Fascicule de Travaux Pratiques - Institut Supérieur des Sciences

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Fascicule de Travaux Pratiques - Institut Supérieur des Sciences
UNIVERSITE DE SOUSSE
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Institut Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie de Sousse
Département de Génie Mécanique
Fascicule de Travaux Pratiques
Commande des systèmes industriels
(3ème année formation d’Ingénieurs ITR)
Elaboré par :
- Mr. HOUIDI Ajmi
Année Universitaire 2010/2011
ISSAT SOUSSE
Cité Ettafela Ibn Khaldoun, 4003, Sousse-Tunisie
Tél : 216-73.332.656
e-mail : [email protected]
Télécopie : 216-73.332.658
Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
L’automate SIEMENS S7-200
I- Introduction :
Cette manipulation est conçue dans le but d’aider les étudiants à utiliser l’automate SIEMENS S7200 CPU 224 et 226 et la programmation sur le logiciel STEP 7-Micro/WIN.
En se basant sur les étapes de ce manuel, l’étudiant peut comprendre le mode du fonctionnement de
l’automate et aussi la façon de faire sa programmation sans revenir à la documentation technique de
l’automate.
II- lancement du logiciel STEP 7-Micro/WIN sous Windows 2000/XP Professionnel :
Le dossier Simatic dans le menu de démarrage contient le dossier STEP 7-MicroWIN V4.0.3.08.
Celui-ci renferme l’icône de démarrage de STEP7-MicroWIN 32. Lancez le programme en cliquant
sur cette icône.
La boite de dialogue système cible ► type de CPU permet de sélectionner le type de CPU dans la
liste déroutante.
III- Création d’un nouveau programme :
1. Créez un nouveau projet avec la commande fichier► nouveau.
A. HOUIDI
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Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
2. Ceci donne un projet ayant le nom projet 1. A partir de là vous pouvez commencer à
programmer.
IV- Lancement de l’éditeur programme :
Pour accéder à l’éditeur CONT : On peut sélectionner la commande affichage ► barre d’outils ►
opération pour afficher la barre des opérations CONT.
Exemple : Insertion d’une combinaison OU :
1. Sélectionner avec la souris dans le même réseau une place libre dans la ligne suivante et
insérer le contacte à fermeture.
2. Cliquez sur l’icône ligne ascendante dans la barre d’outils CONT.
A. HOUIDI
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Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
3. A présent votre combinaison OU est complète.
V- Adressage symbolique :
Si le programme s’allonge, cette appellation des opérandes (I0.1 ; Q0.1) ne contribue pas à sa
lisibilité et à sa compréhension. Elle ne peut pas désigner les interrupteurs par leurs fonctions ou
leurs symboles connus. Associer à une adresse physique ou un bit mémoire un autre texte en clair
sera plus lisible. C’est ce que nous allons réaliser avec la programmation symbolique.
· Pour obtenir un adressage symbolique, il faut remplir la table des mnémoniques.
Sélectionner cette table par l’arbre d’opérations ou par Affichage► table
mnémonique. Une fenêtre s’affiche pour la saisie de la table des mnémoniques.
· Sous « Mnémonique » inscrivez le texte que vous désirez voir s’afficher à l’écran, en
clair.
· Sous « Adresse », entrez l’opérande qui sera remplacé par cette mnémonique.
· Sous « Commentaire » vous pouvez entrer un texte explicatif.
A. HOUIDI
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Département de Génie Mécanique
·
La commande Affichage► Adressage symbolique permet de basculer sur le mode
d’affichage des adresses symboliques.
·
Si vous avez choisi l’adressage symbolique et si vous passez dans CONT, LIST ou
LOG, vous verrez maintenant les adresses symboliques.
VI- sauvegarde d’un projet :
La sauvegarde d’un projet sous le nom de votre choix se fait soit durant ou après la programmation.
La commande Fichier► Enregistrer sous affiche la boite de dialogue correspondante.
A. HOUIDI
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Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
Dans cette boite de dialogue, vous attribuez un nom à votre projet et vous sélectionnez le lecteur
ainsi que le chemin/dossier dans lequel vous désirez sauvegarder votre projet. Confirmer vos
sélections par « OK »
VII- Transfert du programme :
Apres avoir écrit votre programme on peut le transférer dans l’automate. Cette tâche se fait de la
façon suivante :
· Il faut que l’automate soit en mode STOP. Sinon, il vous demande la validation
pour passer en mode STOP
A. HOUIDI
·
Un clic sur l’icône
a pour effet d’enclencher le transfert dans l’automate du
programme actif (ouvert) qui est affiché à l’écran. Dans ce cas le programme existant
dans l’automate sera écrasé par le nouveau programme. D’ou il faut s’assurer d’avoir
la dernière version du programme dans le disque dure de votre ordinateur ou sur une
disquette.
·
En cliquant sur l’icône
vous transférez le programme de l’automate vers le PC.
·
En cliquant sur l’icône
vous mettez l’automate à l’état Marche (RUN).
·
En cliquant sur l’icône
vous mettez l’automate à l’état Arrêt (STOP)
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Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
Manipulation Nº 1
Automate SIEMENS S7-200
Exercice N°1 : Fonction ET
On donne le table de vérité de la fonction logique ET :
a
0
0
1
1
b
0
1
0
1
S
0
0
0
1
Le symbole graphique est le suivant :
1. Représenter le schéma électrique d’une fonction logique ET (logique câblée).
2. Programmer cette fonction en utilisant le langage de contacts de STEP7-Micro/WIN.
3. Transférer l’application dans l’automate et la tester en présence de l’enseignant des travaux
pratiques.
Exercice N°2 : Commande d’un vérin
En appuyant sur un bouton départ cycle (dcy), un vérin V fait sa sortie et s’arrête en B où il reste
1mn puis il revient à sa position initiale en A.
1. Faire une description des éléments du système en spécifiant les fonctions assurées.
2. Etablir le GRAFCET du système.
3. Programmer le cycle décrit par le GRAFCET en utilisant le langage de contacts de STEP7Micro/WIN.
4. Transférer l’application dans l’automate et la tester en présence de l’enseignant des travaux
pratiques.
Exercice N°3 : Déplacement d’un wagonnet
Un wagonnet se déplace du point (a) vers un point (b) (capteurs a et b). Le départ du cycle est
donné en appuyant sur (m), et un sélecteur (s) permet d’obtenir 2 cycles possibles lorsque le
wagonnet est en (b) :
· (s) non actionné : si on appuie sur le bouton de renvoi (r), le wagonnet revient en (a).
· (s) actionné lorsque le wagonnet arrive en (b), il s’arrête 20 secondes et repart
automatiquement en arrière pour venir s’arrêter en (a).
A. HOUIDI
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Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
1. Etablir le GRAFCET du système.
2. Programmer le cycle décrit par le GRAFCET en utilisant le langage de contacts de STEP7Micro/WIN.
3. Transférer l’application dans l’automate et la tester en présence de l’enseignant des travaux
pratiques.
Exercice N°4 : Déplacement de deux chariots
m
G1
g1
D1
CH1
G2
d1
g2
CH2
D2
d2
L'appui sur m enclenche le cycle suivant :
-
Départ de 2 chariots en même temps.
Le chariot qui arrive le premier au point d'arrivée reste immobile jusqu'à ce que l'autre arrive
à son point d'arrivée.
Les 2 chariots marquent un arrêt de 10s depuis l'arrivée du dernier, puis ils reviennent vers le
point de départ.
Un nouveau cycle ne peut se faire que si les 2 chariots atteignent leurs positions de départ .
1. Dresser le GRAFCET du système.
2. Programmer le cycle décrit par le GRAFCET en utilisant le langage de contacts de STEP7Micro/WIN.
3. Transférer l’application dans l’automate et la tester en présence de l’enseignant des travaux
pratiques.
Exercice N°5 : Dispositif à double sertissage
§
Description :
Le poste de sertissage qui est défini par la figure ci-dessous, est composé :
· D’un vérin C1 à double effet, assurant le serrage de l’étau.
· D’un vérin C2 à double effet, assurant le sertissage.
§ Fonctionnement :
Après la pose manuelle de la pièce à sertir, l'action sur un bouton poussoir "Dcy " provoque les
opérations suivantes :
· serrage.
· Sertissage deux fois.
A. HOUIDI
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Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
· Desserrage.
14M2
l 20
P
l 21
12M2
C2
14M1
12M1
C1
l 11
l 10
1. Etablir le GRAFCET du système en utilisant les désignations indiquées sur la figure ci-dessus.
2. Programmer le cycle décrit par le GRAFCET en utilisant le langage de contacts de STEP7Micro/WIN.
3. Transférer l’application dans l’automate et la tester en présence de l’enseignant des travaux
pratiques.
A. HOUIDI
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Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
Manipulation Nº 2
Présentation et installation du produit TD200
L’afficheur TD 200 est utilisé pour afficher des alarmes ou des messages enclenchés par des bits
spécifiques dans l’automate SIEMENS S7-200 après une configuration bien définie. Les
caractéristiques du TD 200 sont répertoriées comme suit :
· Affichage des messages en provenance de l’automate.
· Modification des variables configurées.
· Forçage et déforçage des entrées et des sorties.
· Réglage de l’heure et de la date sur les CPU pourvues d’une horloge temps réel.
· Menus et messages en six langues (anglais, allemand, français, espagnol, italien et
chinois).
· Plusieurs jeux de caractères permettant de prendre en charge le français, les langues
d’Europe de l’Ouest, les langues slaves et le chinois.
L’alimentation électrique du TD 200 est fournie soit par l’automate via le câble TD/CPU, soit par
une alimentation séparée.
Le TD 200 fonctionne comme un maître de réseau lorsqu’il est connecté à une ou plusieurs
automates. Le TD 200 peut également être combiné à d’autres maîtres dans un réseau. Plusieurs TD
200 peuvent être utilisés en combinaison avec une ou plusieurs automates connectées au même
réseau.
1. Description des composantes du TD 200 :
Le TD 200 est un appareil qui possède toutes les composantes nécessaires pour servir d’interface
avec l’automate. La figure suivante présente les principales composantes du TD 200 qui sont
décrites dans le tableau ci-dessous.
Composante
Description
Zone d’affichage
La zone d’affichage est un écran à cristaux liquides à rétro éclairage, ayant une résolution de 33
x 181 pixels. Il permet de visualiser les messages en provenance de l’automate.
Joint d’étanchéité
Une bande de protection avec joint d’étanchéité est fournie avec le TD 200 pour l’installation
dans un environnement défavorable.
Interface
de communication
L’interface de communication est un connecteur D à 9 broches grâce auquel vous pouvez relier
le TD 200 à un automate via le câble TD/CPU fourni en accompagnement.
Raccordement
électrique
Vous pouvez raccorder le TD 200 à une alimentation externe via le connecteur situé sur le côté
droit du TD 200. Ce connecteur n’est pas nécessaire lorsque vous vous servez du câble
TD/CPU.
Câble TD/CPU
Le câble TD/CPU rend possibles l’alimentation du TD 200 et la communication avec celui-ci. Il
s’agit du câble direct à 9 broches fourni avec le TD 200.
Bande d’étiquetage
La bande d’étiquetage est amovible et permet à chaque utilisateur d’adapter le libellé des
touches de fonction à l’application.
A. HOUIDI
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Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Clavier
Département de Génie Mécanique
Le clavier du TD 200 comporte neuf touches. Cinq d’entre elles permettent l’accès à des
fonctions prédéfinies et contextuelles ; les quatre autres permettent l’accès à des fonctions
définies par l’utilisateur.
1.1. Caractéristiques du clavier du TD 200 :
Le clavier du TD 200 comporte neuf touches au total. Le tableau suivant décrit les cinq touches de
commande prédéfinies qui varient en fonction du contexte.
Touches
de commande
Description
Utiliser cette touche pour entrer de nouvelles données et pour accuser réception d’un message.
ENTER
ESC
Utiliser cette touche pour commuter du mode d’affichage des messages au mode menu ou pour
annuler une édition.
Touche
fléchée HAUT
La touche fléchée vers le HAUT permet d’incrémenter une valeur et d’amener le curseur sur le
message de priorité immédiatement supérieure.
Touche fléchée BAS
SHIFT
La touche fléchée vers le BAS permet de décrémenter une valeur et d’amener le curseur sur le
message de priorité immédiatement inférieure.
La touche SHIFT permet de dédoubler la fonction de toutes les touches de fonction. Lorsque vous
appuyez sur la touche SHIFT, un ”S” clignotant apparaît dans la partie inférieure droite du TD
200.
1.2. Description des touches de fonction :
Le tableau suivant décrit les quatre touches de fonctions configurables (F1, F2, F3, F4). Vous les
configurez dans le programme de l’automate. L’appui sur l’une d’entre elles provoque la mise à 1
d’un bit de mémento. Votre programme peut utiliser ce bit pour déclencher une action précise.
Touches de
fonction
Description
F1
Elle met le bit de mémento Mx.0 à 1. Combinée à la touche SHIFT, elle met le bit de mémento Mx.4 à 1.
F2
Elle met le bit de mémento Mx.1 à 1. Combinée à la touche SHIFT, elle met le bit de mémento Mx.5 à 1.
F3
Elle met le bit de mémento Mx.2 à 1. Combinée à la touche SHIFT, elle met le bit de mémento Mx.6 à 1.
F4
Elle met le bit de mémento Mx.3 à 1. Combinée à la touche SHIFT, elle met le bit de mémento Mx.7 à 1.
1.3. Paramétrage du TD 200 :
Le TD 200 est un afficheur de texte destiné à l’affichage des messages émis par l’automate. Il n’est
pas nécessaire de configurer ou de programmer le TD 200. Les seuls paramètres de fonctionnement
stockés dans le TD 200 sont les adresses du TD 200, de l’automate connectée et de la situation du
bloc de paramètres.
La configuration du TD 200 est contenue dans un bloc de paramètres situé dans la mémoire V
(mémoire de variables) de l’automate. Par ailleurs, la plupart des paramètres de fonctionnement du
TD 200 comme langue, fréquence d’actualisation, messages et bits de validation de message sont
stockés dans le bloc de paramètres du TD 200.
Lors du démarrage, le TD 200 lit le bloc de paramètres de l’automate. Il vérifie si les valeurs des
paramètres sont correctes. Si elles le sont, le TD 200 commence à interroger les bits de validation
pour déterminer le message à afficher, lit le message en provenance de l’automate et l’affiche.
2. Démarrage de l’assistant de configuration TD 200 de STEP 7-Micro/WIN :
STEP 7-Micro/WIN dispose d’un assistant grâce auquel il est aisé de configurer le bloc de
paramètres ainsi que les messages dans la zone de mémoire de données de l’automate. L’assistant
de configuration TD 200 inscrit automatiquement le bloc de paramètres ainsi que les textes de
message dans l’éditeur de bloc de données une fois que vous avez sélectionné les options et créé les
messages. Ce bloc de données peut ensuite être chargé dans l’automate.
A. HOUIDI
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Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
Dans ce qui suit on se propose de décrire la procédure permettant de créer un exemple d’application
pour le TD 200. Suivez les instructions de cet exemple afin de créer un bloc de paramètres TD 200
ainsi que trois messages à l’aide de l’assistant de configuration TD 200. Le premier message
contient exclusivement un texte. Le deuxième message contient à la fois un texte et des données
intégrées. Quand au troisième message, il s’agit d’un message de texte dont l’opérateur doit accuser
réception.
Cet exemple vous montre également comment vous servir des touches de fonction pour valider un
message et comment utiliser les bits de notification d’accusé de réception et les bits de notification
d’édition dans votre programme.
Pour ouvrir l’assistant, sélectionnez la commande de menu Outils > Assistant TD 200 comme
l’illustre la figure suivante. Pour passer d’une boîte de dialogue de l’assistant à la suivante, cliquez
sur "Suivant". Cliquez sur le bouton "Préc." afin de revenir à une boîte de dialogue précédente, dans
laquelle vous souhaitez modifier ou vérifier l’un des paramètres que vous y avez définis. Dans la
dernière boîte de dialogue, cliquez sur "Fin" pour valider le bloc de paramètres, l’enregistrer et
quitter l’assistant.
Pour visualiser le bloc de paramètres ainsi que les messages configurés, appelez l’éditeur de bloc de
données de STEP 7-Micro/WIN.
Démarrage de l’assistant de configuration TD 200
2.1. Activation de l’horloge temps réel (TOD), de la fonction de forçage et de la protection par
mot de passe :
La boîte de dialogue représentée à la figure ci-dessous vous permet d’activer les options du mode
menu ainsi que l’édition d’un mot de passe.
La sélection des menus "Horloge temps réel (TOD)" et "Forçage" vous permet d’activer le menu
pour l’horloge temps réel et le menu de forçage. Une fois que vous aurez activé une sélection, vous
pourrez accéder au menu correspondant sur le TD 200. Si le menu n’est pas activé, il n’est pas
proposé dans le mode menu du TD 200.
La sélection de la protection par mot de passe vous permet d’activer un mot de passe à quatre
chiffres (de 0000 à 9999). Le mot de passe permet de vérifier si l’opérateur est autorisé à éditer des
variables intégrées dans un message et à accéder au mode menu. Lorsque vous activez la protection
par mot de passe, la boîte de dialogue affiche une zone dans laquelle vous devez définir le mot de
passe. Ce mot de passe n’est pas celui de l’automate, il est sauvegardé dans le bloc de paramètres du
TD 200 et concerne uniquement l’accès aux fonctions d’édition dans le TD 200.
Pour le présent exemple, sélectionnez les modes représentés à la figure ci-dessous en cliquant sur
les cases d’option. Définissez votre mot de passe comme étant 1111.
A. HOUIDI
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Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
Assistant TD 200 : horloge temps réel, forçage des entrées/sorties
et protection par mot de passe
2.2. Spécification des bits de mémento des touches de fonction et fréquence d’actualisation de
l’affichage :
La boîte de dialogue représentée vous permet de spécifier l’adresse de l’octet de mémento (zone M)
pour les touches de fonction du TD 200 et de définir la fréquence d’actualisation du TD 200.
Vous devez réserver huit bits de mémento (bits M) que le TD 200 utilise lorsque vous appuyez sur
une touche de fonction. Votre programme peut interroger ces bits et procéder à l’action
correspondant à la touche de fonction sur laquelle vous appuyez. Le TD 200 met à 1 un bit M à
chaque fois que vous appuyez sur la touche de fonction correspondante. Réservez toujours une
adresse dans la zone de mémoire M, même si votre programme n’utilise pas les touches de fonction.
Les valeurs d’adresses correctes pour les diverses CPU sont données dans le manuel automate
programmable SIEMENS S7-200.
2.3. Sélection de la taille des messages et de leur nombre :
La boîte de dialogue représentée à la figure suivante vous permet de configurer la taille des
messages et leur nombre. Vous pouvez sélectionner une taille de messages de 20 ou 40 caractères
(pour les caractères chinois, vous sélectionnez une ligne de texte ou deux lignes de texte). Le TD
200 vous permet de configurer jusqu’à 80 messages. Entrez un nombre compris entre 1 et 80 dans la
zone de texte afin de spécifier le nombre de messages que vous souhaitez créer.
Assistant TD 200 : taille et nombre de messages
2.4. Spécification de l’adresse du bloc de paramètres, de l’adresse de validation de message et de
l’emplacement des messages :
Le TD 200 recherche un bloc de paramètres dans la mémoire V de l’automate. L’adresse par défaut
du bloc de paramètres est VB0.
A. HOUIDI
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Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
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L’octet de début des indicateurs de validation de message détermine l’adresse en mémoire V à
laquelle débutent les indicateurs de validation de message. 14 est l’adresse prise par défaut. Chaque
octet stocke huit indicateurs de validation de message. Des octets entiers doivent être attribués aux
indicateurs de validation de message, même si tous les bits ne sont pas utilisés. Le champ "Octet de
début pour indicateurs de validation" précise le nombre d’octets de mémoire V nécessaires pour les
indicateurs de validation de message correspondant au nombre de messages que vous avez défini.
L’octet de début des informations de message détermine l’adresse de début du premier message en
mémoire V. Les messages sont consécutifs dans la mémoire. 20 ou 40 octets sont réservés à chaque
message.
Les valeurs des adresses de début du bloc de paramètres, des indicateurs de validation et des
informations de message dépendent de l’automate. Pour obtenir les plages d’adresses correctes pour
les différentes automates, reportez-vous au manuel automate programmable SIEMENS S7-200.
Pour le présent exemple, configurez l’octet de début du bloc de paramètres à 0, l’adresse des
indicateurs de validation à 14 et l’adresse de début des informations de message à 40, comme
l’illustre la figure suivante.
Assistant TD 200 : situation de l’adresse du bloc,
des indicateurs de validation et des messages
3. Création des exemples de programmes :
A titre indicatif on dispose de trois modes d’affichage d’un programme :
· Cliquez sur l’éditeur CONT afin de créer et de visualiser votre programme sous forme de
schéma à contacts.
· Cliquez sur l’éditeur LIST afin de créer et de visualiser votre programme sous forme de liste
d’instructions
· Cliquez sur l’éditeur LOG afin de créer et de visualiser votre programme sous forme de blocs
fonctionnels
Pour chaque exemple réalisez un programme qui effectue les tâches décrites dans celui-ci. Chargez
le programme et le bloc de données dans l’automate. Connectez un TD 200 à l’automate afin de
visualiser les messages créés à l’aide de l’assistant. Servez-vous des touches suivantes sur le TD
200 :
Application N°1 :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Activez l’entrée I0.0 pour afficher le message « ARRET ».
Activez l’entrée I0.1 pour afficher le message « MARCHE ».
Activez l’entrée I0.2 pour afficher le message « DEFAUT ».
Appuyez sur F1 pour activer la sortie « Q0.0 ».
Appuyez sur F2 pour activer la sortie « Q0.1 ».
Appuyez sur F3 pour activer la sortie « Q0.2 ».
Application N°2 :
1. Activez les entrées I0.0 et I0.1 pour afficher deux messages à la fois « ARRET MARCHE ».
2. Activez l’entrée I0.2 pour afficher le message « VITESSE 1500 tr/mn ».
A. HOUIDI
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Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
3. Appuyez sur F8 pour démarrer la sortie « Q0.3 ».
A. HOUIDI
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Manipulation Nº 3
Entrées/Sorties analogiques
I- Introduction :
L’objectif de cette manipulation est de familiariser l’étudiant avec la manipulation des entrées et des
sorties analogiques de l’automate SL200.
II- Adressage des entrées/sorties :
Les entrées et les sorties sont les points de commande du système : les entrées surveillent les
signaux des appareils sur site (tels que capteurs et commutateurs) et les sorties commandent les
actionneurs et les pré-actionneurs : pompes, moteurs et autres appareils dans le processus. Vous
disposez d’entrées/ sorties (E/S) locales fournies par la CPU et des entrées/sorties d’extension
fournies par un module d’extension.
La figure suivante montre comment la numérotation (adressage) des E/S est influencée par la
configuration matérielle de l’automate. Notez que certaines configurations comportent des
intervalles libres dans l’adressage qui ne peuvent pas servir dans votre programme alors que
d’autres adresses d’E/S peuvent être utilisées comme mémentos internes. Dans le tableau ci-dessous
les cases sombres de la première line représentent les différents éléments (modules) qui forment
l’automate utilisé.
Exemple de numérotation des E/S pour une CPU 224 ou 226
A. HOUIDI
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Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
III- Module d’extension EM231 (entrées analogiques) :
La CPU réserve quatre entrées analogiques à ce module. La connexion des entrées de ce module est
représentée ci-après.
Identification des connexions du module d’extension EM 231, entrées analogiques 4 x 12 bits
III.1 - Calibrage des entrées :
Le calibrage du module permet de corriger l’erreur de gain à pleine échelle. L’erreur de décalage
n’est pas compensée. Le calibrage affecte les différents canaux d’entrée et il peut y avoir une
différence dans les lectures entre les canaux après le calibrage.
Pour calibrer le module avec précision, vous devez utiliser un programme conçu pour moyenner les
valeurs lues du module. Faites appel à l’assistant pour le filtrage d’entrée analogique fourni par
STEP 7-Micro/WIN pour créer ce programme.
Pour calibrer une entrée, procédez comme suit :
Ø Coupez l’alimentation en courant du module. Sélectionnez la plage d’entrée désirée.
Ø Mettez la CPU sous tension. Attendez 15 minutes environ que le module se soit stabilisé.
Ø Appliquez un signal de valeur zéro à l’une des entrées à l’aide d’un transmetteur, d’une
source de tension ou d’une source de courant.
Ø Lisez la valeur signalée à la CPU par le canal d’entrée approprié. La lecture de la valeur
zéro indique la grandeur de l’erreur de décalage. Cette erreur ne peut pas être corrigée
par calibrage.
Ø Appliquez un signal de valeur pleine échelle à l’une des entrées. Lisez la valeur
transmise à la CPU.
Ø Réglez le potentiomètre GAIN jusqu’à obtenir 32 000 ou la valeur numérique désirée.
III.2 - Emplacement des éléments de calibrage et de configuration pour les modules EM 231 :
Le potentiomètre de calibrage et les commutateurs multiples de configuration sont situés à droite
des bornes inférieures du module, comme illustré à la figure suivante.
Potentiomètre de calibrage et commutateurs multiples de configuration
III.3 - Configuration du module EM 231 :
A. HOUIDI
17
Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
Le tableau suivant indique comment configurer le module EM 231 à l’aide des commutateurs
multiples. Les commutateurs 1, 2 et 3 permettent de sélectionner la plage d’entrée analogique.
Toutes les entrées sont réglées à la même plage d’entrée analogique. Dans ce tableau, ON
correspond à « fermé » et OFF à « ouvert ».
Sélection de la plage d’entrée analogique via les commutateurs de configuration EM 231
III.4 - Format d’un mot de données d’entrée pour l’EM 231 :
La figure suivante montre où se trouve la valeur de donnée de 12 bits au sein du mot d’entrée
analogique de la CPU.
Format d’un mot de données d’entrée pour l’EM 231
Les 12 bits des lectures CAN (Convertisseur Analogique Numérique) sont cadrés à gauche dans le
format de mot de données. Le bit de poids fort est le bit de signe, zéro indique une valeur de mot de
données positive et 1 une valeur de mot négative. En format unipolaire, les trois zéros à droite
entraînent une modification du mot de données de huit unités pour chaque changement d’une unité
dans la valeur CAN. En format bipolaire, les quatre zéros à droite entraînent une modification du
mot de données de seize unités pour chaque changement d’une unité dans la valeur CAN.
III.5 - Application 1 :
1. Configurer le module EM231 pour des entrées en tension allant de 0 à 10V.
2. Effectuer l’opération de calibrage du module.
3. Utiliser le tableau de visualisation d’états pour mesurer la valeur de la tension appliquée au
niveau de l’entrée analogique du module.
4. Réaliser un programme qui consiste à activer une sortie si la tension d’entrée est comprise entre
0v et 10v.
5. Déterminer les différentes adresses des entrées analogiques disponibles sur le module.
Valeur numérique
Tension d’entrée
Valeur en %
0v
2v
10v
6. Déterminer les caractéristiques du module d’entrée analogique et tracer la courbe valeur
numérique en fonction de la tension. Que constatez-vous ? (Pour mesurer la tension d’entrée,
utiliser le module EM231).
A. HOUIDI
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Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
IV- Module d’extension EM232 (sorties analogiques) :
La CPU réserve à ce module deux sorties analogiques. La connexion des sorties de ce module est
représentée par la figure suivante :
Identification des connexions pour le module EM 232, 2 sorties analogiques
IV.1 - Format d’un mot de données de sortie :
Format d’un mot de données de sortie
Les 12 bits des lectures CNA (Convertisseur Numérique Analogique) sont cadrés à gauche dans le
format de mot de données de sortie. Le bit de poids fort est le bit de signe, 0 indique une valeur de
mot de données positive et 1 indique une valeur de mot de données négative. Les quatre zéros à
droite sont tronqués avant chargement dans les registres CNA. Ces bits n’ont aucun effet sur la
valeur du signal de sortie.
IV.2 - Application 2 :
1. Déterminer les différentes adresses des soties analogiques disponibles sur le module.
Valeur numérique
Tension de sortie
Valeur en %
0
5000
10000
16000
25000
32000
2. Déterminer les caractéristiques du module de sortie analogique et tracer la courbe valeur
numérique en fonction de la tension. Que constatez-vous ? (Pour mesurer la tension de sotie,
utiliser le module EM232).
A. HOUIDI
19
Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
Manipulation Nº 4
Etude et mise en marche d’un variateur des fréquences
I Objectif de la manipulation
Cette manipulation a pour objectif d’initier l’étudiant à l’installation et la manipulation d’un
variateur de vitesse industriel. Elle consiste dans un premier temps à étudier la documentation
technique du dit variateur. L’objectif de cette première partie est d’identifier les caractéristiques
techniques du variateur et de voir les différentes structures de commande qui peuvent être utilisées
avec. Ensuite l’étudiant est amené à réaliser un montage pratique du variateur. Ce montage servira à
étudier les différents modes de câblage et à l’étude de l’influence de certain paramètre de réglage.
II Présentation du variateur
Un variateur de vitesse est un pré actionneur qui permet de faire tourner un moteur asynchrone à
différentes vitesses en faisant varier la fréquence du signale d’alimentation. Un variateur de vitesse
peut être représenté par le schéma blocs suivant :
La partie puissance du variateur peut être donnée par la figure suivante :
Le redresseur présente comme fonction de convertir la tension alternative d’alimentation en une
tension continue. Dans le cas de cette figure le redresseur est formé par six diodes montées selon
une configuration de pont parallèle double PD3. Il est alimenté par un système des tensions
triphasé. La tension obtenue à la sortie du redresseur est filtrée par un condensateur C. A ce niveau
on dispose d’une tension continue filtrée qui servira par la suite pour alimenter l’onduleur. En cas
de défaut de redresseur, le variateur peut être alimenté par une tension continue. Cette tension sera
appliquée à l’entrée de l’onduleur.
L’onduleur est le convertisseur statique d’énergie qui permet de convertir une tension continue en
une tension ondulée. Cette tension est obtenue par l’action sur les commutateurs I11 à I16. Dans ces
conditions la tension qui sera obtenue aux bornes d’une bobine d’un moteur présente,
théoriquement, une forme carrée. Pour la faire rapprocher le maximum d’une tension sinusoïdale on
utilise la technique de la modulation de largeur d’impulsion (MLI). En anglais, cette commande est
désignée par pulse width modulation (PWM). Cette technique permet d'utiliser une commande en
tout ou rien (TOR) pour réaliser un courant sinusoïdal : l'inductance du moteur lisse le signal MLI
et le transforme en une onde plus ou moins sinusoïdale. Son principe peut être résumé par la figure
suivante :
A. HOUIDI
20
Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
Étude du variateur LS600
Il s’agit d’un variateur de vitesse à base des transistors IGBT. Il nécessite une alimentation
monophasée 230V. Il permet d’alimenter un moteur triphasé. Sa plaque signalétique se présente
sous la forme suivante :
Mode : LS600-20-5S
Input : AC 1 PH 200-240V 50/60 Hz
Output : AC 0-240V 1.2KVA, 3.0 A
SER NO : LCA 000001
Modèle
Spécifications de l’entrée
Spécifications de la sortie
N° de série
LS600 - 2 0 - 5 S
Type du variateur
Alimentation monophasée
Classe de la tension 2 = 200-240V
0-5s = ½ HP
0001S = 1 HP
002S = 2 HP
Questions:
1. En se basant sur l’exemple précédent, déterminer les caractéristiques du variateur
dont vous disposez.
2. Pour ce variateur indiquer les caractéristiques du moteur asynchrone qu’on peut
utiliser avec ce variateur de vitesse : (tension d’alimentation, couplage, puissance…)
Schéma de câblage de puissance.
En analysant la première et la deuxième figure de cette manipulation, indiquer comment on peut
obtenir une tension triphasée pour alimenter le moteur à partir d’une tension monophasée ?
Entrée en
tension
230V 50 Hz
U
V
W
L1
L2
Sortie
Moteur
3ph
P N
L1, L2 : Alimentation du variateur
P,N :Alimentation en courant continue 310VDC ou
d'une unité de freinage
U, V, W: sortie du variateur pour alimentation du
moteur
Figure 1 Schéma de câblage de puissance du variateur de vitesse LS600
Expliquer à quoi peuvent servir les bornes P et N de la figure 1 ?
Schéma de câblage de commande
Le schéma de câblage du variateur des vitesses est donné par le diagramme suivant :
A. HOUIDI
21
Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
U
AC alimentation monophasée
L1
L2
V
W
E
Mise à la terre
P
Régime libre
Free running
Initialisation
Reset
Activation mode Jog
Jog
1ère vitesse
3x
2ème vitesse
2x
Marche arrière
Rev
Marche avant
Fwd
Borne commune
Com
Moteur triphasé
asynchrone
Unité de freinage
N
TXD
RXD
RS232
GND
RC
RB
Relais d'alarme
RA
Mat
Sortie analogique
GND
Com
0-20 mA or
4 -20 mA
V1
DRA
V2
DC
V3
DRC
IA
Une résumée explicative peut être présentée par la suite :
· L1, L2 : alimentation électrique du variateur des vitesses. Il s’agit dans ce cas de
l’alimentation disponible dans la salle de travaux pratiques (230vac, 50Hz).
· E : est la mise à la terre du dispositif.
· FREE RUNNING : C’est une entrée de commande externe du variateur des vitesses. En
mettant cette entrée en contact avec la broche COM, le variateur des vitesses coupe
l’alimentation du moteur et ce dernier s’arrête sous l’effet du couple résistant présent au
niveau de son rotor (frottement et inertie).
· 3x, 2x : En mettant l’une de ces deux broches en contact avec la broche COM le
variateur des vitesse impose une valeur pré programmée de la fréquence pour le moteur.
Une première fréquence est programmée au niveau du paramètre C7 (pour x2) et une
deuxième fréquence est programmée au niveau du paramètre C10 (pour x3).
· FWD, REV : La mise en contact de l’une de ces deux broches en contact avec la broche
COM impose un sens de rotation pour le moteur (FWD : marche en avant, REV :
marche en arrière).
· JOG : La mise de cette broche en contact avec la broche COM impose au variateur des
vitesses un autre mode de marche. Comme le variateur impose au moteur la vitesse de
rotation ainsi que l’accélération et la décélération le mode JOG impose au moteur
d’autres paramètres de fonctionnement (vitesse de rotation, accélération et
décélération). Les paramètres relatifs au mode JOG sont (C13, C14, C15).
· RESET : Le variateur des vitesses est un système à base de micro processeur. La mise
en contact de la broche RESET avec la broche COM réalise une initialisation du
système. Aussi, dans le cas d’une alarme système (protection du moteur) ce contact
permet d’effacer le défaut et d’initialiser le système.
· DRA, DC, DRC est un relais statique à base de transistor qui fournit une information du
type logique (tout ou rien) sur l’état de rotation du moteur. Autrement si la fréquence
imposée au moteur est supérieure à 1Hz il y aura un contact entre les différentes
broches.
A. HOUIDI
22
Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
·
MAT-GND : C’est une sortie analogique en tension (1mA/DC 10v) qui permet de
donner une tension image de la fréquence imposée au moteur. Lorsque la fréquence
varie entre 0Hz et la fréquence maximale, la tension varie entre 0v et 10v.
· RA, RB, RC : est un relais mécanique qui sert à signaler un état d’alarme par sa
fermeture. Pour réaliser cette fonction on branche ce contact en série avec un voyant ou
une sirène.
· TXD, RXD, GND forment un port de communication série RS232.
· P, N : Cette entrée permet, soit de connecter une unité de freinage qui se présente
généralement par une résistance, soit pour alimenter le variateur par une source de
tension continue.
· V1, V2, V3 et IA permettent de commander le variateur des vitesses à distance. Cette
commande peut être faite soit par un potentiomètre, soit par une tension ou par une
intensité de courant appliquées par un dispositif de commande tel qu’un automate
programmable.
En utilisant l’explication faite ci-dessus représenter le montage qui permet de satisfaire les
conditions suivantes :
§ Le variateur est alimenté par le réseau de la STEG et mis à la terre.
§ Le variateur alimente un moteur asynchrone dont le freinage se fait par une
résistance de puissance.
§ La commande du sens de rotation se fait par un commutateur à deux positions
installé à l’extérieur.
§ Un voltmètre est utilisé pour afficher d’une façon approximative la vitesse du
moteur.
§ Un voyant lumineux rouge qui s’allume quand il y a défaut.
Différents types de commande
L’aspect de commande du variateur est configurable à l’aide du ‘Dip switch’ J1. La description des
différents modes de commande est présentée dans la suite :
MODE A
La commande de la variation de la fréquence se fait en
agissant sur le potentiomètre installé sur la face du variateur.
C’est la configuration par défaut du variateur.
V1
V2
J1
IA
V3
ON
OFF
MODE A
ON
OFF
MODE B
1 2 3 4 5
MODE B
10 KW: potentiomètre integré
Dans ce cas la variation de la fréquence se fait par un
potentiomètre externe de valeur 10KW. Les différents
contacts du commutateur J1 ainsi que la connexion du
potentiomètre sont donnés par la figure suivante. Il faut
mettre le paramètre C01=1 ou 3.
V1
V2
J1
IA
V3
1 2 3 4 5
10 KW: potentiomètre externe
MODE C
Dans ce cas la variation de la fréquence se fait par une
tension continue externe qui varie entre 0 et 5v. Les
différents contacts du commutateur J1 ainsi que la connexion
de la tension de référence sont donnés par la figure suivante.
Il faut mettre le paramètre C01=1 ou 3.
V1
V2
J1
IA
V3
ON
OFF
MODE C
1 2 3 4 5
+
-
Entrée DC 0V ~ 5VDC
MODE D
Dans ce cas la variation de la fréquence se fait par un
potentiomètre externe de valeur 10KW alimenté par une
tension continue externe de valeur variable entre 0v et 10v.
Les différents contacts du commutateur J1 ainsi que la
connexion du potentiomètre sont donnés par la figure
suivante. Il faut mettre le paramètre C01=1 ou 3.
V1
V3
J1
IA
ON
OFF
MODE D
1 2 3 4 5
10 KW: potentiomètre externe
+
A. HOUIDI
V2
- Entrée DC 0V ~ 10VDC
23
Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
MODE E
Dans ce cas la variation de la fréquence se fait par une
tension continue externe qui varie entre 0 et 10v. Les
différents contacts du commutateur J1 ainsi que la
connexion de la tension externe sont donnés par la figure
suivante. Il faut mettre le paramètre C01=1 ou 3.
V1
V2
J1
IA
V3
ON
OFF
MODE E
ON
OFF
MODE F
1 2 3 4 5
+
-
Entrée DC 0V ~ 10VDC
MODE F
Dans ce cas la variation de la fréquence se fait par une
intensité de courant continu externe qui varie entre 0mA et
20mA. Les différents contacts du commutateur J1 ainsi que
consigne de courant externe sont donnés par la figure
suivante. Il faut mettre le paramètre C01=1 ou 3.
V1
V2
V3
IA
J1
1 2 3 4 5
-
la
+
Entrée DC 0mA ~ 20mA
MODE G
Dans ce cas la variation de la fréquence se fait par une
intensité de courant continu externe qui varie entre 4mA et
20mA. Les différents contacts du commutateur J1 ainsi que
consigne de courant externe sont donnés par la figure
suivante. Il faut mettre le paramètre C01=4 ou 5.
En analysant les différentes modes, indiquer les avantages
les inconvénients de chacune d’elles.
V1
V2
V3
IA
J1
ON
OFF
MODE G
la
1 2 3 4 5
-
+
Entrée DC 4mA ~ 20mA
et
Montages pratiques
1. Faire les montages pratiques de la commande d’un moteur asynchrone par le
variateur de vitesse LS600.
a. La variation de la vitesse est faite par un potentiomètre externe. Faites
vérifier le montage par l’enseignant des travaux pratiques.
b. La variation de la vitesse est faite par une tension analogique externe
comprise entre 0 et 10V fournie par un automate SL200. La tension image
de la vitesse disponible sur le variateur des fréquences est mesurée par le
même automate. Faites vérifier le montage par l’enseignant des travaux
pratiques.
2. Rétablir la configuration par défaut du variateur des vitesses (commande de la
variation de la fréquence en utilisant le potentiomètre installé sur le variateur).
3. Déterminer l’influence des paramètres C4, C5, C6,
4. Tester l’influence des paramètres C7 et C10 sur les vitesses préprogrammée x2 et
x3.
A. HOUIDI
24
Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
Manipulation Nº 4
ASCENSEUR
objectif de la manipulation :
Initiation à la programmation des automates TSX37 en utilisant le logiciel PL7.
Exercice N°1 : commande manuelle de la cabine
Analyse du fonctionnement
Cabine
Aucune action
Action maintenue sur S5
Action maintenue sur S1
Action sur S1 si S5 déjà maintenu
Action sur S5 si S1 déjà maintenu
Cabine au 5ème étage
Cabine au 1er étage
Aucun déplacement
Montée
Descente
Pas de changement (montée)
Pas de changement (descente)
Arrêt (descente autorisée)
Arrêt (montée autorisée)
Variables utilisées
Désignation
Bouton poussoir cabine étage 1
Bouton poussoir cabine étage 5
Cabine au 1er étage
Cabine au 5eme étage
Montée
Descente
Capteur actionneurs
S1
S5
D1
D5
KM1
KM2
Adresses automate
%I3.1
%I1.13
%I1.2
%I1.6
%Q2.0
%Q2.1
Travail demandé :
On se propose de réaliser la programmation du déplacement de la cabine vers le haut ou vers le bas
selon le fonctionnement décrit dans le tableau ci-dessus.
1. Réaliser le schéma électrique de commande correspondant à l’analyse ci-dessus.
2. Ecrire ce schéma en langage à contact PL7.
3. Charger le programme dans l’automate.
4. Visualiser votre programme en mode CONNECTÉ.
5. Mettre l’automate en position RUN et vérifier le fonctionnement du programme.
Exercice N°2 : déplacement de la cabine par action fugitive sur les boutons poussoirs
Variables utilisées
Désignation
Bouton poussoir cabine étage 1
Bouton poussoir cabine étage 5
Cabine au 1er étage
Cabine au 5eme étage
Montée
Descente
A. HOUIDI
Capteur actionneurs
S1
S5
D1
D5
KM1
KM2
Adresses automate
%I3.1
%I1.13
%I1.2
%I1.6
%Q2.0
%Q2.1
25
Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
temps
S5
S1
temps
D5
temps
D1
temps
Montée KM1
temps
Descente KM2
temps
Travail demandé :
Réalisation de la programmation du déplacement de la cabine par action fugitive sur les boutons
poussoirs selon le chronogramme ci-dessus.
1. Réaliser le schéma électrique correspondant au chronogramme ci-dessus.
2. Ecrire le programme en langage à contacts PL7.
3. Charger le programme dans l’automate.
4. Visualiser votre programme en mode CONNECTÉ.
5. Mettre l’automate en position RUN et vérifier le fonctionnement du programme.
Exercice N°3 : aller-retour automatique de la cabine (le grafcet)
On vous donne le GRAFCET suivant :
1
Action sur S5
Montée
2
D5
3
Descente
D1
Variables utilisées
Désignation
Bouton poussoir cabine étage 5
Cabine au 1er étage
Cabine au 5eme étage
Montée
Descente
Capteur actionneurs
S5
D1
D5
KM1
KM2
Adresses automate
%I1.13
%I1.2
%I1.6
%Q2.0
%Q2.1
Travail demandé :
A. HOUIDI
26
Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
Réaliser la programmation d’un grafcet en langage PL7 permettant à la cabine d’effectuer un allerretour. Le fonctionnement du montage peut être résumé comme suit : une action sur le boutonpoussoir S5 provoque la mise en service de l’installation : l’ascenseur monte alors jusqu’au 5ème
étage, s’arrête puis redescend jusqu’au 1er étage.
1. Sélectionner la programmation GRAFCET (CHART) et programmer les réceptivités associées
aux transitions.
2. Programmer les actions associées aux étapes dans le traitement postérieur (POST).
3. Charger le programme dans l’automate.
4. Visualiser votre programme en mode CONNECTÉ.
5. Mettre l’automate en position RUN et vérifier le fonctionnement du programme.
Exercice N°4 : aller-retour de la cabine avec arrêt au cinquième étage
Variables utilisées
Désignation
Bouton poussoir cabine étage 5
Cabine au 1er étage
Cabine au 5eme étage
Montée
Descente
Ti
T1
Capteur actionneurs
S5
D1
D5
KM1
KM2
TB
1s
PRESET
5
Adresses automate
%I1.13
%I1.2
%I1.6
%Q2.0
%Q2.1
Réglage
Autorisé
Le fonctionnement à assurer est le suivant :
Une action sur le bouton poussoir cabine étage 5 (S5) provoque la mise en service de l’installation :
- L’ascenseur monte au 5ème étage.
- Il s’arrête 5s.
- Puis, il redescend au 1er étage.
Travail demandé :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Dessiner le GRAFCET correspondant au cahier des charges.
Modifier le programme de l’exercice N°3 de cette manipulation (insertion d’une étape).
Programmer le temporisateur dans le traitement postérieur (POST).
Charger le programme dans l’automate.
Visualiser votre programme en mode CONNECTÉ.
Mettre l’automate en position RUN et vérifier le fonctionnement du programme.
Est il possible de resoudre le problème sans l’utilisation d’un bloc de temporisation ?
comment ?
A. HOUIDI
27
Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
Manipulation Nº 5
Convoyeur AS_i
Objectifs de la manipulation :
·
·
·
·
Etudier la constitution technologique de la machine.
Etudier la configuration de l’automate.
Programmation d’un cycle de traitement sur la machine.
Programmation de la supervision d’une tâche.
Présentation de l’équipement :
Cet équipement, représentatif d’une machine industrielle, a été conçu avec le concept du bus AS_i.
Il permet de comparer et d’apprécier ce concept par rapport à des solutions de câblage
traditionnelles pour le contrôle d’une application industrielle. Il permet de mettre en œuvre des
capteurs et des actionneurs sur cet équipement. Le concept AS_i est un standard industriel ouvert,
soutenu par l’association (AS_i). {Actuator sensor interface}
Rappel sur les tâches effectuées par le système :
·
·
·
·
·
·
·
·
T1 : Approvisionner en pièces le tapis d’amenée.
T2 : Convoyer la pièce jusqu’au poste d’enfournement.
T3 : Commander la porte de four.
T4 : Charger la pièce dans le four depuis le poste d’enfournement.
T5 : Déplacer latéralement la pièce dans le four après enfournement.
T6 : Chauffer la pièce.
T7 : Décharger la pièce du four vers le tapis d’évacuation.
T8 : Convoyer la pièce jusqu’au poste de déchargement.
Partie N°1 :
L’objectif de cette partie est d’étudier les différents éléments de la machine. A cet effet vous aller
réaliser les tâches suivantes :
1. Décrire les différentes phases de la mise marche de la machine.
2. Indiquer les sources d’énergie nécessaires pour la mise en marche de la machine en
identifiant les organes responsables de la détection des défauts.
3. Etude de l’armoire automate :
a) La machine est dotée d’un automate programmable du type TSX3722. Préciser les
différents modules installés sur l’automate.
b) Faire la programmation de cette configuration en utilisant le logiciel PL7.
Partie N°2 :
L’objectif de cette partie est d’étudier la marche en mode manuelle du convoyeur AS_i :
· Mettre la machine en marche en présence de l’enseignant du TP.
· Sélectionner le mode manuelle comme mode de marche.
· Expliquer comment la mode manuelle donne à l’utilisateur la possibilité de commander la
partie opérative de la machine ?
Partie N°3 :
1) Etude de la marche en mode automatique :
·
·
Mettre la machine en mode de marche automatique en présence de l’enseignant du TP.
Suivre les instructions affichées par le panel MAGELIS.
2) Modification des paramètres de la machine :
A. HOUIDI
28
Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
Connecter l’ordinateur désigné pour cette manipulation à l’automate en utilisant le câble
TSXPCX1031 et télécharger le programme de l’automate vers l’ordinateur. Une fois le programme
de l’automate est téléchargé, faites les tâches suivantes :
· Déconnecter l’automate et sauvegarder une copie du programme sur le disque dure de
l’ordinateur afin de pouvoir l’utiliser à la fin de la manipulation pour rétablir la
configuration d’origine de la machine.
· Prendre une copie du programme et établir de nouveau la connexion à l’automate.
· Vérifier la configuration de l’automate avec celle établie dans la première partie de cette
manipulation.
· Expliquer l’évolution du système décrite par les GRAFCET « macro approvisionnement »
« macro convoyeur 2 ».
· Faire la programmation de la tâche T8 tel que en présentant une pièce au niveau du capteur
« pièce hors four » le tapis d’évacuation se met en marche et s’arrête quant la pièce atteint le
capteur « pièce au bout du tapis d’évacuation ». Faire l’essai pour une série de 3 pièces.
· Faire la programmation de la tâche T8 tel que en présentant une pièce au niveau du capteur
« pièce hors four » le tapis d’évacuation se met en marche et s’arrête quand la poulie du
convoyeur fasse un tour (capteur CTE). Faire l’essai pour une série de 3 pièces.
3) Supervision d’une tâche :
On se propose dans cette partie de réaliser la supervision d’une tâche en utilisant le logiciel PL7
pro. La tâche qu’on désire superviser dans cette partie est le convoyage d’une pièce le long du tapis
2 (évacuation).
Pour réaliser cette tâche procéder comme suit :
·
Activer le menu Ecrans d’exploitation comme le montre la figure suivante :
A ce niveau vous pouvez entamer la conception de votre écran de supervision.
· Consulter la bibliothèque des symboles graphiques disponible sous PL7pro et faire le choix
des symboles qui peuvent être utilisés dans votre application (exemple la figure suivante) :
A. HOUIDI
29
Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
Département de Génie Mécanique
Démarche à suivre :
Dans cette partie on se propose de superviser l’état de fonctionnement de la résistance chauffante.
Cette supervision consiste à faire allumer une lampe rouge si le chauffage fonctionne et une lampe
verte si le chauffage se trouve à l’arrêt.
La première opération consiste à copier les symboles choisis dans votre écran de travail comme le
montre la figure suivante :
La deuxième opération consiste à dissocier les éléments graphiques afin d’accéder aux propriétés de
chaque sous élément. Ainsi vous obtenez le menu textuel suivant :
On commence par introduire l’adresse automate de la sortie connectée au système de chauffage
ensuite on passe aux autres menus textuels pour ajuster quelques paramètres d’animation.
Le travail demandé pour cette partie consiste à superviser le fonctionnement du tapis d’évacuation
ainsi que l’état des différents capteurs associés.
Repère
A. HOUIDI
Fonction
Adresse
30
Travaux pratiques de commande des systèmes industriels
S26B
S26A
S627
S65A
S65B
B51
B52
B53
B54
BV11
BV12
BV31
BV32
BV21
BV22
BV41
BV42
BV5
BPP
SH3
SH641
CTE
SH4
SH642
S5
Q5
KPO1KPO2
QM3
KM3
KA1
S4
SH3
SH641
SH4
SH642
N13A
EV11
EV12
EV2
EV31
EV32
EV4
EV51
EV52
KR1
KM3
H3
A. HOUIDI
Présence pièce au poste d’approvisionnement
Pièce au poste d’enfournement
Pièce dans le four
Pièce hors du four
Pièce au bout du tapis d’évacuation
Porte du four en haut
Début ralentissement à l’ouverture
Début ralentissement à la descente
Porte du four en bas
Tige vérin de approvisionnement rentrée
Tige vérin de approvisionnement sortie
Tige vérin jonction rentrée
Tige vérin de jonction sortie
Tige vérin de chargement rentrée
Tige vérin de chargement sortie
Tige vérin de transfert rentrée
Tige vérin de transfert sortie
Tige vérin de déchargement rentrée
Tige vérin de déchargement sortie
BP départ cycle sur pupitre
BP départ cycle sur boîte
Capteur poulie convoyeur tapis d’évacuation
BP fin du cycle sur pupitre
BP fin du cycle sur boîte
BT marche automatique ou manuelle
Disjoncteur chauffage prêt
Partie opérative en énergie
Départ moteur tapis d’amenée prêt
Etat tapis d’amenée
Disjoncteur tapis d’évacuation prêt
Etat contacteur commande tapis d’évacuation
Pression réseau d’air
Réarmement acquittement
Voyant cycle en cours sur pupitre
Voyant cycle en cours sur boîte
Voyant fin de cycle demandée sur pupitre
Voyant fin de cycle demandée sur boîte
Marche tapis d’amenée
Sortie tige vérin approvisionnement
Rentrer tige vérin approvisionnement
Sortie tige vérin de chargement
Sortie tige vérin jonction
Rentrer tige vérin jonction
Sortie tige vérin transfert
Rentrer tige vérin transfert
Sortie tige vérin de déchargement
Rentrée tige vérin de déchargement
Commande résistance de chauffage
Marche tapis d’évacuation
Balise « four en chauffe »
Département de Génie Mécanique
%I\4.0\3.0
%I\4.0\2.0
%I\4.0\14.3
%I\4.0\1.0
%I\4.0\4.0
%I\4.0\5.0
%I\4.0\5.1
%I\4.0\5.2
%I\4.0\5.3
%I\4.0\11.2
%I\4.0\11.3
%I\4.0\13.2
%I\4.0\13.3
%I\4.0\13.0
%I\4.0\13.1
%I\4.0\14.0
%I\4.0\14.1
%I\4.0\14.2
%I\4.0\1.0
%I\4.0\6.0
%I\4.0\8.0
%I\4.0\7.0
Not%I\4.0\6.1
Not%I\4.0\8.1
Not%I\4.0\6.2
%I\4.0\9.0
%I\4.0\9.1
%I\4.0\11.0
%I\4.0\11.1
%I1.0
%I1.3
%I1.1
%I1.2
%Q\4.0\6.0
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