Cours Info Indus 1 GSI
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INFORMATIQUE INDUSTRIELLE E/S POUR API E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 1 DEFINITION D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE selon norme IEC 61131-1 Système numérique destiné à être utilisé dans un environnement industriel : • Intégration facile dans un système d ’automatisme industriel et utilisation facile des fonctions prévues • Commande du processus au moyen d ’entrées et de sorties Tout-ou-Rien ou Analogiques • Fonctions spécifiques dites métier : - logique - mise en séquence - temporisation - comptage - calcul arithmétique • Exécute des activités définies par l'utilisateur sous forme de programme écrit dans un langage textuel ou graphique E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 2 DEFINITION D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Système numérique destiné à être utilisé dans un environnement industriel : Fermentation Process Agitator Feed valve Acidic reagent Alkali reagent Temperature sensor pH sensor Heater band Harvest valve E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 3 DEFINITION D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Système numérique destiné à être utilisé dans un environnement industriel : Les fonctions du système de contrôle/commande sont : • des fonctions logiques [séquentielles]: - remplir la cuve (durée, volume, niveau...), la vidanger - agiter la solution, mettre le chauffage ... • des fonctions de régulation : - réguler la température autour de la consigne - réguler le pH de la cuve • des fonctions de production: - calculer le point d'arrêt de la fermentation... Fermentation Process • des fonctions de surveillance : - débordement de cuve,excès de température, de pH - dérive du processus de fermentation • des fonctions de communication : - dialogue opérateur (écran IHM) - dialogue réseau avec les autres entités informatiques E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 4 DEFINITION D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Système numérique destiné à être utilisé dans un environnement industriel : • Un automate est un système informatique spécialisé : - fonctionnement en temps réel : l'échelle de temps est de l'ordre de 1 à 100 ms - fonctionnement multitâche en temps partagé : toutes les activités fonctionnent simultanément - interaction avec les éléments matériels du processus + prise en compte de signaux électriques --> entrées + envoi de signaux électriques réalisant des actions sur le processus --> sorties - fonctionnement en réseau [application répartie, entrées/sorties distantes, capteurs et actionneurs intelligents] - fonctionnement sûr (garanti par une norme) E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 5 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Rack Prise Communication Voyants de contrôle Prise Console Alimentation Unité centrale Module Module entrées entrées sorties sorties simples spécialisées E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 Couplage Réseau de Terrain 6 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE L ’automate doit remplir deux fonctions : • un rôle de commande en élaborant des actions selon un algorithme approprié, à partir des informations fournies par les détecteurs (Tout-ou-Rien) et les capteurs (analogiques ou numériques) • un rôle de communication dans le cadre de l ’exploitation avec : - l ’opérateur humain (dialogue homme-machine par IHM) - les autres processeurs hiérarchiquement supérieurs (calculateurs de gestion de production) - les processeurs de rang égaux (répartition du contrôle d ’une application sur plusieurs automates - les éléments de rang inférieur (instrumentation intelligente) E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 7 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Dialogue opérateur Outil de développement Vers autres automates Console de mise au point E/S du processus automatisé E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 8 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Supervision Dialogue et supervision Réseau local Machine 4 : peinture Machine 3 : gravure Machine 2 : transfert Machine 1 : magasin-tour Dialogue opérateur E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 9 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Système automatisé à structure hiérarchisée E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 10 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 11 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Dialogue externe (IHM, console, réseau) Les variables internes peuvent être utilisées en écriture et en lecture par le programmeur de l'automate. Elles servent à stocker des valeurs utiles à la réalisation du programme. E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 12 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Activité logicielle d ’un automate • un automate est en permanence en activité dès sa mise sous tension • en mode « stop », l ’automate programmable reste actif - seule l ’exécution des tâches (logique, grafcet) est suspendue - les fonctions réseau restent actives (échange avec les autres automates, surveillances des E/S ...) • le Traitement est exécuté selon les instructions définies par le programmeur E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 13 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Activité logicielle d ’un automate • notion de machine d'état (Mealy) étude du chronogramme des signaux externes et internes, analyse de la synchronisation E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 14 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Activité logicielle d ’un automate: exemple du Grafcet Règle de franchissement du graphe : X1 X1 action1 Transition T1 X2 action2 Transition T2 X3 action3 -une transition est validée si toutes les étapes immédiatement précédentes reliées à la transition sont actives -la transition est franchie si la transition est validée ET si la réceptivité associé à la transition est vraie - le franchissement de la transition provoque simultanément l'activation de la ou les étapes suivantes et la désactivation des étapes précédentes. - si une étape doit être simultanément activée et désactivée, elle reste active - plusieurs transitions simultanément franchissables sont simultanément franchies la "simultanéité" matérielle est impossible sur l'automate ! l'exécution est donc différente du principe ! → interprétation du Grafcet E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 15 INFORMATIQUE INDUSTRIELLE E/S POUR API E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 16 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Variables: la forme numérique ou discrète • binaire ensemble de définition discret x∈ { 0 , 1 } booléen , vrai/faux , case à cocher , bouton bascule , Tout ou Rien TOR • numérique x∈ N Sous-ensemble de N , nibble (entier 4bits) , Octet ou caractère (entier 8bits) , Mot (entier 16 bits), MotDouble (entier 32 bits) • numérique signé ou entier relatif x∈ Z Complément à 2 • numérique codé BCD, binaire réfléchi , code de Gray Flottant Exemples : bouton poussoir , voyant signalisation afficheur 7 segments , compteur , roues codeuses E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 17 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Variables : la forme analogique variation continue dans l'espace de définition (type réel) + x∈ R grandeur unipolaire signal positif grandeur bipolaire x∈ R signal signé (tension ou courant) décalage de la grandeur (bipolar offset) Exemples : résistance , température , tension , courant Les signaux analogiques sont convertis en signaux numériques E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 18 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Variables : Notation normalisées CEI 61131 des variables Bits : Mots 16bits: • %IXxxx • %QXxxx • %MXxxx • %SXxxx • %IWxxx mot entrée • %QWxxx mot sortie • %MWxxx mot interne • %SWxxx mot système • %KWxxx mot constant entrée TOR sortie TOR bit interne bit système Mots 32bits: • %MDxxx mot interne 32 bits Attention: • %MFxxx mot interne flottant 32 bits il existe de nombreuses autres variables et des variantes de la syntaxe normalisée Les outils de développement permettent d'affecter un nom symbolique à chacune des variables physique de l'automate ; cette possibilité améliore la lisibilité d'une application et permet de modifier l'affectation des E/S sans modifier le programme E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 19 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Notation normalisées IEC 61131 des variables sur un automate : • Adressage variable: L ’adresse variable xxx est structurée pour tenir compte de la structure matérielle de l ’automate <adresse> = [réseau].<numéro de chassis>.<numero d ’appareil>.<numero de voie> Exemple : %IX0.3.5 entrée TOR n°5 du module d ’entrée 3 sur le chassis 0 E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 20 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Langages normalisées IEC 61131-3 sur automate : • SFC Sequential Function Chart ou Sequential Flow Chart langage de type Grafcet ou organigramme permettant la programmation aisée des systèmes séquentiels • FBD Functions Blocks Diagram ou Schéma-Bloc représentation graphique de fonctions logiques ou de fonctions quelconques • LD Ladder Diagram ou Diagramme en Echelle représentation graphique des équations booléennes, avec possibilité d'insertion de blocs FB . Langage le plus courant • ST Structured Text langage textuel permettant d'écrire toute type de fonctionnalité (séquentielle ou non) . Remplacé par le langage C sur les automates les plus puissants. • IL Intruction List Langage textuel de bas niveau de type assembleur (une instruction par ligne) E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 21 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 22 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Langages normalisées IEC 61131-3 sur automate : • POU Program Organisation Unit Chaque partie de programme s'appelle un POU . Le langage d'un POU est défini par l'utilisateur en fonction de ses habitudes et de la facilité à exprimer le problème. Hiérarchie des POUs : 3 sections ou groupes principaux - Programmes représentant des opérations séquentielles ou cycliques - Fonctions pouvant être appelées depuis n'importe quel autre programme. Une fonction peut appeler d'autres fonctions. Une fonction retourne une valeur. - Blocs fonctionnels ou Function_Blocks pouvant être appelées depuis n'importe quel autre programme. Un bloc-fonction peut appeler d'autres bloc-fonctions. Un bloc-fonction peut ne pas retourner de valeur (procédure). E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 23 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Accès logiciel aux grandeurs Booléennes: Langage IL ... LD %X11 AND %M0 AND N %I1.1 OR N %I1.2 ST %M2 ST %Q2.0 LD %M2 AND %M1 R %M2 .... Langage ST .... IF (%X11 AND %M0 AND NOT(%I1.1)) OR (NOT(%I1.2)) THEN %Q2.0 := TRUE ; IF %M1 THEN RESET %M2 ; END_IF ELSE %Q2.0:= FALSE ; END_IF ....... E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 24 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Accès logiciel aux grandeurs Numériques: Langage IL ... LD %I1.0 OR [%MW3>100] MPS [%MW5:=%MW1+%MW2] MPP IN %TM1 LD ST .... %TM1.Q %Q2.3 Langage ST .... IF %I1.0 OR (%MW3>100) THEN %MW5 := %MW1 + %MW2 ; START %TM1; END_IF %Q2.3 := %TM1.Q ; .... E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 25 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Exemple de définition d'une fonction_block Counter up/down count le compteur est incrémenté ou décrémenté à chaque appel de la fonction E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 26 FONCTIONS D ’UN AUTOMATE PROGRAMMABLE Activation des sorties en SFC N Non-stored The action is active as long as the step R Reset The action is deactivated (overriding a time limited activation) S Set (Stored) The action is activated and remains active until a Reset L time Limited The action is activated for a certain time, maximum as long as the step is active D time Delayed The action becomes active after a certain time if the step is still active and then it remains active as long as the step is active. P The action is executed just one time if the step is active Pulse SD Stored and Delayed The action is activated after a certain time and remains active until a Reset DS Delayed and Stored The action is activated after a certain time as long as the step is still active and remains active up to a Reset SL Stored and time limited The action is activated for a certain time The qualifiers L, D, SD, DS and SL need a time value in the TIME constant format E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 27 INFORMATIQUE INDUSTRIELLE E/S POUR API E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 28 LES MODULES E/S TOR Mémorisation des sorties Lecture au vol des entrées E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 29 LES MODULES E/S TOR Sortie sur plusieurs mots Non-synchronisme des actions sur le processus E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 30 LES MODULES E/S TOR Structure de sortie double-buffer Synchronisation matérielle des sorties E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 31 LES MODULES E/S TOR Structure d ’entrée avec mémoires tampons Lecture et mémorisation synchrone des Entrées E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 32 LES MODULES E/S TOR Cycle Lecture/écriture des E/S • temps de cycle usuel : 1 à 5 ms • un temps maximum est alloué par l ’utilisateur. Le dépassement du temps maximum est considéré comme une anomalie de fonctionnement E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 33 LES MODULES E/S TOR Structure du watch-dog L ’absence de réactivation du chien de garde provoque la remise à zéro / le repli / le gel des sorties et une signalisation externe de la défaillance E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 34 LES MODULES E/S TOR Autres fonctions sur TOR : • Filtrage Le filtrage élimine les rebonds des entrées et évite les erreurs d ’interprétation de la valeur d ’une variable dans une cascade utilisant %IXn puis not(%IXn) • Repli/Gel: Une valeur est affectée à chaque sortie TOR lorsque l ’automate passe en mode « STOP »ou en cas de détection d ’erreur. Celle valeur peut être 0, 1 ou Maintien de la valeur de sortie • Forçage: Le forçage d ’une entrée ou d ’une sortie est accessible dans la phase mise au point du programme de l ’automate. E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 35 INFORMATIQUE INDUSTRIELLE E/S POUR API E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 36 LES MODULES E/S TOR Connexion des entrées : • cas des sources de tension fonctionnement dit en « logique positive » E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 37 LES MODULES E/S TOR Connexion des entrées : • cas des contacts « secs » E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 38 LES MODULES E/S TOR Connexion des entrées : • cas des capteurs statiques PNP NPN « logique positive » « logique négative » couplage électrique entre les entrées et l ’automate E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 39 LES MODULES E/S TOR Connexion des sorties : • sorties « relais » Isolation entre l ’automate et les sorties E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 40 LES MODULES E/S TOR Connexion des sorties : • sorties « statiques » PNP NPN E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 41 LES MODULES E/S ANALOGIQUES Entrées analogiques : pour un signal analogique représenté par un nombre binaire, la plus petite variation correspond au changement de valeur du bit de poids le plus faible LSB (Least Significant Bit) E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 42 LES MODULES E/S ANALOGIQUES Entrées analogiques : La valeur analogique est quantifiée avec une incertitude de ± E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 1 LSB 2 43 LES MODULES E/S ANALOGIQUES Entrées analogiques : le nombre de bits du convertisseur sera choisi en fonction de la précision demandée exemple : signal codé sur 12 bits soit une dynamique de 0 à 2 12-1 une variation de 1 pas correspond à une précision relative de 1/4096 soit 0,025% E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 44 LES MODULES E/S ANALOGIQUES Entrées analogiques : Les signaux analogiques sont convertis en signaux numériques • entrées multiplexées %IWxx.0 %IWxx.1 %IWxx.2 %IWxx.3 %QWxx.0 %QXxx.1 .... E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 45 LES MODULES E/S ANALOGIQUES Entrées analogiques : • entrées parallèles %QWxx.0 %QXxx.1 .... %IWxx.0 %IWxx.1 E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 46 LES MODULES E/S ANALOGIQUES Sorties analogiques : • sorties parallèles %QWxx.0 %QWxx.1 %QWxx.2 .... Référence de tension E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 47 LES MODULES E/S ANALOGIQUES Sorties analogiques : • sorties démultiplexées %QWxx.0 %QWxx.1 %QWxx.2 .... E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 48 ISOLATION DES ENTREES/SORTIES Nécessité de l ’isolation : E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 49 LES MODULES E/S TOR Connexion des entrées : • entrées opto-couplées isolation galvanique • entre l ’entrée et l ’automate • entre les entrées l ’isolation implique une source d ’alimentation pour chaque structure isolée E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 50 ISOLATION DES ENTREES/SORTIES Modules isolés pour entrées TOR : E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 51 ISOLATION DES ENTREES/SORTIES Isolation des Entrées analogiques : E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 52 ISOLATION DES ENTREES/SORTIES Isolation des Entrées analogiques : E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 53 ISOLATION DES ENTREES/SORTIES Isolation des Sorties analogiques : %QWxx.0 .... %QXxx.0 .... E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 54 INFORMATIQUE INDUSTRIELLE E/S POUR API E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 55 LES MODULES Entrée Comptage/Décomptage Fonction dédiée au Signal numérique incrémental La valeur numérique est l ’intégration des incréments • Exemple: Comptage des impulsions d ’une roue dentée E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 56 LES MODULES Entrée Comptage/Décomptage Cas du codeur incrémental La valeur numérique est l ’intégration signée des impulsions reçues E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 57 LES MODULES Entrée Comptage/Décomptage Cas du codeur incrémental Décodage E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 58 LES MODULES Entrée Comptage/Décomptage Structure d ’un module comptage/décomptage E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 59 INFORMATIQUE INDUSTRIELLE E/S POUR API E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 60 ACTIONNEURS Action Transformation du signal de commande en une grandeur physique d ’un autre nature Source d ’Energie Signal de commande ACTION Actionneurs TOR L ’actionneur possède 2 états : actif ou inactif exemple :allumage d ’un voyant, déclenchement d ’une sirène, mise en marche d ’un chauffage, ouverture d ’une électrovanne, déplacement d ’un vérin, avance continue d ’un tapis... Actionneur proportionnel L ’action est proportionnelle au signal de commande exemple : ouverture d ’une vanne, réglage de la puissance d ’un chauffage, réglage d ’une pression, contrôle de l ’angle d ’un rotor... E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 61 ACTIONNEURS Chaîne d ’Action : Ensemble des éléments qui permettent d'obtenir une action E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 62 Chaîne d ’Action: • ACTIONNEURS Préactionneur : Constituant de gestion d'énergie qui, sur ordre de la commande, distribue une énergie disponible vers un actionneur (ex : relais, distributeur, hacheur) • Actionneur : Objet technique qui convertit une énergie de puissance d'entrée en énergie de sortie utilisable pour obtenir une action définie. (ex : vérin, moteur) • Effecteur : Ensemble de constituants qui convertit l'énergie reçue de l'actionneur pour l'adapter à l ’effet demandé sur le processus. (ex : réducteur, tapis roulant, bras ) E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 63 PREACTIONNEURS Commutation Tout ou Rien de la source d ’énergie Relais électromécanique Relais statique E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 64 PREACTIONNEURS Commutation Tout ou Rien de la source d ’énergie Cascade de pré-actionneurs + E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 65 PREACTIONNEURS Commutation Tout ou Rien de la source d ’énergie Relais statique à isolation galvanique E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 66 PREACTIONNEURS Commutation Tout ou Rien de la source d ’énergie Cascade de pré-actionneurs électrovanne + E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 67 MODULATION DE LA COMMANDE Modulation de la source d ’énergie Principe de la Modulation de Largeur d ’impulsion MLI/PWM E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 68 MODULATION DE LA COMMANDE Modulation de la source d ’énergie Grandeurs caractéristiques: période T fréquence F = 1/T rapport cyclique α = T1 T1 T2 Détection de l ’absence de signal évaluation des temps par simple comptage E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 69 MODULATION DE LA COMMANDE Modulation de la source d ’énergie Précision de mesure Erreur sur front E rreur sur durée Erreur sur période E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 70 MODULATION DE LA COMMANDE Modulation de la source d ’énergie sur charge résistive 1 PR = T 1 = T La relation puissance/rapport cyclique est linéaire, indépendante de la période T ∫ p R t dt 0 T1 ∫ P max dt 0 PR = α P max PR Pmax Applications: contrôle de la luminosité d ’un voyant, modulation d ’un chauffage à faible puissance, d ’une enceinte thermostatée α E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 71 MODULATION DE LA COMMANDE Modulation de la source d ’énergie sur charge selfique (bobine) E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 72 MODULATION DE LA COMMANDE Modulation de la source d ’énergie sur charge selfique (bobine) Imoyen = α Imax Le courant moyen suit la loi de commande (pour les courants forts) l ’ ondulation résiduelle dépend des paramètres du système : - fréquence du hacheur - tension d ’alimentation - valeur de la self-inductance et de la résistance de la charge la force exercée par la bobine est proportionnelle à l ’angle de commande E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 73 MODULATION DE LA COMMANDE Application à la commande d ’une vanne proportionnelle l ’ondulation résiduelle permet de limiter l ’effet d ’hystérésis Actionneurs E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 Pierre BONNET 74 ASSERVISSEMENT D ’UN (PRE)ACTIONNEUR Principe Vérification de l ’exécution de la commande Élimination des erreurs de linéarité ou d ’hystérésis Possibilité d ’introduire une non-linéarité voulue dans la commande E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 75 ASSERVISSEMENT D ’UN PREACTIONNEUR Exemple: régulateur de débit La position du tiroir est mesurée par un capteur interne Pas de mesure réelle du débit L ’appareil prend le nom de servovalve de contrôle de débit E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 76 ASSERVISSEMENT D ’UN (PRE)ACTIONNEUR Exemple: régulateur de pression Mesure réelle de la pression par un capteur externe La pression mesurée sert de feedback au régulateur L ’appareil prend le nom de servovalve de contrôle de pression E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 77 ASSERVISSEMENT D ’UN ACTIONNEUR Exemple: Servovanne à commande pneumatique Mesure réelle du débit ou de la pression E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 78 ASSERVISSEMENT D ’UN ACTIONNEUR Servo-vanne: usage en régulation cascade Mise en place facilitée (loi de correction simplifiée) E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 79 ACTIONNEURS A COURANT ALTERNATIF Modulation directe du secteur sur charge résistive E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 80 ACTIONNEURS A COURANT ALTERNATIF Modulation directe du secteur La puissance délivrée est strictement proportionnelle au rapport cyclique Pas de perturbation harmonique du réseau La puissance utilisée est très inférieure à la puissance maximale instantanée La puissance est fluctuante à moyen terme (perturbation des systèmes à faible inertie) Doc: Chauvin Arnould E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 81 ACTIONNEURS A COURANT ALTERNATIF Modulation par angle de phase Ajustement très précis de la puissance Adapté aux charges selfiques (bobines, transformateurs) La relation rapport cyclique/puissance n ’est pas linéaire Le principe est générateur d ’harmoniques sur le réseau Doc: Chauvin Arnould E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 82 ACTIONNEURS A COURANT ALTERNATIF Synchronisation des contrôleurs Doc: Chauvin Arnould Doc: Chauvin Arnould E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 83 ACTIONNEURS THERMIQUES Modulation directe du secteur E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 84 ACTIONNEURS MECANIQUES Principe fondamental de la dynamique L ’application d ’une force à une masse en translation provoque sa mise en mouvement M ẍ = ∑ Forces Motrices − ∑ Forces Résistantes L ’application d ’un couple à une inertie en translation provoque sa mise en rotation J θ̈ = ∑ Couples Moteurs − ∑ Couples Résistants L ’entraînement d ’une charge mécanique impose de maîtriser la loi d ’accélération donc la force ou le couple du moteur E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 85 ACTIONNEURS MECANIQUES Déplacement par contrôle de l ’accélération E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 86 ACTIONNEURS MECANIQUES Effet d ’une discontinuité d ’accélération E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 87 ACTIONNEURS MECANIQUES Effet d ’une discontinuité d ’accélération M E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 88 ACTIONNEURS MECANIQUES Exemple de commande d ’axe : Module Premium Schneider Source: Schneider Electric E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 89 ACTIONNEURS MECANIQUES Exemple de commande d ’axe : Sercos Axis Full Servo Loop Source: Schneider Electric E/S pour API - P. Bonnet - 2011/2012 90