Programmation SFC - Support

Programmation SFC
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La Norme IEC 61131-3
En mars 1993, l'IEC* à définit la 3ème partie de la norme 61131
qui spécifie la syntaxe, la sémantique et la représentation des
langages de programmation devant être utilisés pour les A.P.I
En autorisant l’utilisation du diagramme fonctionnel en séquence,
elle permet de donner aux programmes une structure proche de
la spécification GRAFCET.
*: International Electro-technical Commission
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Historique du GRAFCET
Graphe Fonctionnel de Commande Etapes - Transitions
1975: le groupe de travail « Systèmes Logiques » de l’AFCET, décida de
créer une commission "Normalisation de la représentation du
cahier des charges d’un automatisme logique".
1977: les résultats de ces travaux firent l’objet, d’une part, d’un rapport interne
à l ’AFCET, et d’autre part, d’une publication officielle dans la revue "
Automatique et Informatique Industrielle" en décembre 1977, date que la
communauté considère aujourd’hui comme correspondant à la date de
naissance effective du GRAFCET.
Le GRAFCET a eu 30 ans d'existence en 2007
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Historique du GRAFCET
Graphe Fonctionnel de Commande Etapes - Transitions
1982: le GRAFCET fit l’objet d’une Norme AFNOR(réf NF C03-190)
1988: le GRAFCET devient une norme internationale sous le nom
de "Sequential Function Chart" (SFC) CEI/IEC 60848)
1993: la norme IEC 1131-3 permet de valider cinq langages de
programmation d’API dont le SFC (inspiré du GRAFCET)
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Langages IEC 61131-3
LD -
IL -
SFC -
ST -
FBD -
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Ladder Diagram
Instruction List
Sequential Function Chart
Structured text
Function Block Diagram
Quel langage choisir ?
Texte Structuré
Calculs mathématiques
Instructions répétitives
Traitements de chaînes caractères
Ladder Diagram
Logique combinatoire
Fonctions dédiées (celles non disponibles en ST)
Traitements rapides (optimisation du temps de cycle)
Instruction List
Allégement d'affichage
Saisie rapide et non verbeuse
Sequentiel
Fonction Chart
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Nombre important de séquences
Imbrication complexe des séquences (GEMMA, etc.)
Surveillance précise de l’ensemble des états
Clarté (programmation symbolique)
La mise en oeuvre
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Cx-P Version 7.2
Depuis la version 7.2 de Cx-Programmer,
l'éditeur propose désormais le langage SFC
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Élaboration du Séquentiel
Étape initiale
Étape
Transition
Divergence en OU
Étape appelant un
Macro-Étape
(Réceptivité unique)
(Réceptivité unique)
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Divergence en ET
(simultanée)
Actions et transitions
Actions et transitions peuvent être écrites de la
manière suivante
Expression en LADDER
Expression en ST
Expression Booléenne
Variable Booléenne
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Ces qualificatifs
d’actions n’existaient
pas en GRAFCET
N
S
Action
Normal
Set
R
Reset
D
Delay
SD
Set Delay
DS
Delay Set
SL
Set Limit
L
Limit
P
Pulse
P1
P0
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Qualificatifs d’actions
Rising Pulse
Falling Pulse
Description
Étape active
Action exécutée durant l'activation
Action
Action exécutée jusqu'au Reset
Action
Reset
Action Reset
L'action est exécutée après le délai
Délai
Idem D et au delà de l'étape
Action
Délai
Idem D mais pas au delà de l'étape
Action
Délai
Délai
Action limitée par le délai
Action
Délai
Action limitée par le délai et l'étape
Action limitée par 1 ou 2 cycles API
Action exécutée au front montant
Action exécutée au front descendant
Action
1 ou 2 cycles
Action (suivant la fonction Final Scan)
Action
Action
Actions
Une ou plusieurs actions peuvent être associées à une étape
Étape
Actions
associées
Type d'action
Commentaire
Valeur de Tempo
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Nom de l'action
Statut d’une action
Chaque action dispose de 2 drapeaux de statut visible
depuis un autre programme SFC (synchronisation).
drapeau Q
drapeau A
Action
Q
A(*)
Normal
Normal
Description
Drapeau d'état de l'action.
A ON durant toute la durée de l'action
Drapeau d'état de l'action.
A ON durant toute la durée puis une fois
de plus, après la désactivation de l’étape
MonAction
MonAction.Q
MonAction.A
(*) Ce drapeau n’est disponible que si l’option de
balayage final a été validée, il permet d’initialiser
des variables à posteriori (voir page suivante).
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Le balayage final
Expression incluse dans l’action
Step 1
Action 1
Trans1 = 1
0
Step 2
(*) La bobine 102.00 doit
être remise à zéro !
Action 2
Step 1
Action 1
Étape (drapeau X)
Action (drapeau A ou Q) Action (drapeau A)
Trans1
Action 2
étape
Lorsque le balayage final est sélectionné (par défaut), l’action est exécutée
une fois de plus après la désactivation de l’étape (voir chronogramme Action 1). Ceci
permet de calculer une dernière fois les expressions (en LD) incluses, de manière à
positionner les résultats (bobines par ex.) en tenant compte de cette désactivation (*).
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Le balayage final
Cette fonctionnalité est directement issue de la norme IEC61131-3
Pour accéder à cette option, il faut d'abord
autoriser son affichage depuis le menu
Option puis dans les propriétés du
Programme SFC, cocher l'option ci-dessous.
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Ordre d’exécution des actions
Les actions contenant une variable booléenne sont prioritaires
face aux expressions écrites en LADDER ou ST.
L’ordre dans lequel les actions sont saisies est respecté au moment de l’exécution.
3
4
1
2
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Etape
Chaque étape dispose d’un drapeau de statut et
d’un registre de temps d’activité
Step1.X
Étape activée.X
Step2.X
Step3.X
Étape activée.T
Step5.X
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Step4.X
Drapeau de statut d'étape
Ce bit indique l’état actif ou inactif de l’étape :
Le drapeau d'étape active est accessible depuis :
le même programme :
Un autre programme:
Hors d'une Macro-Étape :
Hors d'une Macro-Étape et
depuis un autre programme:
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étape.X
Programme.étape.X
Macro-Étape.étape.X
Programme.Macro-Étape.étape.X
Registre de temps d’activité
Cette valeur T représente le temps écoulé depuis le début d’activation de l'étape :
Cette valeur de tempo est accessible depuis :
le même programme :
Un autre programme:
Hors d'une Macro-Étape :
Hors d'une Macro-Étape et
depuis un autre programme:
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étape.T
Programme.étape.T
Macro-Étape.étape.T
Programme.Macro-Étape.étape.T
Base de temps
Cette base de temps est accessible par un click droit sur l'étape
100ms (1 à 65535 x 0,1s)
Seconde (1s à 65535s)
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Instructions SFC
Instructions de gestion d'étape
SA activation d'étape
Etape2.X
SE désactivation d'étape
Etape2.X
Etape2.T
TSR lecture de la tempo d'étape
TSW écriture de la tempo d'étape
Etape2.T
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Instruction SFC
SFCPauseReset effectue pause durant
l'exécution de la tâche SFC. Toutes les
sorties sont remises à zéro.
SFCPauseResetNone effectue une
pause durant l'exécution de la tâche
SFC. Toutes les sorties sont
conservées dans l'état.
SFCOFF interrompt l'exécution d'un
tâche SFC.
SFCON relance l'exécution d'un
programme terminé ou en pause
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Les Subtilités
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Le cas SET/RESET
PROSCRIT
Étape_1
Étape_2
N ActionS SET 1.02
Étape_3
N ActionR RESET 1.02
CORRECT
Étape_1
Étape_2
N
Étape_3
Le GRAFCET permet de s'affranchir de la
gestion des bascules SET/RESET.
Ainsi, le statut activé/désactivé d'une
étape peut être répercuté directement
sur la bobine.
1.02
Balayage final
Par ailleurs, lorsque qu'une sortie doit
restée activée durant plusieurs étapes, la
règle est d'actionner cette sortie dans
chacune des étapes.
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Duplications
Programmes
Prog_A
Étape_1
Étape_2
N Action
OUT 1.02
N Action
OUT 1.02
Prog_B
Étape_1
Étape_2
Prog_Commun
Prog_A.Etape_2.X
Prog_B.Etape_2.X
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OUT 1.02
Pour éviter que deux programmes
GRAFCET simultanés inter-agissent sur la
même bobine, il est fortement conseillé
de les activer depuis un programme
commun en combinant les drapeaux
d'étapes des programmes respectifs.
Comparaison programmes
Valable également sur la partie SFC
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Options d'affichages
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Aperçu
Principal
Macro-étape
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Exercices
• Tour de chauffe, saisissez
ce SFC simuler et comparez
avec les exercices en LD et ST
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Actionneur
Arrêt
Marche
Compteur1
Compteur2
BOOL
BOOL
BOOL
UINT
UINT
102.00
2.01
2.00
D1000
D1001
Exercices
• Un peu plus complexe, saisissez ce SFC et la suite…
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Exercices
• … la suite, les transitions
Transition3
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Exercices
• … la suite, les actions, les adresses. Simulez.
Actionneur
Actionneur2
TR_1
TR_2
Flag01
Flag02
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BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
W0.00
W0.01
W1.00
W1.01
W100.03
W100.04