27/12/2015 1 1 AUTOMATISME 2 Ordres Compte Rendu Opérateur SYSTEMES AUTOMATISES

27/12/2015 1 1 AUTOMATISME 2 Ordres Compte Rendu Opérateur SYSTEMES AUTOMATISES Un Système Automatisé est toujours composé d'une Partie Commande et d'une Partie Opérative. 27/12/2015 2 3 Ordres Compte Rendu Opérateur SYSTEMES AUTOMATISES La Partie Commande C'est la partie qui gère le fonctionnement du Système Automatisé. 4 Ordres Compte Rendu Opérateur SYSTEMES AUTOMATISES La Partie Commande C'est la partie qui gère le fonctionnement du Système Automatisé. La partie commande reçoit les consignes de l'opérateur. 27/12/2015 3 5 Ordres Compte Rendu Opérateur SYSTEMES AUTOMATISES La Partie Commande C'est la partie qui gère le fonctionnement du Système Automatisé. Elle adresse des ordres à la partie opérative. La partie commande reçoit les consignes de l'opérateur. 6 Ordres Compte Rendu Opérateur SYSTEMES AUTOMATISES La Partie Commande C'est la partie qui gère le fonctionnement du Système Automatisé. Elle adresse des ordres à la partie opérative. La partie commande reçoit les consignes de l'opérateur. Elle reçoit des Compte-rendu de la partie opérative. 27/12/2015 4 7 Ordres Compte Rendu Opérateur SYSTEMES AUTOMATISES La Partie Commande C'est la partie qui gère le fonctionnement du Système Automatisé. La partie commande reçoit les consignes de l'opérateur. 8 Ordres Compte Rendu Opérateur SYSTEMES AUTOMATISES logique câblée: A partir du cahier des charges, on réalise le fonctionnement de ce système en le câblant (Relais. contacts,...) dépend de la technologie utilisée logique programmée: Les éléments extérieurs à la partie commande (boutons poussoirs, capteurs, bobines de contacteurs, pré actionneurs, ...) sont raccordés à un système informatique ( automate programmable), celui-ci étant programmé pour répondre au cahier des charges 27/12/2015 5 9 Ordres Compte Rendu Opérateur SYSTEMES AUTOMATISES Logique câblée Logique programmée avantages Peu coûteuse lorsque le système est peu complexe au niveau de sa partie commande Le fonctionnement de l'automatisme est modifiable par programme (ce programme peut être élaboré "hors machine" puis implanté en peu de temps). inconvénients Si on désire modifier l'automatisme, il faut tout décâbler pour recâbler ! Le prix de revient est plus élevé que celui d'une logique câblée lorsque l'automatisme est simple. 10 PARTIE COMMANDE AUTOMATE PROGRAMMABLE INDUSTRIEL 27/12/2015 6 11 AUTOMATE PROGRAMMABLE INDUSTRIEL « Système électronique fonctionnant de manière numérique, destiné à être utilisé dans un environnement industriel, qui utilise une mémoire programmable pour le stockage interne des instructions orientées utilisateur aux fins de mise en oeuvre de fonctions spécifiques, telles que des fonctions de logique, de mise en séquence, de temporisation, de comptage et de calcul arithmétique, pour commander au moyen d’entrées et de sorties Tout-ou-Rien ou analogiques divers types de machines ou de processus. L’automate programmable et ses périphériques associés sont conçus pour pouvoir facilement s’intégrer à un système d’automatisme industriel et être facilement utilisés dans toutes leurs fonctions prévues. » DEFINITION (Norme française EN 61131-1): 12 27/12/2015 7 construit autour d’un processeur numérique, spécifique ou non; pouvant être relié à de nombreux signaux physiques ; fonctionnant grâce à une protection adaptée dans des conditions industrielles ; doté d’un logiciel de programmation permettant un traitement simple des variables booléennes (Tout ou Rien, TOR en abrégé) ; doté de possibilités d’échanges avec d’autres processeurs. Nous considérerons comme Automate Programmable un système : 13 un rôle de commande où il est un composant d’automatisme, élaborant des actions, suivant une algorithmique appropriée, à partir des informations que lui fournissent des détecteurs (Tout Ou Rien) ou des capteurs (analogiques ou numériques) ; Les fonctions que l’automate doit remplir : un rôle de communication dans le cadre de la production : avec des opérateurs humains : c’est le dialogue d’exploitation, avec d’autres processeurs, hiérarchiquement supérieurs (calculateur de gestion de production), égaux (autres automates intervenant dans la même chaîne) ou inférieurs (instrumentation intelligente). 14 27/12/2015 8 L'A.P.I. est un équipement spécialement conçu pour l'industrie et destiné à piloter des chaînes de montages, productions, manutentions, robots industriels, machines outils… 15 Architecture d'un API Architecture d'un API Espace Mémoire -Données -Programme: Instructions de: - lecture - Ècriture - test Interfaces Registre d'instructions Compteur de programme Accumulateur Registres de travail Fonctions spécifiques Alimentation U.A.L Capteurs Entrées Sorties Actionneurs Décodeur d'instructions Processeur 16 27/12/2015 9 Un processeur est l'unité fonctionnelle capable d'interpréter et d'exécuter les instructions du programme. Processeur Dans un API le processeur gère l'ensemble des échanges informationnels en assurant:  la lecture des informations d'entrée.  l'exécution des instructions du programme mis en mémoire  la commande ou l'écriture des sorties 17 Registre d'instructions Compteur de programme Accumulateur Registres de travail Fonctions spécifiques Alimentation U.A.L Décodeur d'instructions Processeur Pour réaliser ces différentes fonctions, le processeur se compose : d'une unité logique(UL) ou Unité Logique et Arithmétique (ULA ou UAL abréviation en anglais) opérations logiques: ET, OU, NON; Opérations arithmétiques: addition, multiplication,… un accumulateur: registre de travail dans lequel est stocké temporairement un résultat un registre d'instruction: circuit qui interprète les instructions d'un programme et sélectionne les éléments nécessaires à l'UAL. un compteur de programme ou compteur ordinal: c'est un registre qui contient l'adresse de la prochaine instruction à exécuter. 18 Registre d'instructions Compteur de programme Accumulateur Registres de travail Fonctions spécifiques Alimentation U.A.L Décodeur d'instructions Processeur 27/12/2015 10 zone mémoire  De recevoir les informations issues des capteurs d'entrées  De recevoir les informations générées par le processeur et destinées à la commande des sorties (valeur des compteurs, des temporisation, …)  De recevoir et conserver le programme du processus La Zone mémoire va permettre: Action possible sur une mémoire :  LIRE pour en lire le contenu d'un programme sans le modifier ECRIRE pour modifier le contenu d'un programme  EFFACER pour faire disparaître les informations qui ne sont plus nécessaire 19 Espace Mémoire -Données -Programme: Instructions de: - lecture - Ècriture - test Interfaces Entrées Sorties Processeur zone mémoire 20 Espace Mémoire -Données -Programme: Instructions de: - lecture - Ècriture - test Interfaces Entrées Sorties Processeur Technologie des mémoires : Pour stocker des informations, deux zones mémoires sont nécessaires:  Mémoire morte ( ROM : Read Only Memory)  Mémoire vive (RAM : Random Access Memory) 27/12/2015 11  mémoire morte (ROM: Read Only Memory) pour stocker le programme source ainsi que les variables initiales et les consignes fournies par le constructeur. C'est une mémoire pour laquelle le contenu est sauvegardé en cas de coupure du courant . Et seule la lecture est possible. mémoire morte mémoire morte 21 Pour stoker temporairement les résultats internes. Elle s'efface automatiquement en cas de coupure de courant électrique. Les mémoires vives appelées à lecture-écriture (ou encore RAM: Random Acces Memory) sont organisées en mots binaire. Chaque mot fonctionne comme un registre à lecture et écriture parallèles. mémoire vive mémoire vive 22 27/12/2015 12 Les interfaces d'entrées/sorties Les entrées reçoivent des informations en provenance des éléments de détection et du pupitre opérateur. Les sorties transmettent des informations aux pré-actionneurs et aux éléments de signalisation du pupitre. Interfaces d'entrées Elles sont destinées à : • Recevoir l'information en provenance du capteur • Traiter le signal en le mettant en forme, en éliminant les parasites et en isolant électriquement l'unité de commande de la partie opérative. 23 Interfaces de sorties : Elles sont destinées à : •Commander les pré-actionneurs et éléments des signalisation du système •Adapter les niveaux de tensions de l'unité de commande à celle de la partie opérative du système en garantissant une isolation galvanique entre ces dernières. 24 27/12/2015 13 25 Ordres Compte Rendu Opérateur SYSTEMES AUTOMATISES La Partie Opérative Machines … 26 Ordres Compte Rendu Opérateur SYSTEMES AUTOMATISES Les Capteurs permettent de détecter des phénomènes physiques (présence d'un objet, présence d'une chaleur, présence d'une lumière...) Il existe deux grandes familles de capteurs : Les Capteurs à contact et les Capteurs sans contact. 27/12/2015 14 27 Ordres Compte Rendu Opérateur SYSTEMES AUTOMATISES Les Capteurs permettent de détecter des phénomènes physiques (présence d'un objet, présence d'une chaleur, présence d'une lumière...) Il existe deux grandes familles de capteurs : Les Capteurs à contact et les Capteurs sans contact. 28 Capteur Position Capteurs Capteur Fin de Course 27/12/2015 15 29 Ordres Compte Rendu Opérateur SYSTEMES AUTOMATISES Les Actionneurs permettent de transformer l’énergie reçue en un phénomène physique (déplacement, dégagement de chaleur, émission de lumière ...). 30 Tannage-machine Actionneurs Moteur Asynchrone Vérin 27/12/2015 16 Espace Mémoire Espace Mémoire -Données -Programme: Instructions de: - lecture - Ècriture - test Interfaces Interfaces Registre d'instructions Compteur de programme Accumulateur Registres de travail Fonctions spécifiques Alimentation U.A.L Capteurs Entrées Sorties Actionneurs Décodeur d'instructions Processeur Processeur Architecture d'un API Architecture d'un API 31 Espace Mémoire Espace Mémoire -Données -Programme: Instructions de: - lecture - Ècriture - test Interfaces Interfaces Registre d'instructions Compteur de programme Accumulateur Registres de travail Fonctions spécifiques Alimentation U.A.L Capteurs Entrées Sorties Actionneurs Décodeur d'instructions Processeur Processeur Architecture d'un API Architecture d'un API 32 27/12/2015 17 Architecture d'un API Architecture d'un API Espace Mémoire Espace Mémoire -Données -Programme: Instructions de: - lecture - Ècriture - test Interfaces Interfaces Registre d'instructions Compteur de programme Accumulateur Registres de travail Fonctions spécifiques Alimentation U.A.L Capteurs Entrées Sorties Actionneurs Décodeur d'instructions Processeur Processeur 33 Architecture d'un API Architecture d'un API Espace Mémoire Espace Mémoire -Données -Programme: Instructions de: - lecture - Ècriture - test Interfaces Interfaces uploads/Industriel/ automate-programmable-industriel-plc.pdf

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