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OBJECTIF DE LA SEANCE :
Prise de connaissance du système à base d’automate Zélio.
RESULTAT ATTENDU :
Enseignement d’exploration
Programmation suivant un Cahier Des Charges (CDC).
ACTIVITES PROPOSEES :
Découverte du système et de ses composants.
Fonctionnement de chaque composant indépendamment.
Programmation de l’automate
INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES : DEROULEMENT DE LA SEANCE
Cette activité aura une durée de 2 heures.
I-
La première partie sera consacrée à la découverte du système.
II- La seconde partie consistera à dresser un tableau d’adressage
d’entrées/sorties
III- Programmation de l’automate selon un cahier des charges
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On se propose d'étudier et de mettre en œuvre le système automatisé PORTE DE
GARAGE.
Le système automatisé PORTE DE GARAGE est une maquette dont le système réel est
conçu pour gérer les accès à un garage.
Enseignement d’exploration
NOTA : Pour toutes les questions suivantes, considérer que le système sous forme de
maquette est le système réel.
I. Structure du système Automatisé
1. Identification de la PO (PARTIE OPERATIVE)
La PO du système est constituée par l’ensemble des composants agissant sur la matière
d’oeuvre pour lui apporter sa valeur ajoutée.
- A l’aide des définitions ci-après, Identifier sur le système les blocs associés aux
composants de la PO et compléter le diagramme DR1.
Définitions des blocs :
EFFECTEUR : Un effecteur est un constituant dont le rôle est d'agir sur la matière
d'oeuvre pour obtenir l'effet désiré (tout organe en contact avec la matière d'œuvre).
ACTIONNEUR : Un actionneur permet de convertir (transformer) un type l’énergie en un
autre type d’énergie (ex : énergie électrique en mécanique)
PREACTIONNEUR : Un préactionneur est un constituant dont le rôle est de distribuer,
sur ordre de la P.C., l'énergie utile aux actionneurs
CAPTEUR : Les capteurs prélèvent une information sur le comportement de la partie
opérative et la transforment en une information exploitable par la partie commande.
2. Identification de la PC (PARTIE COMMANDE)
La PC du système est constituée par l’ensemble des composants de traitement de
l’information assurant la gestion de la PO.
- Identifier sur le système le composant associés à la PC et compléter le diagramme DR1
en le nommant.
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3. Dialogue PC-PO
-
Complétez, sur le diagramme DR1, l’ensemble des informations échangées entre
la PO et la PC (ordres et CRA Compte Rendu d’Acquisition) en vous aidant des
exemples donnés sur ce diagramme.
Enseignement d’exploration
4. Dialogue homme/machine
-
Complétez, sur le diagramme DR1, l’ensemble des informations échangées entre
l’utilisateur (homme) et la machine (PC) (Consignes opératives et messages) en
vous aidant des exemples donnés sur ce diagramme.
-
Toujours sur le diagramme DR1, préciser dans le bloc « PARTIE DIALOGUE » les
composants qui réalisent ce dialogue.
II. Tableau des entrées / sorties
L’automate est la partie intelligente du système. Grâce à lui, un cycle automatique peut
s’effectuer. Il est relié directement par des fils aux capteurs, interfaces
Homme/Machine, Voyants, et préactionneurs.
Nous allons chercher dans les questions suivantes à quoi est reliée chaque borne
d’entrée ou sortie.
NOTA : Il faut au préalable alimenter le système avec un générateur qui délivre une
tension continue U = 24V.
1. Analyse des entrées automate « I » :
-
Manœuvrer les capteurs de la porte et appuyer sur les boutons poussoirs, tout en
regardant l’écran de l’automate puis compléter le bilan (DR2) des informations
que l’automate reçoit des composants qui lui sont cablés en indiquant le nom du
composant, son adresse automate I? (I pour entrées et ? à compléter en fonction
du N° de l’entrée)
-
Compléter sur le DR2 la nature de l’information pour les entrées ainsi repérées
(Consignes Opératives, Compte Rendu d’Acquisition (CRA), Ordre, Message) en
vous aidant du diagramme DR1.
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-
Enseignement d’exploration
2. Analyse des sorties automate « O » :
-
Dans le tableau DR2, on donne le bilan des informations de sorties échangées
entre l’automate et les composants à piloter.
-
Compléter la nature de l’information pour les sorties ainsi connectées (Consignes
Opératives, Compte Rendu d’Acquisition, Ordre, Message)
III. Analyse
d’un
programme
On vous donne le
programme suivant :
Il s’agit d’un grafcet
programmé en SFC.
1. Transfert et mise en route du programme :
-
Démarrer le logiciel ZelioSoft.
-
Charger le programme 2eesi_sq4_Zelio_1 fourni sur le site avec le sujet.
-
A
l’aide
de
la
documentation
fournie
sur
le
réseau
http://www.graczyk.fr/lycee/spip.php?article458, transférer le programme dans
l’automate Zelio et mettre celui-ci en RUN et monitoring.
2. Analyse du fonctionnement
a. Analyse du câblage
-
Entourer sur ce programme la zone où sont représentées les entrées de
l’automate sur le DR3.
-
Entourer sur ce programme la zone où sont représentées les sorties de
l’automate sur le DR3.
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b. Analyse de l’objet
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Dans le programme, on a à faire à
des objets SFC comme celui-cicontre.
On
peut
imaginer
le
fonctionnement du grafcet (donc
de cet objet) comme étant un
château d’eau avec des cuves qui
se remplissent d’eau ou se vident
et des vannes qui s’ouvrent pour
laisser passer l’eau.
Etape
Liaisons orientées
Réceptivité
Action associée à l’étape
Objet SFC
Transition
Château d’eau
Cuve d’eau
Pilotage Vanne
Vanne
NOTA : Il va de soi que si la cuve immédiatement précédente à la vanne est vide, la
cuve qui suit immédiatement la vanne ne peut se remplir d’eau.
-
A quelle partie de l’objet ci-dessus peut-on assimiler la cuve ?
-
A quelle partie de l’objet ci-dessus peut-on assimiler la vanne ?
-
A quelle partie de l’objet ci-dessus peut-on assimiler l’information qui
pilote la vanne ?
-
D’après le programme, à quoi sont liées les Réceptivités ? (réponse
attendue : sorties, entrées, objet interne au programme, …)
-
A quoi sont liées les Actions ? (réponse attendue : sorties, entrées, objet
interne au programme, …)
c. Analyse globale du programme
-
Expliquer en quelques lignes le fonctionnement global de ce programme (le
cycle).
3. Modification du programme :
CDC : On aimerait que le système :
a- ne fasse ouvrir la porte que si l’on appuie sur le bouton poussoir
extérieur quand la porte est fermée ;
b- ne ferme la porte que si l’on appuie sur le bouton poussoir
intérieur et le bouton poussoir extérieur en même temps quand la
porte est en haut.
Proposer un programme et implanter celui-ci dans l’automate.
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DR1 : DIAGRAMME DECRIVANT LE SYSTEME SOUS FORME DE PO/PC
Matière d’œuvre sortante : accès géré : voiture
autorisée ou non à entrer dans le garage
Matière d’œuvre entrante : accès
non géré - voiture libre
EFFECTEUR
Energie mécanique de
rotation
Porte
Grandeurs physiques sur :
- la position des portes
- la présence voiture
Enseignement d’exploration
ACTIONNEURS
MCC + réducteur (Motoréducteur)
Energie électrique
continue distribuée
P.O.
CAPTEURS
PRE-ACTIONNEURS
Source d’énergie
(12V=)
2 Fin de Course (contact)
2 Relais
Cellule photoélectrique
Ordres : signaux électriques
-
CRA : signaux électriques
Ordre Lever la porte
…..Ordre Descendre la porte
-
Signal Porte en haut
…Signal Porte en bas
Signal Présence voiture
PARTIE COMMANDE (PC = Traitement des informations)
……API Zélio
PARTIE
DIALOGUE
Ecran Zélio
Consignes opératives : signaux électriques
-
Issu du BP intérieur
Issu du BP extérieur
Commutateur Run/Stop
Messages : signaux électriques
-
Vers voyant extérieur
Vers voyant intérieur
PARTIE DIALOGUE (Pupitre)
Boutons poussoirs
Voyants
Utilisateur
(opérateur)
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DOCUMENT REPONSE DR2
ENTREES
Enseignement d’exploration
Nom
Capteur de
position
basse (b)
Capteur de
position
haute (h)
Cellule de
détection (c)
Bouton
poussoir
extérieur (e)
Bouton
poussoir
intérieur (i)
Commutateur
Run/Stop
SORTIES
Adresse Nature de
Zelio
l'info
Nom
Adresse Nature de
Zelio
l'info
IB
CRA
KM1
(ouvrir)
Q3
Ordre
I4
CRA
KM2
(fermer)
Q4
Ordre
iC
CRA
VOYANT
EXT (V1)
Q1
Message
I2
CO
VOYANT
INT (V2)
Q2
Message
I3
CO
I1
CO
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DOCUMENT DR3
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