. parmi les appareils d’isolation galvanique électronique ou électrique:
*autotransformateur
*Relais électromagnétique *fusible
*opto-coupleur
82
• Séquence 6 :
❑ Rappel Logique Automatisme
• Objectifs :
A l’issue de ce chapitre vous allez :
❑ Connaître les différentes fonction logique;
❑ Pouvoir résoudre un problème logique ;
❑ Connaître les différentes représentation logique et savoir les
convertir ;
83
Logique automatisme
Généralité:
S6ADB
La logique séquentielle
La logique séquentielle est un type de logique dont les résultats ne dépendent pas seulement
des données actuellement traitées mais aussi des données traitées précédemment.
la logique séquentielle utilise la notion de mémoire de stockage
Les éléments de base de la logique séquentielle sont les bascules, registres, les fonctions logique….
Dans un système respectant la logique séquentielle, les tâches peuvent être effectuées de deux
manières :
• Fonctionnement asynchrone : dans ce mode de fonctionnement, la sortie logique peut changer
d'état à tout moment quand une ou plusieurs entrées changent ;
• Fonctionnement synchrone : le changement d'état est commandé par un signal d'horloge, les
informations évoluent en fonction du temps.
84
La logique combinatoire
Généralité:
Le système à logique combinatoire se compose des fonctions logique acceptant
plusieurs valeurs logiques en entrée et dont la sortie ne peut avoir que deux
Sortie S0
étatsEntrée
possibles
: 0 ou 1.
E0
Entrée E1
Fonctions logique
Sortie Sn
Entrée En
On trouve principalement des fonctions logique tel, NON, OU, ET…
85
Logique automatisme
S6ADB
La logique combinatoire
Fonction logique :
86
La logique combinatoire
Simplification: Théorèmes BOOLE/MORGANE
87
Logique automatisme
S6ADB
Exercices:
2. Donner l’équation simplifier de sortie et le schéma à
CONTACT équivalente:
A
S= A + /B
Z= A+B+C
88
Système de numérotation
Il existe en générale 4 types de systèmeType
de d’affichage
numération:
• Décimal : base 10 (0, 1, 2….9)
Exemple: (745)10 = 7 x 10² + 4 x 10¹ + 5 x 10º
• Binaire: base 2 (0,1)
4
→ 2#
Exemple: (10 110)2 = 1 x 2³ + 0 x 2³ + 1 x 2² + 1 x 2¹ + 0 x 2º
•
Hexadécimal : base 16 (0, 1, ….9,….., E, F) → 16#
• Exemple: (5AF)16 = 5 x 16² + A x 16¹ + F x 16º
• BCD (Binary Coded Décimal) binaire codé en décimal
89
Système de numérotation
Conversion
90
Exercice:
Donnez la méthode pour passer de la base décimale à la base hexadécimale (dans les deux sens).
Complétez le tableau ci-dessous .L'indice indique la base dans laquelle le nombre est écrit.
91
Logique automatisme
S6ADB
Système de numérotation
Exercices (conversion):
3. De Binaire en Décimal, HEXA et BCD:
1. De Décimal en binaire:
127 (10) =
101000101 (2)=
(2)
1111111
86 (10) =
(2)
1010110
99 (10)=
1100011
(2)
=
103
1100111 (2)=
2. De Binaire en Décimal:
110110 (2) =
325
(10)=
145
(10)=
=
67
145
(16)
BCD
67
(16)
BCD
(10)
54
101010 (2) =
(10)
42
100010 (2) =
(10)
4. DEC -> HEXA -> BIN ->34BCD:
120 (10) =
298 (16)=
978 (BCD)=
(16)=
78
664
978
(10)=
(16)=
(2)=
1111000
(2)=
BCD
78
BCD
1010011000
298
2424
100101111000
(10)=
(2)
F
92
• Séquence 7 :
❑LA STRUCTURE D’UN PROGRAMME AUTOMATE
• Objectifs :
A l’issue de ce chapitre vous allez :
❑ Connaître le rôle du logiciel de programmation;
❑ Les différents type de logiciels de programmation;
❑ Connaître la structure d’un programme;
93
ARCHITECTURE LOGICIELLE D’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE
S5DOC1
DIFFERENTS TYPES LOGICIEL AUTOMATE PROGRAMMABLE
Marque
Gamme
progiciel de programmation
• SIEMENS
SIMATIC S200,
S300, S400…
Step 7, MicroWin..
• TÉLÉMÉCANIQUE
TSX premium,
Twido…
PL7 pro ,TwidoSuite
SLC 5/03-5/04
,…
RSLogix,
• ALLEN-BRADLEY
• OMRON
Omron Cpm1,
CP1H,…
SYSWIN, OMRON
CX-One,
CX-Programmer V5
94
LE LOGICIEL DE PROGRAMMATION
S6DOC1
LE RÔLE DU LOGICIEL
Pour réaliser une application automate on utilise un logiciel de
programmation.
Ce logiciel est installé sur un PC qui sera connecté à l’automate
pour les phases de :
▪ Transfert initial de l’application.
▪ Mise au point du programme.
▪ Exploitation de l’installation.
Le logiciel va permettre dans un premier temps :
▪
▪
▪
▪
▪
Déclarer la configuration de l’automate.
Déclarer les données (variables) utilisées
programme
Créer une application (programme automate).
Saisir le programme.
Transférer l’application dans l’automate.
dans
le
Dans un deuxième temps le logiciel va permettre :
▪ De réaliser la mise au point du programme.
▪ D’effectuer le diagnostic du fonctionnement de l’automate.
▪ De suivre le fonctionnement de la machine avec des
écrans dédiés aux exploitants.
95
LE LOGICIEL DE PROGRAMMATION
S6DOC2
L’ARCHITECTURE DU LOGICIEL
▪
Configuration matériels: déclaration et paramétrage
des modules et aussi Diagnostic automate.
▪
Programmation des différentes taches en LD, ST, IL,
G7 : Visualisation et modification du programme en
exploitation.
▪
DFB : création de blocs fonction personnalisés.
▪
Déclaration et paramétrage des variables en langage
machine.
▪
▪
Tables de visualisation, modification, forçage des
variables.
Dossier de l’application
▪
Écrans de suivi du procédé (IHM).
96
LE LOGICIEL DE PROGRAMMATION
S6DOC2
L’ARCHITECTURE DU LOGICIEL
SIMATIC MANAGER STEP7
Architecture projet S7:
Nom du projet
Nom de la CPU
Blocs Programme
Configuration matériel
97
L’ARCHITECTURE DU LOGICIEL
SIMATIC MANAGER STEP7
Blocs constituants le programme S7:
OB : Bloc d’Organisation
FC : Fonction
FB : Bloc fonctionnel
DB : Bloc de donnée
98
STRUCTURATION D’UN PROGRAMME
Mémoires-images du processus
Schéma:
Programme:
S1
L1
MIE
7
octet 0
octet 1
octet 2
octet 3
octet 4
:
:
:
6
5
4
MIS
3
2
1
0
1
Zone mémoire de la CPU
7
Programme
utilisateur
:
U
=
:
E
A
:
:
:
:
2.0
4.3
octet 0
octet 1
octet 2
octet 3
octet 4
:
:
:
6
5
4
3
2
1
0
1
Zone mémoire de la CPU
99
LE LOGICIEL DE PROGRAMMATION
S6DOC2
STRUCTURATION D’UN PROGRAMME
❑ Zone création programme :
Commandes
Instructions
Adresse
Partie programme: réseaux
100
ARCHITECTURE LOGICIELLE D’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE
S5DOC4
MNEMONIQUES DES OPERANDES
- Exemple d’adressage des variables dans
- Exemple d’adressages des variables dans,
le cas des automates :
un automate SIEMENS (Table Mnémoniques) :
101
L’ARCHITECTURE DU LOGICIEL
SIMATIC MANAGER STEP7
Configuration matérielle (HW config):
Liste de matériel
Déclaration
Détail sur le
matériel
déclarés
102
MNEMONIQUES DES OPERANDES
(Type d’adresse)
Chez Siemens on adresse E, A et M sur Bit, Octet (byte), mot
(word), double mot (double word)
103
Exercice1: (Extrait d’adressage)
Remplir le tableau ci-dessous par
les bonnes réponses:
Adresse par défaut:
0..3
4..7
SM321
DI: entrées num
Emplacement
4
1er Mot
8..8
SM322
DO: sorties num
5
SM323
DI/DO: entrées /sorties
6
EB8
EB0
AB4
EB1
AB5
AB8
EB2
AB6
X
EW0
AW4
X
E0.0
A4.0
I3.7
Q7.7
E8.0
Q8.7
104
Exercice2: (Extrait d’adressage)
Remplir le tableau ci-dessous par
les bonnes réponses:
Adresse par défaut:
13..16
7..10
SM321
DI: entrées num
Emplacement
17..17
SM322
DO: sorties num
4
5
EB13
AB7
EB14
SM323
DI/DO: entrées /sorties
6
EB17
AB8
Double Mot
ED13
AD7
X
Premier Mot
EW13
AW7
X
I13.0
Q10.7
E16.7
A10.7
I17.0
A17.7
105
LE LOGICIEL DE PROGRAMMATION
S6DOC3
PROGRAMME API
Afin de faciliter la mise au point et la maintenance des installations, les programmes sont
structurés en section :
▪ Chaque section à un rôle dans l’application.
▪ Chaque section peut utiliser les différents langages disponibles
( ladder, List, Grafcet..).
Cette découpe permet également plus facilement de recopier des parties de programme
dans un autre programme.
Remarque :
Les standards de programmation définissent des zones de variables affectées aux
différentes fonctions de l’automatisme ( mouvements, suivi, …)
106
Langages de programmation API
E 0.0
E 0.1
&
A 8.0
=
A 8.1
=
Langage GRAPH 7
Langage LADDER
Langage LIST
Langage
LOGIGRAMME
Préconisé par
107
LE LOGICIEL DE PROGRAMMATION
S6DOC2
Langages de programmation API
❑Langage GRAPHCET:
Un Grafcet est un mode de représentation graphique, représentant le fonctionnement d’un système
automatisé en se basant sur 3 éléments principaux:
• Etape : associer à une action
• Transition: associer à des conditions de transitions (Réceptivité)
• Liaison orientées entre les étapes et les transitions.
Exemple:
108
LE LOGICIEL DE PROGRAMMATION
S6DOC2
Langages de programmation API
❑Langage contact (LD):
Langage Ladder ou schéma à contacts est une représentation graphique simple est très populaire
auprès des automaticiens, il ressemble un peu aux schémas électriques.
Il existe 3 type d’élément de langage:
• les entrées (ou contact): (NO, NF), qui permettent de lire la valeur d'une variable booléenne ;
• les sorties (ou bobines): (NO, NF, S, R) qui permettent d'écrire la valeur d'une variable
booléenne ;
• les blocs fonctionnels qui permettent de réaliser des fonctions avancées.
❑
Exemple:
ET logique
a.b./c = d
OU logique
a+b+/c = d
109
LE LOGICIEL DE PROGRAMMATION
S6DOC2
Langages de programmation API
❑Langage List (IL):
Langage List ou Instruction List (IL) est une représentation informatique très proche du langage
Assembleur, utilisant des opération Arithmétique (+,-,x,…) et des fonctions logique (comptage,
comparaison, conversion…).
On utilise généralement des initiaux ( U, UN, O, ON, X….) suivi de l’adresse de Entrée, Sortie,
Fonction…. Et les opérandes =, =>,…
Exemple:
110
Langages de programmation API
Logigramme
Schéma contacts
Liste d‘instructions
111
Exercice1 : Câblage des modules de signaux
3
Bouton 1
ETOR/STOR 323
E8.0
4
5
Bouton 2
E8.5
6
LED
7
A8.0
8
+ 24v (L+)
Alimentation
0 v (M)
Enoncé de l’exercice:
1.
Réaliser le câblage des entrées et sorties
2.
Faite un programme en Ladder/LIST qui réalise la fonction suivante:
si on appui sur l’un des 2 boutons et on relâche l’autre, la LED s’allume
Si on appui sur les 2boutons en même temps LA LED ne s’allume pas
112
Exercice1 : Câblage des modules de signaux
3
ETOR/STOR 323
Bouton 1
E8.1
4
Bouton 2
E8.3
7
LED
A8.6
8
+ 24v (L+)
Alimentation
0 v (M)
Enoncé de l’exercice:
1.
Réaliser le câblage des entrées et sorties
2.
Faite un programme en Ladder/LIST qui réalise la fonction suivante:
si on appui sur l’un des 2 boutons et on relâche l’autre, la LED s’allume
Si on appui sur les 2boutons en même temps LA LED ne s’allume pas
113
Exercice2 : Câblage des modules de signaux/PROGRAMMATION
3
Bouton 1
E8.3
ETOR/STOR 323
4
5
Bouton 2
E8.7
6
Bouton 3
E8.6
LED1
7
A8.2
8
LED2
9
A8.6
10
Alimentation
+ 24v (L+)
0 v (M)
Enoncé de l’exercice:
1.
Réaliser le câblage des entrées et sorties
2.
Faite un programme en Ladder/LIST qui réalise la fonction suivante:
si on appui sur les 2 boutons B1 et B3 la LED 1 s’allume et elle s’éteint si la LED2 est allumé.
La LED 2 s’allume si et seulement si B2 est activée et B3 est relâchée
114
Déroulement de la formation
Séquence 1 : Introduction
Séquence 2 :Constitution d’un système automatisé
Séquence 3 : Les automates programmables
Séquence 4 : Architecture matérielle HARD d’un automate programmable
Séquence 5 : Architecture logicielle SOFT d’un automate programmable
Séquence 6 : Rappels sur la logique automatisme
Séquence 7 : Le logiciel de programmation
Séquence 8 :Le diagnostic de l’automate
Séquence 9 : Évaluation des acquis
115
• Séquence 7 :
❑ LE DIAGNOSTIC D’ UN AUTOMATE
• Objectifs :
A l’issue de ce chapitre vous allez :
❑ Savoir les principes de bases pour résoudre les défauts sur les
installations automatisme;
❑ Connaître les différentes procédure à suivre pour le
Diagnostic d’un automate;
116
LE DIAGNOSTIC DE L’AUTOMATE
S7DOC1
INTRODUCTION
Un défaut ou une panne dans une installation automatisée peut être causé par un ou
plusieurs problèmes:
• Problèmes dans la partie opératives : actionneurs, pré-actionneur, capteurs,
câblage…
• Problèmes dans la partie commande: IHM, automate, réseau,
• d’autre problèmes: réseau électrique, climat ambiante, ….
Afin de résoudre ces défauts et pannes il faut savoir quand, comment et où intervenir
et quels sont matériels et outils à utiliser.
Et pour bien entretenir nos installations il faut suivre les méthodes de résolution
standard : MRHD, MBR, WWA, …..
117
LE DIAGNOSTIC DE L’AUTOMATE
S7DOC1
APPROCHE DIAGNOSTIC
Lors d’un dysfonctionnement de l’installation il se peut que cela provienne
d’un problème au niveau de l’automate.
Dans ce cas, la procédure à suivre sera la suivante :
▪
Utilisation de l’IHM pour voir si celui-ci signale un défaut particulier au
niveau de l’automate.
▪
Effectuer un 1er diagnostic à l'aide des voyants
▪ Vérifier que les racks sont sous tension (voyant OK éclairé sur le
module alimentation)
▪
Vérifier que le voyant RUN de chaque module est éclairé les racks
sont sous tension.
▪
Effectuer un diagnostic avec le logiciel de programmation.
▪
Vérifier l’état des bits et des mots systèmes dans les cas complexes
(du domaine de compétence de la maintenance).
118
LE DIAGNOSTIC DE L’AUTOMATE
S7DOC2
APPROCHE DIAGNOSTIC
‘IHM’
En fonction de l’automate utilisé, L’IHM utilisé sera différent mais les informations fournies par celui-ci sont d’une manière
générale standard.
En particulier au niveau de l’automate, celui-ci fournit des informations comme :
•Le mode de marche de l’automate.
•Le bon fonctionnement de l’automate.
•Un diagnostic sur les réseau de communication…
Les IHM sont présents généralement dans tous les installations Renault
Sur les pupitre MOP, SOP …… qui aident à interpréter initialement la nature des défauts
IHM MOP
IHM SOP
119
LE DIAGNOSTIC DE L’AUTOMATE
S7DOC1
APPROCHE DIAGNOSTIC
‘ Utilisation des voyants sur les modules ‘
Signalisation
SF
Signification
Explications
Défauts groupés
Est allumée en cas de
*
Défauts matériels
*
Défauts logiciels
*
Erreurs de programmation
*
Erreurs de paramétrage
*
Erreurs de calcul
*
Défaut de temporisation
*
Défaillance de la carte mémoire
*
Défaillance de la pile ou coupure de tension sans sauvegarde
*
Défauts de la périphérie
Pour déterminer exactement le type de défauts, il faut lire le contenu
du tampon de diagnostic au moyen d’une PG.
DC5V
Alimentation 5V cc
Est allumée si l’alimentation interne 5 V cc est en ordre.
FRCE
Forçage actif
Est allumée si des variables sont forcées. (non actif) : forçage
permanent
Bus fault
Est allumée en cas de
*
Défauts matériels en réseau
*
Défauts logiciels
*
Erreur de paramétrage
BF
Module TOR/Anal
120
APPROCHE DIAGNOSTIC
‘ Utilisation des voyants sur les modules ‘
Module TOR
Module Analogique
Voyants SF: indication de
défaillance
Voyants d’indication D’état
IN/OUT
121
LE DIAGNOSTIC DE L’AUTOMATE
S7DOC1
UTILISATION DE L’ATELIER LOGICIEL
Diagnostique matériels :
122
LE DIAGNOSTIC DE L’AUTOMATE
S7DOC1
UTILISATION DE L’ATELIER LOGICIEL
Mémoire tampon de
diagnostic
Numéro erreur
Heure/Date
Evénement
Détails de
l’événement
F
123
Déroulement de la formation
Séquence 1 : Introduction
Séquence 2 : Constitution d’un système automatisé
Séquence 3 : Les automates programmables
Séquence 4 : Architecture matérielle d’un automate programmable
Séquence 5 : Architecture logicielle d’un automate programmable
Séquence 6 : Rappels sur la logique automatisme
Séquence 7 : Le logiciel de programmation
Séquence 8 : Le diagnostic de l’automate
Séquence 9 : Évaluation des acquis
124
• Séquence 8 :
❑ ÉVALUATION DES ACQUIS
125
FIN DE LA FORMATION
‘’ AUTOMATISME DE BASE ‘’
126
Solution: Câblage des modules de signaux
3
Bouton 1
ETOR/STOR 323
4
5
Bouton 2
6
7
LED
8
13-16
LTension d‘alimentation
L+
17-20
127
Exercice1 (correction)
LADDER :
LIST :
128
Exercice2 (correction)
LADDER :
LIST :
129
130
131
132
133
134