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Chapitre I Chapitre I Préparé par: Mme Hamri ép : Amellal Introduction aux syst

Chapitre I Chapitre I Préparé par: Mme Hamri ép : Amellal Introduction aux systèmes automatisés 1. La Partie Opérative P.O 1. La Partie Opérative P.O Il s'agit de la partie qui effectue le travail. C'est elle qui reçoit les ordres de la Partie Commande (P.C.). Dans la P.O c'est les actionneurs (des vérins ou des moteurs) qui exécutent les ordres actionneurs (des vérins ou des moteurs) qui exécutent les ordres reçus. Elle consomme de l'énergie électrique, pneumatique (air) ou hydraulique (eau ou huile). Elle contient : hydraulique (eau ou huile). Elle contient : •Des actionneurs, qui transforment l'énergie reçue en énergie utile (vérin, moteur voyant,...). •Des pré-actionneurs qui sont directement dépendants des •Des pré-actionneurs qui sont directement dépendants des actionneurs et sont nécessaires à leur fonctionnement (distributeur pour un vérin...etc.). •Des capteurs, qui transforment les variations de grandeurs physiques •Des capteurs, qui transforment les variations de grandeurs physiques en signaux électriques (température, luminosité, présence, position,...), leurs rôle est donc de contrôler, mesurer, surveiller et position,...), leurs rôle est donc de contrôler, mesurer, surveiller et informer la PC sur l’´evolution du système. ACTIONNEURS PNEUMATIQUES ACTIONNEURS PNEUMATIQUES Un actionneur pneumatique convertit une énergie d’entrée pneumatique en une énergie utilisatrice d’entrée pneumatique en une énergie utilisatrice mécanique. LE VERIN PNEUMATIQUE Un vérin double effet c’est un vérin qui comporte deux prises de pression (deux orifices de branchement). Les pré-actionneurs : distributeurs Le distributeur est l'élément de la chaîne de Le distributeur est l'élément de la chaîne de transmission d'énergie utilisé pour commuter et contrôler la circulation des fluides sous pression. Généralement la circulation des fluides sous pression. Généralement constitué d'un tiroir qui coulisse dans un corps, il met en communication des orifices (connectables ou non) suivant plusieurs associations. Le tiroir peut être actionné par un plusieurs associations. Le tiroir peut être actionné par un levier, une bobine, un piston, ou un ressort. On distingue les distributeurs d'abord par :Le nombre On distingue les distributeurs d'abord par :Le nombre d'orifices et le nombre de positions, puis la nature des commandes. commandes. 1. Le nombre de positions correspond au nombre de situations du 1. Le nombre de positions correspond au nombre de situations du composant. Pour chaque position, les conduites sont associées suivant une combinaison différente. une combinaison différente. 2. Le nombre d'orifices est le nombre de conduites (connectables ou non) sortant du corps du distributeur. Il y en a donc au moins deux. Distributeur 5/2 Distributeur 4/2 Distributeur 2/2 Les capteurs Les capteurs Ce sont des éléments de la partie opérative capable de détecter un phénomène physique dans son environnement (température, présence d'un objet...) et d'en rendre compte à la partie commande présence d'un objet...) et d'en rendre compte à la partie commande sous forme d'un signal électrique. On distingue : 1. Les capteurs T.O.R. (tout ou rien), qui délivrent un signal de 1. Les capteurs T.O.R. (tout ou rien), qui délivrent un signal de sortie logique, c'est à dire 0 ou 1. 2. Les capteurs numériques, ou « incrémentaux », qui associés à un compteur, délivrent des signaux de sortie numériques. 3. Les capteurs analogiques, ou proportionnels » qui permettent de prendre en compte la valeur réelle d'une grandeur physique. 2. Partie commande (Systèmes de commande) Elle permet à l'opérateur d'établir le programme qui commande Elle permet à l'opérateur d'établir le programme qui commande l'automate. La partie Commande reçoit les consignes d'un opérateur. Elle adresse des ordres à la partie opérative. Inversement la PC reçoit des comptes rendus de la partie opérative et envoie des reçoit des comptes rendus de la partie opérative et envoie des signaux à l'opérateur. Quelles tâches un système de commande peut-il prendre en charge ? Il peut être chargé de contrôler une séquence d’événements, Il peut être chargé de contrôler une séquence d’événements, de maintenir constante une certaine variable ou de suivre un changement prévu. changement prévu. Par exemple, le système de commande d’une perceuse automatique automatique peut démarrer la descente du foret lorsque la pièce est en position, démarrer le perçage lorsque le foret arrive sur la pièce, arrive sur la pièce, stopper le perçage lorsque la profondeur du trou souhaitée est profondeur du trou souhaitée est atteinte, Retirer le foret, arrêter la perceuse, Retirer le foret, arrêter la perceuse, attendre que la pièce suivante attendre que la pièce suivante arrive en position avant de répéter le processus. Quelles formes un système de commande peut-il prendre ? Pour la perceuse automatique, Pour la perceuse automatique, il est possible de câbler des circuits électriques dans lesquels l’ouverture ou la fermeture de l’interrupteur conduisent au démarrage de moteurs ou au déclenchement de vannes. démarrage de moteurs ou au déclenchement de vannes. Dans un système de commande « traditionnel », les règles de Dans un système de commande « traditionnel », les règles de fonctionnement et les actions exécutées sont déterminées par le câblage. Lorsque les règles qui déterminent les actions de commande sont Lorsque les règles qui déterminent les actions de commande sont modifiées, le câblage doit également être revu. Systèmes de commande à microprocesseur Au lieu de câbler un circuit de commande différent pour chaque situation, une approche permet d’employer le même chaque situation, une approche permet d’employer le même système de base dans tous les cas. Elle se fonde sur un système à base de microprocesseur et sur un programme qui explique à ce microprocesseur comment réagir aux signaux d’entrée, microprocesseur comment réagir aux signaux d’entrée, En modifiant les instructions du programme, nous pouvons conserver le même système à microprocesseur pour commander conserver le même système à microprocesseur pour commander une grande diversité de cas. automate programmable industriel automate programmable industriel 1. Introduction Les automates programmables industriels sont apparus à la fin des années soixante, à la demande de l'industrie automobile américaine (GM), qui réclamait plus d'adaptabilité de leurs américaine (GM), qui réclamait plus d'adaptabilité de leurs systèmes de commande. Les coûts de l'électronique permettant alors de remplacer Les coûts de l'électronique permettant alors de remplacer avantageusement les technologies actuelles. Avant : utilisation de relais électromagnétiques et de systèmes pneumatiques pour la réalisation des parties commandes ⇒logique câblée Solution : utilisation de systèmes à base de microprocesseurs permettant une modification aisée des systèmes automatisés permettant une modification aisée des systèmes automatisés ⇒logique programmée ⇒logique programmée Les ordinateurs de l'époque étant chers et non adaptés aux contraintes du monde industriel, les automates devaient permettre de contraintes du monde industriel, les automates devaient permettre de répondre aux attentes de l'industrie. 2. Contraintes du monde industriel : 2. Contraintes du monde industriel : influences externes : - poussières, influences externes : - poussières, - température, - humidité, - humidité, - vibrations, - parasites électromagnétiques, … électromagnétiques, … Personnel : -mise en œuvre du matériel aisée (pas de langage de programmation complexe) programmation complexe) -dépannage possible par des techniciens de -dépannage possible par des techniciens de formation électromécanique. - possibilité de modifier le système en cours de - possibilité de modifier le système en cours de fonctionnement Matériel : - modulaire Matériel - modulaire - implantation aisée Définition 1: l'Automate Programmable Industriel (API) est un appareil électronique programmable, adapté à l'environnement industriel, qui réalise des fonctions d'automatisme pour assurer la commande de système à partir d'informations logique, analogique ou numérique. ou numérique. Définition 2: Un automate programmable industriel (API) est une forme particulière de contrôleur à microprocesseur qui utilise une mémoire programmable pour stocker les instructions et qui mémoire programmable pour stocker les instructions et qui implémente différentes fonctions, qu’elles soient logiques, de séquencement, de temporisation, de comptage ou arithmétiques, séquencement, de temporisation, de comptage ou arithmétiques, pour commander les machines et les processus En comparaison des systèmes à relais, les API : Les avantages des API En comparaison des systèmes à relais, les API : simplifient les modifications car elles sont mises en œuvre de façon logicielle et non pas par des solutions matérielles plus complexes. logicielle et non pas par des solutions matérielles plus complexes. peuvent être facilement étendus par l’ajout de nouveaux modules, peuvent être facilement étendus par l’ajout de nouveaux modules, alors que des changements matériels sont sinon requis. sont plus robustes et plus fiables en raison d’un nombre de sont plus robustes et plus fiables en raison d’un nombre de composants mécaniques moindre. sont plus compacts. sont plus compacts. exigent une maintenance moindre. exigent une maintenance moindre. sont plus rapides. 3. Principe de fonctionnement: L'opérateur saisit le programme dans la mémoire de l'API, l'automate surveille ensuite les entrées et les sorties conformément aux instructions du programme. programme API Entrées Sorties programme API Entrées Sorties système consigne Capteur(information) Architecture des automates Architecture des automates Aspect extérieur: Les automates peuvent être de type: • Compact • modulaire. Automate non-modulaire (compact) Type compact : Il intègre le processeur, l'alimentation, les entrées et les Il intègre le processeur, l'alimentation, les entrées et les sorties en une seule unité. Ces automates, de fonctionnement simple, sont généralement destinés à la commande de petits simple, sont généralement destinés à la commande de petits automatismes. Automate modulaire Modulaire : Modulaire : Le processeur, l'alimentation uploads/Finance/ chapitre-1 10 .pdf