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1 AUTOMATISME ET INFORMATIQUE INDUSTRIELLE SUPPORT DE COURS UNIVERSITÉ DE DOUAL

1 AUTOMATISME ET INFORMATIQUE INDUSTRIELLE SUPPORT DE COURS UNIVERSITÉ DE DOUALA INSTITUT UNIVERSITAIRE DE TECHNOLOGIE DÉPARTEMENT GÉNIE INDUSTRIEL ET MAINTENANCE Par Pr Timothée KOMBE Maître de Conférences 2 CHAPITRE 1 : LE LOGICIEL PL7 1.1 PRÉSENTATION DU LOGICIEL PL 7 1.1.1 Présentation Le logiciel PL7 est un logiciel de programmation des automates de la série 7 Télémécanique. Dans l’ordre chronologique, le logiciel PL7-2 permet de programmer les automates TSX17, le logiciel PL7 Micro permet de programmer les automates TSX 37, le logiciel PL7 Junior est le logiciel de programmation des automates TSX 37 et TSX/PMX/PCX 57, le logiciel PL7 Pro permet quant à lui de programmer les automates TSX 37, TSX/PMX/PCX 57 jusqu’à la 4ème génération. Le logiciel Unity Pro permet la programmation des automates QUANTUM, le tout fonctionnant sous Windows. Le logiciel PL7 Pro offre, en plus des fonctionnalités du logiciel PL7 Junior, la possibilité de créer des blocs fonction utilisateur DFB (Derived Function Block), des écrans d'exploitation et des modules fonctionnels. Le logiciel PL7 Prodyn est un outil d'exploitation (conduite, diagnostic, maintenance) pour les automates TSX 37 et TSX/PMX/PCX 57. Il ne permet pas la création ou la modification d'application. Le logiciel PL7 (1) propose : • Un langage graphique, le Langage à Contacts encore appelé Ladder (LD). C’est la transcription de schémas à relais. Il est adapté aux traitements combinatoires. Il offre les symboles graphiques de base : contacts, bobines, blocs. L'écriture de calculs numériques est possible à l'intérieur de blocs opérations. • Un langage booléen, le langage Liste d'Instructions (IL), qui est un langage "machine" permettant l'écriture de traitements logiques et numériques. 3 • Un langage Littéral Structuré (ST), qui est un langage de type "informatique" permettant l'écriture structurée de traitements logiques et numériques. • Un langage Grafcet qui permet de représenter graphiquement et de façon structurée le fonctionnement d'un automatisme séquentiel. Ces langages mettent en œuvre des blocs fonctions pré-définis (Temporisations, Compteurs/Décompteur, Monostable, Programmateur cyclique, …), pouvant être complétés par des fonctions métiers (analogique, communication, comptage...) et des fonctions spécifiques (gestion du temps, chaîne de caractères...). Les objets du langage sont symbolisables à l'aide de l'éditeur de variables, ou en ligne dans les éditeurs de programme. 1.1.2 Structure monotâche C'est la structure par défaut du logiciel. Elle comporte une seule tâche : la tâche maître. Tâche maître (MAST) Cette tâche peut avoir une exécution apériodique dite cyclique (choix par défaut) ou périodique. En fonctionnement cyclique, les exécutions de la tâche sont enchaînées les unes après les autres, sans attente. En fonctionnement périodique, les exécutions de la tâche sont enchaînées à une période fixée par l'utilisateur. 4 1.1.3 Structure multitâche La structure multitâche des automates programmables TSX 37 et TSX/PMX/PCX 57 autorise une utilisation mieux adaptée, pour obtenir des applications temps réel performantes, en associant un programme spécifique à chaque fonction, chacun de ces programmes étant commandé par une tâche. Ces tâches sont indépendantes et exécutées en "parallèle" par le processeur principal qui gère leur priorité, ainsi que leur exécution. Ce type de structure a pour but de : • optimiser l'emploi de la puissance de traitement ; • simplifier la conception et la mise au point; chaque tâche est écrite et mise au point indépendamment des autres ; • structurer l’application; chaque tâche a une fonction qui lui est propre ; • optimiser la disponibilité. Le système multitâche propose la tâche maître, la tâche rapide et de 8 à 64 tâches événementielles suivant le processeur. Tâche rapide (FAST) La tâche rapide (facultative), d'exécution périodique, permet d'effectuer des traitements courts avec une priorité plus élevée que dans la tâche maître. Lorsqu'elle est programmée, elle est automatiquement lancée par le système lors du démarrage, elle peut être arrêtée et peut être ensuite redémarrée en agissant sur un bit système. Tâches événementielles (EVT) Ces tâches ne sont pas liées à une période comme les tâches précédemment décrites. Leur exécution est déclenchée par un appel en provenance de certains modules. Ces tâches sont les plus prioritaires. Le traitement, qu’elles doivent assurer, est nécessairement court afin de ne pas perturber l’exécution des autres tâches. 1.1.4 Programmation structurée et modulaire Les tâches d'un programme PL7 se composent de plusieurs parties appelées sections et de sous-programmes (SR). Chacune de ces sections peut être programmée dans le langage approprié au traitement à réaliser. Ce découpage en sections permet de créer un programme structuré et de générer ou incorporer aisément des modules de programme. Tâche maître Tâche rapide Tâches événementielle s - Priorité + 5 Les sous-programmes peuvent être appelés depuis n'importe quelle section de la tâche à laquelle ils appartiennent ou depuis d'autres sous-programmes de la même tâche. 1.1.5 Structuration en modules fonctionnels Un module fonctionnel est un regroupement d'éléments de programme (sections, événements, macro-étapes, tables d'animation, ...) destinés à réaliser une fonction d’automatisme. Un module fonctionnel est défini par un certain nombre d’attributs (nom, commentaire, programmation, tables d’animation associées, ...). Un module fonctionnel comprend un répertoire programme (composé d'un ou plusieurs modules de code) et d'un répertoire table d'animation. Sas (LD) Nettoyage (ST) Séchage (LD) PRL (LD) CHART POST (LD) Four_1 (Grafcet) Alarm_Sas (LD) Surv_Sec (LD) Alarm_Four (ST) Alarm_Nettoyage (ST) SR0 SR0 EVT0 MAST FAST 6 Un module fonctionnel peut être lui-même décomposé en modules fonctionnels de niveau inférieur, ces modules assumant, par rapport à la fonction principale, une ou plusieurs sous-fonctions d’automatisme. Seul le produit PL7 Pro permet la mise en œuvre des modules fonctionnels sur les automates TSX/PMX/PCX57. 1.1.6 Programmation symbolique L'utilisateur peut saisir ou visualiser les objets : • soit par leur repère (par exemple : %Q2.5), • soit par une chaîne de caractères (de 32 caractères maximum) appelée symbole (par exemple Fc_porte). Exemple : visualisation symbolique des objets en langage à contacts. Le langage à contacts, permet l'affichage simultané des repères et des symboles. Les objets du langage sont symbolisables à l'aide de l'éditeur de variables ou en ligne dans les éditeurs de programme. Cette base de symboles, gérée par l'éditeur de VARIABLES du logiciel, est globale à la station automate. Un module fonctionnel comporte du programme et des tables d'animation Le module Prod1 possède un sous module Mdm1 7 1.1.7 Instructions de PL7 Les langages PL7 exploitent tous le même jeu d'instructions. Par souci de simplicité celles-ci ont été classées en 2 jeux : les instructions de base et les instructions avancées. Instructions de base Elles comprennent les instructions booléennes de base, les blocs fonctions prédéfinis, et les instructions arithmétiques et logiques sur entier. Instructions avancées Elles comprennent des instructions répondant à des besoins de programmation avancée. Ces instructions sont de 2 types : • langage PL7, elles augmentent les possibilités de traitements du langage par des fonctions spécifiques (manipulation de chaînes de caractères, gestion du temps, ...) ; • métiers, elles offrent des fonctions spécifiques au métier à traiter, exemple de fonctions pour le métier communication : ✓ PRINT, pour envoyer un message type chaîne de caractères à un terminal ou une imprimante ; ✓ SEND, pour envoyer un message à une application ; ✓ PID, fonction PID de régulation. ✓ 1.1.8 Blocs fonction utilisateur Le logiciel PL7 Pro permet de créer des blocs fonction utilisateur DFB pour automate Premium. Ces blocs fonction DFB se conçoivent en langage littéral structuré. Ils peuvent être ensuite utilisés dans une section où un sous-programme, quel que soit le langage employé (ils peuvent aussi être utilisés avec le logiciel PL7 Junior). Un bloc fonction DFB se compose principalement : • d'un nom ; • de paramètres d'entrées et de sorties ; • de variables publiques et privées ; • du code en langage littéral structuré. Un bloc fonction DFB peut avoir un maximum de 15 entrées et/ou entrées/sorties et 15 sorties et/ou entrées/sorties. Une fois créé, chaque bloc fonction DFB peut être utilisé plusieurs fois dans une application. Le concepteur programme le bloc fonction DFB modèle (appelé : Type DFB) et pour chaque utilisation, l'utilisateur définit un nom d'instance par l'éditeur de variables ou à l'aide de l'écran d'aide à la saisie du langage choisi. 8 1.2 OBJETS ADRESSABLES 1.2.1 Définition des principaux objets booléens Bits d’entrées/sorties Les bits entrées/sorties %IXi et %QXi sont les "images logiques" des états électriques des entrées/sorties. Ils sont rangés dans la mémoire de données et sont mis à jour à chaque scrutation de la tâche dans laquelle ils sont configurés. Bits internes Les bits internes %Mi permettent de mémoriser des états intermédiaires durant l’exécution du programme. Note : Les bits d’entrées/sorties non utilisés ne peuvent pas être employés comme bits internes. Bits système Les bits système %S0 à %S127 surveillent le bon fonctionnement de l’automate ainsi que le déroulement du programme application. Le rôle et l’utilisation de ces bits sont développés dans le chapitre 3.1. Bits de blocs fonction Les bits de blocs fonction correspondent aux sorties des blocs fonction standard ou instance de DFB. Ces sorties peuvent être soit câblées directement, soit exploitées en tant qu'objet. Bits extraits de mots Le logiciel PL7 donne la possibilité d'extraire l'un des 16 bits d'un objet mot. Bits d'état des étapes et macro-étapes Grafcet Les bits uploads/Management/ cm-automatisme-et-info-ind-2020-chap-1 1 .pdf