circuits electropneumatique (suite)

CIRCUITS ELECTROPNEUMATIQUE (SUITE)

Opérations logique

Opération logique OU (OR)

Vérin simple effet Vérin double effets

Commande direct Commande indirect

Opération logique ET (AND)

Vérin simple effet Vérin double effets

Commande direct Commande indirect

Retour automatique d’un vérin double effets

Va et vient automatique

Retard: Commande d’un vérin double effets avec retard:

3- Composants hydraulique

Principe de fonctionnement des actionneurs hydrauliques

1. La loi de Pascal

2. Multiplication de la forceF1 =P1 A1

F2 =P2 A2

Selon Pascal:P1 =P2

Donc:F2 =F1 A2/ A1

Introduction:Les actionneurs hydrauliques, utilisé dans le contrôle des processus industriel, emplois des pressions hydraulique pour pousser (piloter) un objet en sortie. Ces derniers sont utilisés lorsque de grande vitesses et l’effort sont considérable. Les fluides utilisés dans les systèmes hydraulique sont incompressible.

1. Conservation d’énergie

F=P AQ=L A L=Q/A F A=P Q

2- Ligne: transporte le fluide et dissipe la chaleur

•Types de ligne Ligne de travail

Ligne de pilotage

Ligne de drainage

Pompe Moteur

3- Réservoir• Stock le fluide• Permet l échappement de l’air contaminant • Dissipe la chaleur

4- Filtre• Supprime quelques particules du fluide (contaminations)

Symbole graphique pour un réservoir et filtres

5- Pompes hydraulique• Délivre le fluide a une certaine pression6- Moteur• Déplace la charge sous pression •Pompe à piston/Moteur pompe/moteur

Branchement de deux vérins hydraulique en série et mesure de s débits

Langages de programmation des Automates Programmable Industriel

Situation d’un automate dans un système automatisé de production

La structure de la partie traitement du signal en utilisant la logique câblée (relais)

Structure interne d’un API

Les API comportent quatre partie principales:-Une mémoire;-Un processeur;-Des interfaces d’Entrées/Sorties;-Une alimentation ;

Ces quatre parties sont reliés entre elles par des bus(ensemble câblé autorisant le passage de l’information entre ces 4 secteurs de l’API). Ces quatre parties réunies forment un ensemble compact appelé automate.

Programmation d'un automate

Le langage de programmation

La norme

11

22

Programmation d'un automate

Le langage de programmation

Le langage de programmation Notions de programme

Soit en LOGIQUE CABLEE

Soit en LOGIQUE PROGRAMMEE

C'est le programme quedevra executer le processeurde l'automate

FONCTIONNEMENTSi "a" et "b", ou si "c" et "b"sont appuyés, L sera alimentée

Automateprogrammable

a bL

c

a

b

L

c

Traitement logique

Le langage de programmationTraitement des informations

PAS (NOT)

=1

OU (OR)

1

ET (AND)

&

Décalage

- ouvert - vers la gauche- fermé - vers la droite

0 1 1 0 0 1 10 0 0 1 10 1 1 1

Traitement arithmétique+ addition * multiplication

- soustraction / division

Conversion

Traitement sur BIT Traitement sur MOT

Traitement LogiqueOR, AND, XOR

Le langage de programmationNotions de langage

! IF (a + c) . bTHEN SET LELSE RESET L

(a +c) . b = LGRAFCET

(a + c) . b

(a + c) • b

L

0

1

LITTERAL

LADDER

BOOLEEN

FONCTIONNEMENTSi "a" et "b", ou si "c" et "b"sont appuyés, L sera alimentée

&

b

a

c

L

1

( )a b

c

L

LOGIGRAMME

Le langage de programmation

Langages exempleslangage listed'instructions

langagesgraphiques

LD %I1.1ORN %I1.2AND %I1.3ST %Q2.1LD

%I1.4STN%Q2.2

GRAFCET

LD %M12(#) 04LD %I1.7(#) 05LD %I1.10

04

05

%M12

%I1.7

%I1.10

03

langagelittéral

! IF ( %I1.1 OR NOT %I1.3 ) AND %I1.3 THEN SET %Q2.1 ;

ELSERESET %Q2.1;

END-IF ;

! IF %I1.4 THENRESET %Q2.2;

ELSE SET %Q2.2 ;

END-IF ;

( )

( )

%I1.1

%I1.2

%I1.4

%I1.3 %Q2.1

%Q2.2

schéma à contacts

Le langage de programmation

Les langages

PL7-1

- Langage Booléen

PL7-2- Langage à contact

- Langage Grafcet

PL7-3- Langage à contact

- Langage Grafcet

- Langage littéral

PL7-07

- Langage Booléen

- Langage à contacts

Convertisseur

Convertisseur

NOTA : Langage booléen : langage liste d'instructionsLangage à contacts : langage ladder

ORPHEE

- Langage à contact

- Langage Booléen

- Langage à contacts

- Langage Grafcet

- Langage littéral

PL7-Junior

PL7-Micro

PL7-Pro

Convertisseur

Langage de programmation des API (Normalisés)

Chaque automate possède son propre langage. Mais par contre, les constructeurs proposent tous une interface logicielle répondant à la norme CEI 11313. Cette norme définit cinq langage de programmation utilisable, qui sont:

1- Schéma relais ou langage Ladder (LD): Ce langage graphique est essentiellement dédié à la programmation d’équation booléennes (vrais-faux).

2- Texte structuré ou ST: ce langage est un langage textuel de haut niveau. Il permet la programmation de tout type d’algorithme plus au moins complexe

3- Grafcet ou SFC: ce langage de programmation de haut niveau permet la programmation aisée de tous les procédé séquentiels.

4- Schéma par blocs ou FBD: ce langage permet de programmer graphiquement à l’aide de blocs, représentant des variables, des opérateurs ou des fonction. Il permet de manipuler tous les types de variables.

5- Liste d’instructions ou IL: ce langage textuel de bas niveau est un langage à une instruction par ligne. Il peut être comparé au langage assembleur.

Le langage Ladder

Réseau de contacts et instructions sur bits

Les blocs fonctions

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22

Réseau de contacts et instructions sur bits

Réseau de contacts et instructions sur bits

Structure d'un réseau de contacts

zone test zone action

7 lignes

11 colonnes

commentaire (facultatif ) de 222 caractères maxi%Létiquette

L’exécution du programme

Réseau de contacts et instructions sur bits

Structure d'un réseau de contacts

Etiquette (ou label) %Li (i compris entre 0 et 999)Permet de repérer un réseau (ou rung) mais n'est pas obligatoire.Elle est indispensable pour permettre un branchement après un saut de programme (JUMP).L'ordre des étiquettes est quelconque : c'est l'ordre de saisie des réseaux qui est pris en compte par le système lors de la scrutation.

Commentaires

Ils sont mémorisés dans l'automate,ils consomment donc de la mémoire programme !

Réseau de contacts et instructions sur bits

Eléments graphiques

R

C SR1

%L10

P N

S

>>>

< RETURN >

tests directs / inverses détection front montant / descendant bobine directe / inverse bobine d'enclenchement

bobine de déclenchement bobine CALL JUMP à un autre réseau instruction de retour de sous programme

Réseau de contacts et instructions sur bits

Eléments graphiques

C SR1

SR

• Tests• Ils testent l'état des bits d'entrées/sorties de l'automate et

des variables internes au programme.

• Bobines• Associées à des objets bits, elles commandent

les sorties de l'automate raccordées aux organes de commande ou de visualisation (relais, voyants...) et les variables internes.

• Cas particulier : - la bobine d'appel à un sous-programme

NP

Barreau d’un diagramme Ladder

Réalisation de quelques fonctions logique

• XOR logique

• Sorties multiple

• Sorties séquencés

1. La réalisation avec la notation Mitsubishi

2. La réalisation avec la notation Siemens

Equivalence d’un circuit logique en diagramme Ladder

Réseau de contacts et instructions sur bits

Exécution d'un réseau

réseauconnexe 1

réseauconnexe 2

réseauconnexe 3

%M0 %T1

%Q6.2%I1.2 %M7 %T1.D

%I1.3

Réseau connexe = éléments graphiques reliés entre eux mais indépendants des autres éléments du réseau (pas de liaisons verticales en limite de réseau connexe)

Réseau de contacts et instructions sur bits

Exécution d'un réseau

La scrutation d'un réseau s'effectue réseau connexe par réseau connexe puis, pour un réseau connexe, de haut en bas et pour chaque ligne, de gauche à droite

réseauconnexe 1

réseauconnexe 2

réseauconnexe 3

%M0 %T1

%Q6.2%I1.2 %M7 %T1.D

%I1.3

Réseau de contacts et instructions sur bits

Exemple

%M2

%M1

%M12

%MW2:X0%I1.2

%M0

%M10

%M10

%M11

%M13

évaluation troisième bobine (%MW2:X0)

évaluation première bobine (%M10)évaluation deuxième bobine (%M13)

Ordre d'évaluation:

1 : %M0, %M1, %M2, %M10

2 : %M10, %M11, %M12, %M13

3 : %I1.2, %MW2:X0

Exemple 1: L’additionneur binaire

Exemple 2: Programmation d’une cellule R-S

Temporisation en langage Ladder

Le langage Ladder

Les blocs fonctions

Les blocs fonctions sont préprogrammés dans l'automate

Chaque bloc possède: - une représentation graphique- un numéro

- des entrées pour le - des sorties qui indiquent commander son état

- des paramètres internes qui permettent de l'adapter à l'application

Les blocs fonctionsBlocs fonctions

Q

% TM1

INMODE:TPTB=1s

TM.P:200MODIF:Y

Les blocs fonctionsBlocs fonctions

Les blocs fonctionsLe temporisateur série 7

%Ti

E

C

D

R

TB: 1mnTi.P: 9999

MODIF : Y

sortie "Temporisateurécoulé" (Done)

sortie "Temporisateuren cours" (Running)

entrée "Armement"(Enable)

entrée "Contrôle"(Control)

Le temporisateur évolue lorsque ses deux entrées E et C sont à 1

base de temps

valeur de préselection

Les blocs fonctionsExemples

E

C

Ti.V

Ti.D

Ti.R

=Ti.P

E

C

D

R

Ecoulement continu

Les blocs fonctionsExemples E

C

Ti.V

Ti.D

Ti.R

E

C

D

R

E

C

D

R

E

C

Ti.V

Ti.D

Ti.R

=Ti.P

Ecoulement continu

Ecoulementdiscontinu

Ti

Ti

%TMi

IN Q

TB: 1mn %TMi.P: 9999

MODIF : Y

MODE:TON

sortie "Temporisateur"entrée "Armement"(Instruction)

3 modes de fonctionnement : TON = retard à l'enclenchementTOF = retard au déclenchementTP = impulsion de durée précise

Les blocs fonctions

Le temporisateur %TMi

IN

Q

%TMi.V

%TMi.P

MODE TON :

retard àl'enclenchement

Les blocs fonctions

Le temporisateur %TMi

%TMi.P

IN

Q

%TMi.V

MODE TOF :

retard audéclenchement

Les blocs fonctions

Le temporisateur %TMi

%MNi

S R

%MN.P: 9999MODIF : Y

TB: 1mn

entrée "Départ"(Start)

sortie "Monostable en cours" (Running)

Le monostable permet d'élaborer une impulsion de durée précise

Les blocs fonctions

Le monostable %MNi

S

%MNi.V

%MNi.P

R

Exemple

Les blocs fonctions

Le monostable %MNi

>=<

><

EN

%MW5

%MW11

Comparateur horizontal

Comparateur vertical

%MW1 > %MW23

opérateur : < <= > >= = <>

opérande: mot ou double mot (indexé ou non), valeur immédiate, expression numérique

opérande : mot de 16 bits(indexé ou non), valeur immédiate

Les blocs fonctions

Les blocs comparaisons

%M14

Permet la saisie: - d'opérations de forme simple ou complexe ex : %MW30 := (%MW1 * %MW44) + %MW2 - %MW4

- des instructions avancées (sur chaîne de caractères, horodateur , tableaux )

- des fonctions liées aux métiers (régulation, communication...) Le symbole := exprime le transfert

le résultat de l'opération est toujours placé à gauche de l'opérateur

Les blocs fonctions

Le bloc "OPERATE"

%MW20: = %MW10 + %MW42

Exemple d’un simple système hydraulique :

Suite de l’exemple

Suite de l’exemple

Suite de l’exemple

Suite de l’exemple

Suite de l’exemple

Suite de l’exemple