API 01 - Automates Programmables Industriels 1 PDF

Présenté par: BENMGUIRIDA Issam Département: Systèmes Automatisés  Plan Introduction CHAP 1: Généralités sur les systèmes automatisés CHAP 2: Les automates programmables industriels CHAP 3: GRAFCET CHAP 4: Langage de programmation LADDER (LD) ...

Présenté par: BENMGUIRIDA Issam Département: Systèmes Automatisés  Plan Introduction CHAP 1: Généralités sur les systèmes automatisés CHAP 2: Les automates programmables industriels CHAP 3: GRAFCET CHAP 4: Langage de programmation LADDER (LD)  API 1 Titre: Automates Programmables Industriels 1  Volume horaire: 40 heurs Théorique: 22 heurs Pratique: 14 heurs Evaluation: 4 heurs  Objectifs: Découvrir les systèmes automatisés. Maitrise l’architecture interne des API Comprendre le fonctionnement d’un API Maitrise du GRAFCET et LADDER  Evaluations: Evaluation 1: Théorique 30% Evaluation 2: Théorique et Pratique 60% Note de classe : 10%  Laboratoire: Mécatronique  Moyens:  Manuel API  Présentation PPT  API GLOFA GM4 (S/W et H/W)  Séries des TD  Formateur: M. BENMGUIRIDA  Chapitres Volume horaire Objectifs Moyens C T P Calendrier pédagogiques Présentation 0 0 0 Présentation générale sur le PPT déroulement du cous. Chapitre 01 6 4 2 Découvrir les systèmes PPT automatisés. Manuel API GENERALITES SUR LES SYSTEMES AUTOMATISES Chapitre 02 6 5 1 Définition des parties d’un API PPT et son fonctionnement Manuel API LES AUTOMATES Exercices PROGRAMMABLES Démonstrations INDUSTRIELS Chapitre 03 14 6 8 Maitrise la programmation par PPT GRAFCET Manuel API GRAFCET Exercices Démonstrations API GLOFA Chapitre 04 10 4 6 Maitrise la programmation par PPT LADDER Manuel API LANGAGE DE Exercices PROGRAMMATION LADDER Démonstrations (LD) API GLOFA Examens : théorique et 4 Exercice théorique. pratique Exercices pratique. 40 22 14 Glossaire et terminologie Glossaire et terminologie Glossaire et terminologie CHAP 1: Généralités sur les systèmes automatisés  Feux tricolores Distributeur des boissons Robot de soudure des voitures Automaticien Automaticien / Automaticienne  Distributeurs Contacteur pneumatique Moteur électrique Vérin Vanne Capteurs Fonctionnement en boucle ouverte Fonctionnement en boucle fermée  (1101)2 MSB, Most Significant Bit LSB, Least Significant Bit (bit du poids le plus fort ) (bit du poids le plus faible) (1101)2 est l’équivalent, en système décimale, de: 1 x 23 + 1 x 22 + 0 x 21 + 1 x 21 = (13)10 (15)8 est l’équivalent, en système décimale, de: 1 x 81 + 5 x 80 = (13)10 (D)16 est l’équivalent, en système décimale, de: 13 x 160 = (13)10  Mots de 16 bits Représentation en décimale Nombre non signé = 0 à + 65 535 1111 1111 1111 1111 Nombre signé = -32 768 à + 32 767 A B S 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 S R Q𝐐 remarque 0 0 q q Etat mémoire 0 1 0 1 Mise à 0 1 0 1 0 Mise à 1 1 1 0 0 Etat interdit  C caisse A capt0 B  Accroitre la productivité (rentabilité, compétitivité) du système. Améliorer la flexibilité de production. Améliorer la qualité du produit. Adapter les systèmes à des contextes particuliers tel que l’environnement hostiles pour l’homme (milieu toxique, dangereux, nucléaire…), adaptation à des tâches physiques ou intellectuelles pénibles pour l’homme (manipulation de lourdes charges, tâches répétitives parallélisées…). Augmenter la sécurité, etc… CHAP 2: Les automates programmables industriels  Programme Entrées API Sorties Consignes  Informations (capteurs …) Entrées Programme Sorties Ordres (préactionneurs, actionneurs …) Le cycle de fonctionnement est organisé en 4 tâches. Bus Entrées / Sorties Microprocesseur Module Module des des Mémoire Entrées Sorties Tâche 3 1 2 4 : Acquisition Traitement Affectation Gestion du des système sorties données (auto-contrôle (émission (éxécution en entréedes (mémorisation) de duordres) l’automate) programme)  ST : Structured Text IL : Instruction List  Il existe 5 langages de programmation des Langage informatique Peu utilisé Langage assembleur. Rarement utilisé automates qui sont normalisés au plan mondial par la norme CEI 61131-3. Langages FBD : Function Block LD : Ladder Diagram Diagram Langage graphique Langage graphique Plus utilisé Utilisé SFC : Sequential Function Chart (GRAFCET) Langage graphique utilisé  LANGAGE AVANTAGES INCONVENIENTS IL langage de base de tout API de type très lourd et difficile à suivre si le assembleur programme est complexe. Pas visuel. ST de programmation Pas toujours disponible dans les (langage pascal, C, VB…) ateliers. Pour faire de l’algorithmique Pas visuel. FBD Très visuel et facile à lire Peut devenir très lourd lorsque les équations se compliquent. SFC Description du fonctionnement Peu flexible (séquentiel) de l ’automatisme. Gestion des modes de marches Pas toujours accepté dans l’industrie… LD facile à lire et à comprendre par la suppose une programmation bien majorité des automaticiens. structurée langage de base de tout API  CHAP 3: GRAFCET GRAphe Fonctionnel Commande Étape Transition Tr 1 Tr 2 i Tr 1 i+1 Actions continues Actions conditionnelles Actions mémorisées Actions continues Actions conditionnelles X02 Condition 1 C Action 1 X02 3s 3s D D Action 1 X02 5s 5s Condition 1 L Action 1 Actions mémorisées S X02 X19 19 R Action 1  0 01 Réceptivité 1 02  Exemple d’un système automatisé: Péage 0 Voiture arrivée 1 Péage Validation de péage 2 Ouverture de la barrière Impression de l’étiquette Voiture hors zone de péage 3 Fermeture de la barrière Barriere fermée  Exemple d’un système automatisé: Péage 0 Voiture arrivée 1 Péage Validation de péage 2 Ouverture de la barrière Impression de l’étiquette Voiture hors zone de péage 3 Fermeture de la barrière Barriere fermée  Exemple d’un système automatisé: Péage 0 Voiture arrivée 1 Péage Validation de péage 2 Ouverture de la barrière Impression de l’étiquette Voiture hors zone de péage 3 Fermeture de la barrière Barriere fermée  Exemple d’un système automatisé: Péage 0 Voiture arrivée 1 Péage Validation de péage 2 Ouverture de la barrière Impression de l’étiquette Voiture hors zone de péage 3 Fermeture de la barrière Barriere fermée  Exemple d’un système automatisé: Péage 0 Voiture arrivée 1 Péage Validation de péage 2 Ouverture de la barrière Impression de l’étiquette Voiture hors zone de péage 3 Fermeture de la barrière Barriere fermée Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Cahier des charges: Capteurs: b a : chariot à gauche Après l’ordre de départ 3 G cycle « dcy », le chariot b : chariot à droite part jusque b, revient en Actionneurs: c, repart en b puis rentre c en a D : aller à droite G : aller à gauche 4 D b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Initialisation du Grafcet b : 3 G c activation de(s) 4 D étape(s) initiale(s) b La transition 1-2 est validée 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Ordre de marche dcy = 1 b 3 G La réceptivité « dcy.a » est vraie & c la transition est validée 4 D La transition 1-2 est franchissable b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Franchissement de la transition b 3 G Désactivation de l’étape 1 c Activation de l’étape 2 4 D Ordre de l ’action associée à l’étape 2 b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Étape 2 active b 3 G Déplacement du chariot à c droite 4 D b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D b 3 G c 4 D b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Étape 2 active b 3 G Le chariot est devant le capteur c c 4 D Aucun effet dans le déroulement du Grafcet à ce moment précis b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Étape 2 active b 3 G Le chariot continue sa course c jusqu’au capteur b 4 D b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Réceptivité « b » est VRAIE & la b transition 2 - 3 est validée 3 G c La transition est franchissable 4 D b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Franchissement de la b transition 3 G Désactivation de l’étape 2 c Activation de l’étape 3 4 D b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Étape 3 active b 3 G Le chariot se déplace à gauche c 4 D b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D La réceptivité « c » est VRAIE & la transition 3-4 est validée b 3 G Franchissement de la transition c 4 D Désactivation de l’étape 3 Activation de l’étape 4 b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Étape 4 active b 3 G Déplacement à droite du chariot c 4 D b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Réceptivité « b » est VRAI & la transition 4 - 5 est validée b 3 G La transition est franchissable c 4 D Désactivation de l’étape 4 Activation de l’étape 5 b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Étape 5 active b 3 G Le chariot se déplace à gauche c 4 D b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Étape 5 active b 3 G Le chariot se déplace à gauche et passe devant le capteur c c 4 D Aucun effet dans le déroulement du Grafcet à ce moment précis b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Étape 5 active b 3 G Le chariot se déplace à gauche c 4 D b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Réceptivité « a » VRAIE & la transition 5 -1 est validée b 3 G La transition est franchissable c 4 D Désactivation de l’étape 5 Activation de l’étape 1 b 5 G a Exemple d’application G D dcy 1 dcy. a a c b 2 D Étape 1 active b 3 G Pour lancer un nouveau cycle, il faut que l ’opérateur appui sur c « dcy » 4 D b 5 G a  05 Tr2 Tr1 06 Tr3 07 Tr4 Saut d’étape Reprise de séquence  01 02 a b 03 Divergence en OU Convergence en OU Si l’étape 01 activée et si « a » est Si l’étape 01 activée et si « a » est validée, alors on obtient : validée, alors on obtient : * Désactivation de l’étape 01. * Désactivation de l’étape 01. * Activation de l’étape 02. * Activation de l’étape 03. * L’étape 03 reste inchangée. * L’étape 02 reste inchangée. Item pour « b ». Item pour « b ». Si l’étape 01 activée et si « a » et « b » Si les étapes 01 et 02 sont activées et sont validées, donc in obtient: si « a » et « b » sont validées, donc in Désactivation de l’étape 01. obtient: Activation des étapes 02 et 03. Désactivation des étapes 01 et 02. Activation de l’étape 03.  01 02 a 03 Divergence en ET Convergence en ET Si l’étape 01 est arrivée et « a » L’activation de l’étape 03 ne se est validée donc les étapes 02 réalise que si les étapes 01 et 02 et 03 sont activées sont activées et « a » est validée. simultanément. =1  0 0 Départ de cycle Dcy Monté 1 KM1 1 Position haute h 2 Descente 2 KM2 Position bas b Le GRAFCET fonctionnel Le GRAFCET technologique ou GRAFCET niveau 1 ou GRAFCET niveau 2 Etape Activation Désactivation X0 X2. h X1 X1 X0. BP X2 X2 X1. b X0 CHAP 4: LADDER 1- Sectionneur de ligne 2- Sectionneur porte fusible 3- Contacteur 4- Relais de protection thermique 5- Moteur triphasé KM1: « KA1 et KA2 et pas KA5 » KM1 = KA1 et KA2 et (non KA5) KM1 = KA1. KA2. KA5 KM1: « KA1 et KA2 et pas KA5 » KM1 = KA1 et KA2 et (non KA5) KM1 = KA1. KA2. KA5  KM2: « KA1 et KA4 ou KA3 et KA4 » KM2 = (KA1 et KA4) ou (KA3 et KA4) KM2 = (KA1. KA4) + (KA3. KA4) KM1: « KA1 et KA2 et pas KA5 » KM1 = KA1 et KA2 et (non KA5) KM1 = KA1. KA2. KA5  KM2: « KA1 et KA4 ou KA3 et KA4 » KM2 = (KA1 et KA4) ou (KA3 et KA4) KM2 = (KA1. KA4) + (KA3. KA4) KM2 = (KA1 ou KA3) et KA4 KM2 = (KA1 + KA3). KA4 KM1: « KA1 et KA2 et pas KA5 » KM1 = KA1 et KA2 et (non KA5) KM1 = KA1. KA2. KA5  KM2: « KA1 et KA4 ou KA3 et KA4 » KM2 = (KA1 et KA4) ou (KA3 et KA4) KM2 = (KA1. KA4) + (KA3. KA4) KM2 = (KA1 ou KA3) et KA4 KM2 = (KA1 + KA3). KA4 KM1: « KA1 et KA2 et pas KA5 » KM1 = KA1 et KA2 et (non KA5) KM1 = KA1. KA2. KA5 Barres d’alimentation  Entrées Contact direct Contact inversé Barres d’alimentation  Entrées Contact direct Contact inversé Sorties Relais direct Barres d’alimentation Relais inversé s R  IN1 OUT1 IN2 OUT2 IN3 1 IN OUT e1 0 t TEMPO 5 SEC 1 s1 0 t A B S A S B A c S B  0 % I 0 Position 0 X Symbole I: entrée Position de Numéro Format adresse Q: sortie de l’API l’interface de voie E/S Equation des étapes Equation des sorties KMB = X1 + X2 Etape Activation Désactivation KMD = X1 X0 X2. h X1 KMM = X2 X1 X0. BP X2 X2 X1. b X0 ETAPES ACTIONS