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SYSTEME AUTOMATISE Matière d’œuvre Matière d’œuvre + Valeur ajoutée CONTRAINTES

SYSTEME AUTOMATISE Matière d’œuvre Matière d’œuvre + Valeur ajoutée CONTRAINTES Stocker, Doser, Transporter et malaxer Sable, Gravier, Eau, Ciment et des Adjuvants Béton prêt à l’emploi Ordre de commande Réglage Programme Energie Electrique et hydraulique Bruit Centrale à Béton I-1) API 1.1) Définition L'Automate Programmable Industriel (API) est une machine électronique programmable par une personne non informaticienne (automaticien en général) et destinée à piloter, en temps réel et en ambiance industrielle, des procédés logiques. 1-2) Place de l'API dans le système automatisé de production (S.A.P.) : a-) système automatisé de production L’objectif de l’automatisation des systèmes est de produire, en ayant recours le moins possible à l’homme, des produits de qualité et c’est pour un coût le plus faible possible. Un système automatisé est un ensemble d’éléments en interaction, et organisés dans un but précis : agir sur une matière d’œuvre afin de lui donner une valeur ajoutée. Le système automatisé est soumis à des contraintes : énergétiques, de configuration, de réglage et d’exploitation qui interviennent dans tous les modes de marche et d’arrêt du système Figure : schéma fonctionnel d’un système de production Un exemple concret pour le cas de notre projet : Figure : schéma fonctionnel d’une centrale à béton b- )structure d’un système automatisé : Tout système peut se décomposer selon schéma ci-dessous : Figure : architecture d’un système automatisé 1-3) Aspect Extérieur d’API Les automates peuvent être de type compact ou modulaire. a-)Automate de type Compact On distinguera les modules de programmation (LOGO de SIEMENS, ZELIO de SCHNEIDER, MILLENIUM de CROUZET ...) des micro automates. Il intègre le processeur, l'alimentation, les entrées et les sorties. Selon les automates, il pourra réaliser des fonctions supplémentaires et recevoir des extensions en nombre limité. Ils sont généralement destinés à la commande de petits automatismes. Figure 9 : Automates compacts ; LOGO de SIEMENS, ZELIO de SCHNEIDER et MILLENIUM de CROUZET. Figure11 : Eléments d'un automate programmable compact b -) Automate de type Modulaire Le processeur, l’alimentation et les interfaces d’entrées et les sorties résidents dans des unités séparés (modules) et sont fixés sur un ou plusieurs racks. Ces automates sont intègres dans les automatismes complexes où la puissance et la capacité de traitement sont nécessaires. Figure 12 : Automate modulaire SIMATIC S7-300 de Siemens 1 Module d'alimentation 2 Pile de sauvegarde 3 Connexion au 24V cc 4 Commutateur de mode (à clé) 5 LED de signalisation d'état et de défauts 6 Carte mémoire 7 Interface multipoint (MPI) 8 Connecteur frontal 9 Volet en face avant Unité centrale (Microprocesseur) MEMOIRES ENTREES SORTIES BUS INTERFACES Détecteurs, pupitre … Préactionneurs Module d'alimentation 1-4) Aspect Intérieur d’un API La structure interne d’un automate programmable industriel (API) est assez voisine de celle d’un système informatique simple, L’unité centrale est le regroupement du processeur et de la mémoire centrale. Figure : structure interne d’API a-) L’unité centrale : A base d’un microprocesseur, elle réalise toutes les fonctions logiques et arithmétiques à partir d'un programme contenu dans sa mémoire : elle lit et écrit dans la mémoire et actualise-les sorties. Elle est connectée aux autres éléments (mémoire et interface E/S) par un "Bus" parallèle qui véhicule les informations sous formes binaire entre ces éléments. b -) Les mémoires : Trois types de mémoire cohabitent :  Mémoire du système d'exploitation (ROM ou PROM),  Mémoire du programme (EEPROM) Mémoire des données lors du fonctionnement (RAM). Elle stock les variables d'entrée (états des capteurs), les variables de sortie (ordres aux actionneurs), variable Interne (résultats de fonctions, résultats intermédiaires). Cette dernière est généralement secourue par pile ou batterie. C -) Le bus interne : Il permet la communication de l'ensemble des blocs de l'automate et des éventuelles extensions.  On constate que :  Les échanges d’informations entre les différents éléments de l’automates (entrées, sorties, mémoires) transitent toujours par le processeur.  A cause du fonctionnement séquentiel, il n’y a jamais qu’un seul élément à la fois en communication avec le processeur. Il est possible d’utiliser un chemin commun et une procédure commune pour les échanges. Celui- ci est appelé BUS.  Le BUS est constitué de lignes d’adresse, de lignes de données et de lignes de contrôle L‘automate programmable adopte ainsi la structure typique d’un ordinateur. d- ) Module d'alimentation : Intégrée ou indépendante de l'automate programmable elle assure la distribution d'énergie aux différents modules. L'automate est alimenté généralement par le réseau monophasé 230V ; 50Hz mais d'autres alimentations sont possibles (110V etc...). Il est souhaitable d'asservir l'alimentation de l'automate par un circuit de commande spécifique. e -) La console de programmation : Chaque automate se programmant par une console de programmation propriétaire ou par un ordinateur :  PC : C'est généralement un PC où est installé un logiciel de programmation spécifique à l'API. Ce logiciel permet d'éditer le programme, de le compiler et de le transférer à l'automate  Consol (Le terminal) : offre une solution simple et pratique pour programmer en langage Booléen et effectuer des modifications. f -) Les interfaces d'entrées/sorties : Modules réalisant l’interface entre les signaux du processus (vers actionneurs ou venant des capteurs) et les signaux du bus interne de l’automate. Les types d’entrées/sorties Logiques TOR : Signaux « tout ou rien » représentant l’état logique de contacteurs, boutons poussoirs, voyants lumineux, détecteurs de présence, etc. Typiquement: Tensions continues ou alternatives: 12, 24, 48 ou 60 V LECTURE DES ENTREES EXECUTION DU PROGRAMME ECRITURE DES SORTIES Tensions: 110 ou 220 V Analogiques pour les PLC qui le permettent : résultent de la transduction de grandeurs physiques : vitesse, température, pression, etc. 1-5) le Mode de fonctionnement Un automate exécute son programme de manière cyclique. Figure : schéma du fonctionnement cyclique d’un API Lecture des entrées : L'automate lit les entrées (de façon synchrone) et les recopie dans la mémoire image des entrées. Exécution du programme : L'automate exécute le programme instruction par instruction et écrit les sorties dans la mémoire image des sorties. Ecriture des sorties : L'automate bascule les différentes sorties (de façon synchrone) aux positions définies dans la mémoire image des sorties. Ces trois opérations sont effectuées continuellement par l'automate (fonctionnement cyclique). uploads/Industriel/ stocker-doser-transporter-et-malaxer-reglage-programme-energie-electrique-et-hydraulique.pdf