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Automatismes et Informatique industrielle Intervenants: Mouloud Adel Mouloud.ad

Automatismes et Informatique industrielle Intervenants: Mouloud Adel Mouloud.adel@fresnel.fr Julien Marot julien.marot@fresnel.fr Marc Allain marc.allain@fresnel.fr Faculté des Sciences Licence 3 SPI Contenu • A] Cours/TDs: 1) Structure d’un système automatisé Exemple d’une maquette de domotique 2) Protocole de communication Modbus 3) Langages de programmation Contenu • B] TDs sur ordinateur: 1) Maquette de domotique: première approche 2) Langages de programmation: conception d’une temporisation 3) Mesure de température et transfert de données 4) Commande par réseau Ethernet (ETH) Contenu • C] TPs: 2 séances de TP noté: régulation de température TOR, 40% de la note finale +Préparation à l’examen: étude du sujet 2014- 2015 Examen www.fresnel.fr/perso/marot • Onglet Teaching -> Licence 3: 2 pdfs: Sujet d’examen et transparents de cours julien.marot@fresnel.fr 1) Structure d’un système automatisé PR: partie relations PC: partie commande PO: partie opérative Exemple de système automatisé Maquette domotique Boîte chauffage Boîte luminosité Schéma de câblage: Automate et extension analogique XA04 ©J.-J. Honorine Structure d’un automate • Modulaire: processeur, alimentation, interfaces entrée/sortie résident dans des unités séparées (les modules) • Compact: en une seule unité le processeur, l’alimentation, les interfaces d’entrées et sorties Automate Millenium 3 de Crouzet: compact Alimentation Entrées Sorties • Le Protocole de communication utilisé dans les automates programmables comme le Millenium 3 est le protocole Modbus. • Le protocole Modbus est basé sur une structure hiérarchisée entre un maître et plusieurs esclaves. • Le protocole Modbus peut être implémenté via TCP/IP sur câble Ethernet: on parle de Modbus TCP/IP. 2) Protocole de communication Modbus Transfert par Ethernet Deux types d’échange TCP/Modbus sont possibles: - le maître parle à un esclave et attend une réponse s’il l’a demandée, - le maître parle à l'ensemble des esclaves, sans attente de réponse (diffusion générale). Les trames Modbus • Une trame est un bloc d'information véhiculé au travers d'un support physique (cuivre, fibre optique, câble Ethernet) • Le maître envoie un message constitué de la façon suivante: Adresse de l’esclave Instruction Adresse du premier mot Nombre de mots Code CRC 16 Calculé sur l’ensemble du message Pour établir la liaison avec lui Donnée Codée sur un octet, en hexa: Lecture … Exemple d’échange entre un maître et un esclave Adresse de l’esclave Instruction Adresse du premier mot Nombre de mots Code CRC 16 Trame émise par le maître : 04 03 0002 0001 25 CA - Adresse esclave : 04 - Code fonction 03 = lecture du registre - N° du registre de début de lecture : 2, codé par 0002 - Nombre de registres de lecture : 1, codé par 0001 - CRC : 25 CA Réponse de l’esclave sans erreur : 04 03 02 02 58 B8 DE - Adresse esclave : 04 - Code fonction : lecture registre : 03 (inchangé) - Nombre d’octets données : 02 - Données du registre 0002 : MSB 02 et LSB : 58 -CRC : B8 DE Réponse de l’esclave avec erreur : 04 83 02 01 31 - Adresse esclave : 04 - Code fonction : lecture, avec le MSB forcé à 1, ce qui donne 83 - Code erreur (n° registre) : 02 - CRC : 01 31 3) Langages de programmation La norme IEC 1131-3 définit entre autres choses, cinq langages qui peuvent être utilisés pour la programmation d'applications d'automatisme. Les cinq langages sont : IL « instruction list », ou liste d'instructions: Exemple ASSEMBLEUR Langage textuel ST «structured text » ou texte structuré: Exemple Matlab Langage textuel FBD « function block diagram », ou schéma par blocs: Exemple: Crouzet Millenium 3 Langage graphique LD « ladder diagram», ou schéma à relais: programmation d'équations booléennes (true/false); 1 : éléments graphiques ; 2 : commentaires Extrait de l’aide en ligne du logiciel Crouzet Langage graphique SFC « sequential function chart »: Exemple GRAFCET, et tous les procédés séquentiels Une étape initiale est représentée par un carré doublé; Une étape active peut être désignée par un point au-dessus du numéro; Les actions associées sont indiquées de façon littérale ou symbolique, dans un rectangle relié à la partie droite. Exemple: Opération d’encollage pour la préparation d’herbicide Langage graphique Etapes Liaisons Orientées flèche nécessaire dans le sens montant Transitions, associées à une condition logique et à une mesure par un capteur Action associée à l’étape 1 (xx actions possibles) Mesure du niveau de la cuve FIN uploads/Ingenierie_Lourd/ automatismes-transparents-cours-l3-spi.pdf