CIRCUITS ELECTROPNEUMATIQUE (SUITE)
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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
11
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