Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Chapitre I : Introduction aux systèmes automatisés Introduction L'automatisme c

Chapitre I : Introduction aux systèmes automatisés Introduction L'automatisme consiste en l'étude de la commande des systèmes industriels. Un système est dit automatisé s'il exécute toujours le même cycle de travail après avoir reçu les consignes d'un opérateur. I. Schéma d'organisation d’un système automatisé Un système automatisé peut, pour faciliter l’analyse, se représenter sous la forme d’un schéma identifiant trois parties (P.O ; P.C ; P.P) du système et exprimant leurs interrelations (Informations, Ordres, Comptes-rendus, Consignes). 1. La Partie Commande : PC La partie commande (PC) d’un système « partie traitement des informations », est réalisée à l’aide d’une unité centrale comportant au minimum un organe de calcul ainsi que de la mémoire pour sauvegarder le programme et les données. La communication vers l’extérieur se fait au travers de coupleurs d’entrées-sorties. Page 1 sur 6 Il existe plusieurs types d’unités centrales (UC) : - Micro-Contrôleur • prix très attractif • adapté aux applications de série (pas pour la production) • temps donc coût de développement important • programmation (re-programmation) plus complexe - Automate Programmable Industriel (API) • plus coûteux • programmation relativement simple • très vaste gamme d’interfaces (API/capteurs, API /actionneurs, API /opérateur) • Très robuste : adapté au milieu industriel, gestion de bâtiments, voies de communications, ... - Micro-Ordinateur (PC) • Stockage et traitement rapide de beaucoup d’informations (registres, mémoire, disque) • Hardware peu robuste • Software peu fiable • Il existe actuellement des PC industriels comportant un châssis et des cartes industrielles. 2. La partie pupitre - Le pupitre permet à l’opérateur de dialoguer et de commander la partie opérative. Il comporte : - Des capteurs de commande (marche, arrêt, arrêt d’urgence…). - Des voyants de signalisation (mise sous tension, fonctionnement anormal, buzzer…). - Des appareils de mesure de pression (manomètre) , de tension (voltmètre) , d’intensité (Ampèremètre). 3. La Partie Opérative : PO La partie opérative (PO) est constituée de constituants mécaniques, de capteurs et d’actionneurs. La PC lit les informations sur la PO par l'intermédiaire des capteurs, et commande les actionneurs de la PO. Appelée parfois « partie puissance », la partie opérative d’un automatisme assure la transformation de la matière d’œuvre.  La partie mécanique : chariots, glissières, engrenages, poulies, broches…  Les actionneurs convertissent l’énergie d’entrée disponible sous une certaine forme (électrique, pneumatique, hydraulique) en une énergie utilisable sous une autre forme, par exemple : - Energie thermique destinée à chauffer un four (l’actionneur étant alors une résistance électrique). Page 2 sur 6 - Energie mécanique destinée à provoquer une translation de chariot (l’actionneur pouvant être un vérin hydraulique ou pneumatique). - Energie mécanique destinée à provoquer une rotation de broche (l’actionneur pouvant être alors un moteur électrique).  Les préactionneurs reçoivent les signaux de commande et réalisent la commutation de puissance avec les actionneurs. Les préactionneurs des moteurs électriques sont appelés contacteurs.  Les préactionneurs des vérins et des moteurs hydrauliques et pneumatiques sont appelés distributeurs (à commande électrique ou pneumatique).  Les capteurs, qui communiquent à la partie commande des informations sur la position d’un mobile, une vitesse, la présence d’une pièce, une pression… - Les capteurs T.O.R. (tout ou rien), qui délivrent un signal de sortie logique, c’est à dire 0 ou 1. Exemple : détecteur de fin de course. - Les capteurs numériques, ou « incrémentaux », qui associés à un compteur, délivrent des signaux de sortie numérique. Exemple : capteur ou codeur incrémental utilisé pour la mesure des déplacements des chariots de machine à commande numérique. Page 3 sur 6 - Les capteurs analogiques, ou proportionnels » qui permettent de prendre en compte la valeur réelle d’une grandeur physique. Exemple : Sonde de température. • Les appareils de ligne. Ceux-ci représentent l’ensemble des composants indispensables à la mise en œuvre et à la bonne marche de l’automatisme. II. Les A.P.I. (Automates Programmables Industriels) 1. Introduction Les automates sont très robustes et adaptés au milieu industriel. Les plus grandes marques qui construisent des automates sont les suivantes : Siemens Mitsubishi Télémécanique (Schneider) Jetter Allen-Bradley (Rockwell Automation) Omron Festo Un Automate Programmable Industriel (API : Automate programmable industriel ou, en anglais, PLC : Programmable Logic Controller) Est un appareil électronique de traitement de l’information (remplacement de logique a relais câblée). Effectue des fonctions d’automatisme programmées telles que  Logique combinatoire  Séquencement  Temporisation  Comptage  Calculs numériques  Asservissement, régulation  Permet de commander, mesurer et contrôler au moyen de signaux d’entrées et de sorties (numériques ou analogiques) toutes machines et processus, en environnement industriel. 2. Technologie et principes L’architecture générale d’un API se compose de : • Mémoire programme et données utilisateur RAM + mémoire E(E)PROM • Mémoire programme système ROM Page 4 sur 6 • Registres spécialisés paramétrables (tempos, compteurs, programmateurs, …) • Unité d’arithmétique et logique ALU • Mémoires image des entrées et des sorties • Bus entrée-sortie / système • Coupleurs entrée / sortie Les automates peuvent être de type compact ou modulaire : De type compact : on distinguera les modules de programmation (LOGO de Siemens, ZELIO de Schneider, MILLENIUM de Crouzet ...) des microautomates. Il intègre le processeur, l'alimentation, les entrées et les sorties. Selon les modèles et les fabricants, il pourra réaliser certaines fonctions supplémentaires (comptage rapide, E/S analogiques ...) et recevoir des extensions en nombre limité. Ces automates, de fonctionnement simple, sont généralement destinés à la commande de petits automatismes. De type modulaire: le processeur, l'alimentation et les interfaces d'entrées / sorties résident dans des unités séparées (modules) et sont fixées sur un ou plusieurs racks contenant le "fond de panier" (bus plus connecteurs). Alimentation électrique : Tous les automates actuels sont équipés d'une alimentation 240 V 50/60 Hz, 24 V DC. Les entrées sont en 24 V DC et une mise à la terre doit également être prévue. La mémoire de programme renferme le programme utilisateur. Le processeur traite le programme de façon cyclique : Au début de chaque cycle, le processeur lit les états de tous les signaux d’entrées et constitue une mémoire image des entrées (MIE). Page 5 sur 6 Le programme se déroule ensuite pas à pas. Le processeur range les états des signaux calculés dans la mémoire image des sorties (MIS). A la fin du cycle, le processeur écrit l’image mémoire dans les sorties. Le cycle peut être interrompu par des alarmes (alarmes process et d’horloge). 3. Les langages de programmation Encodage des étapes et des transitions (langage de bas niveau) – Listes d’instructions (IL) – Littéral structuré (ST) – Schéma à contacts (LD) – Logigrammes (FBD) Enchaînement des séquences « étapes - transitions » (langage de haut niveau) – Grafcet (SFC) Conclusion Dans ce premier chapitre on a abordé le concept d’un système automatisé et son environnement ainsi que les éléments assurant la réalisation et la mise en service d’un automatisme industriel tel que les automates programmables industriels API. Dans le suivant chapitre on présente un laquage graphique pour la programmation d’un API : le GRAFCET. Page 6 sur 6 uploads/Industriel/ chapitre-i 7 .pdf