La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

Automate Programmable 2e partie - Principes de fonctionnement.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "Automate Programmable 2e partie - Principes de fonctionnement."— Transcription de la présentation:

1 Automate Programmable 2e partie - Principes de fonctionnement

2 Automate Programmable Aux États-Unis, vers 1969, lindustrie automobile demande un contrôleur reprogrammable

3 Le cahier des charges Condition dutilisation en milieu industriel: bruit électrique, poussière, température, humidité, … Contexte: dans les années 60, les ordinateurs exigent un environnement particulier.

4 Le cahier des charges Variété et nombre des entrées/sorties: nombreux types de signaux : grandeur physique : tension, courant, … pression, débit, …. nature : analogique numérique (codé sur 2 N bits, Digital) tout ou rien (logique, Discrete)

5 Ce que les automates offrent aujourdhui Standards (signaux logiques) : + 5 Volts (CC) + 12 Volts (CC) 24 Volts (CA, CC) 48 Volts (CA, CC) 120 Volts (CA, CC) 230 Volts (CA, CC) 100 Volts (CC) Contacts secs (type relais)

6 Ce que les automates offrent aujourdhui Standards (signaux analogiques): Plages de tension: 0 à 5 Volts ; 0 à 10 Volts -5 à +5 Volts ; -10 à +10 Volts Plages de courant: 0 à 20 mA ; 4 à 20 mA

7 Le cahier des charges Simplicité de mise en œuvre: odoit être utilisable par le personnel en place oprogrammation facile Contexte: dans les années 60, les ordinateurs sont dune utilisation complexe.

8 Ce que les automates offrent aujourdhui Langage de programmation très simple: LADDER - Diagrammes échelle

9 Le cahier des charges Coûts acceptables Contexte: dans les années 60, les ordinateurs sont dun coût plutôt astronomique.

10 Les précurseurs Allen Bradley 60% du marché Nord-Américain Siemens Modicon ALSPA ( France) Télémécanique ( France)

11 Organisation fonctionnelle Schéma de lautomate

12 Organisation fonctionnelle Automate non-modulaire Entrées DC Sortie DC Entrées Sorties Digitales Mémoire

13 Organisation fonctionnelle Automate modulaire

14 Module dalimentation Ce module génère lensemble des tensions nécessaires au bon fonctionnement de lautomatisme

15 Lunité centrale Module de lautomate constitué de : processeur: microprocesseur ou microcontrôleur mémoire: ROM, RAM, EPROM, E2PROM

16 Lunité centrale : Processeur Fonctions: Lecture des informations dentrée Exécution de la totalité des instructions du programme en mémoire Écriture des actions en sortie

17 Lunité centrale : Processeur Types dinstructions disponibles : Logique Arithmétique Transfert de mémoire Comptage Temporisation Scrutation pas à pas

18 Lunité centrale : Processeur Types dinstructions disponibles : Lecture immédiate des entrées Écriture immédiate des sorties Branchements, sauts Test de bit ou de mot Interruption Contrôle P.I.D.

19 Lunité centrale : Mémoire Exprimée en ko ou Mo Gros automates: Quelques Mo. Répartition des zones mémoires : Table image des entrées Table image des sorties Mémoire des bits internes Mémoire programme dapplication

20 Lunité centrale : Mémoire Type de mémoire: RAM: Random Access Memory Entrée des données (écriture) Sortie des données (lecture) RAM Adresse

21 Lunité centrale : Mémoire Type de mémoire: ROM: Read Only Memory Sortie des données (lecture) ROM Adresse

22 Lunité centrale : Mémoire Type de mémoire: PROM: Programmable Read Only Memory Mémoire qui ne peut être programmée quune seule fois (par l'utilisateur en utilisant un PROM programmer ). EPROM: Erasable Programmable Read Only Memory Mémoire pouvant être programmée plusieurs fois Effaçage par rayons ultra-violets.

23 Lunité centrale : Mémoire Type de mémoire: E2PROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory 1.Re-programmer plusieurs fois (entre et fois) 2.Peut être effacée par signaux électriques 3.Coûteuse

24 Lunité centrale : Mémoire Connexion E/S entre l'API et l'automatisme piloté. Cartes Entrées Cartes Sorties Q 124 Actionneur Q124.X 7 0 I 124.X 7 0 I 124 Capteur I 124.5Q124.1 CPU

25 Lunité centrale Mode de fonctionnement synchrone : Lecture synchrone de toutes les entrées Écriture synchrone à toutes les sorties Fonctionne de façon cyclique

26 Lunité centrale Chien de garde (WATCHDOG) Surveille le C.P.U. de façon à éviter les graves conséquences d'un dérèglement de celui-ci Nécessaire puisque le CPU intervient dans 5 pannes sur 1000 La durée de lexécution des tâches, en mode cyclique, est contrôlée par le chien de garde et ne doit pas dépasser une valeur définie lors de la configuration de lAPI. Dans le cas de débordement, lapplication est déclarée en défaut, ce qui provoque larrêt immédiat de lAPI.

27 Lunité centrale Chien de garde (WATCHDOG) À chaque cycle, le C.P.U. doit réarmer le chien de garde, sinon ce dernier entame les actions suivantes: Mise à 0 de toutes les sorties Arrêt de l'exécution du programme Signalisation de la défaillance

28 Lunité centrale Traitement séquentiel : Remise à 0 du chien de garde Lecture des entrées Exécution du programme Écriture aux sorties

29 Lunité centrale Temps de scrutation vs Temps de réponse : temps Opérateur appui sur bouton Prise en compte Effet en sortie Temps de scrutation Temps de réponse

30 30 Les interfaces de communication But: ¤ permettre le dialogue avec dautres automates, des imprimantes, des calculateurs, des consoles de visualisation, des consoles de programmation Moyen données GénérationDetectionTransfert Canal 1 de transmission Canal 2 de transmission Canal n de transmission

31 31 Communication sérielle: ¤ Transmission de chaque bit à la queue leu-leu Les interfaces de communication

32 32 Trame de transmission: ¤ Sans communication, niveau logique de la ligne = 1 Les interfaces de communication

33 33 Trame de transmission: ¤ Bits de départ (de niveau 0) indiquant début du message Les interfaces de communication

34 34 Trame de transmission: ¤ Message de 7 ou 8 bits ¤ Bit de parité Détection derreur Les interfaces de communication

35 35 Bit de parité: ¤ Parité paire Nombre de 1 transmits pair ¤ Parité impaire Nombre de 1 transmit impair Les interfaces de communication

36 36 Bit de parité: ¤ En cas derreur, détection possible Ex: parité paire Les interfaces de communication

37 37 Trame de transmission: ¤ Bits darrêt (de niveau 1) ¤ Utile lorsque les trames se suivent sans délais Les interfaces de communication

38 38 Vitesse de transmission: ¤ Nombre de bits par seconde BAUD. ¤ Télex: 300 Bauds Message de 1 ko : 33.3 secondes ¤ Fibre optique: Bauds Message de 1 ko : 12,5 s Les interfaces de communication

39 39 Transmission « Half Duplex » Transmission « Full Duplex » Les interfaces de communication

40 40 Liens réseaux: ¤ Ethernet ¤ MAP III GM ¤ Devicenet ¤ Controlnet ¤ Profibus ¤... Les interfaces de communication

41 41 Les cartes dentrées logiques Organisation (partie 1):

42 42 Les cartes dentrées logiques Redresseur: ¤ Transforme la tension CA en tension CC.

43 43 Les cartes dentrées logiques Protection contre linversion de tension: ¤ Évite de détruire la carte suite à une erreur de câblage.

44 44 Les cartes dentrées logiques Mise en forme du signal: ¤ Détecteur à seuil de tension.

45 45 Les cartes dentrées logiques Mise en forme du signal: ¤ Détecteur à seuil de tension. t t V E V S 1 0 t V E V S 1 0

46 46 Spécifications Conversion analogue - numérique

47 47 Résolution

48 48 Résolution Nombre de bits pour représenter le signal analogue Système binaire-bit(binary digit) ¤ 0,1 ¤ On, Off ¤ Ouvert, fermé ¤ 2 états possibles

49 49 Résolution Besoin de plus d'un bit pour représenter la réalité ¤ 1 bit = 2 1 = 2 états ¤ 2 bits = 2 2 = 4 états ¤ 3 bits = 2 3 = 8 états ¤ 8 bits = 2 8 = 256 états ¤ 12 bits = 2 12 = 4,096 états ¤ 16 bits = 2 16 = 65,536 états

50 50 Résolution = plus petit changement de signal détectable le plus petit signal Résolution = Résolution (8 bits)= Plus petit incrément nombre total d'incréments = = 0.39 %

51 51 Résolution Pour une entrée mv à 8 bit ¤ 0 mv -> 0 décimal, 100 mv -> 256 ¤ Plus petit changement = 0.39 mv Pour une entrée mv à 12 bit ¤ 0 mv -> 0 décimal, 100 mv -> 4096 ¤ Plus petit changement = mv Pour une entrée mv à 16 bit ¤ Plus petit changement = mv

52 52 Résolution Pour une température ºC ¤ 8 bit - > 1 ºC ¤ 12 bit -> ºC ¤ 16 bit -> ºC

53 53 Fréquence d'acquisition Fréquence d'acquisition supérieure au signal d'entrée

54 54 Fréquence d'acquisition Fréquence d'acquisition trop lente = signal faux "aliasing"

55 55 Fréquence d'acquisition Fréquence acquisition ~ 2 fois la fréquence d'entrée (Nyquist)

56 56 Les modules PID Permet de réaliser des fonctions de régulation sans avoir recours au CPU Certains automates ont un (ou des) PID intégré dans le CPU ¤ Cest le CPU qui se tape le calcul !

57 57 Les modules PID Limitation importante au niveau de la période d échantillonnage des signaux analogiques: ¤ Généralement : >100 ms ¤ Certain modèles ($$$) : >10 ms

58 58 Les modules PID

59 59 Les cartes de comptage rapide Sadaptent à divers modèles de codeurs incrémentaux.

60 60 Les cartes de comptage rapide Sadaptent à divers capteurs de vitesse à impulsions.

61 61 Les cartes de comptage rapide Spécifications: ¤ Fréquence des signaux dentrée Généralement <100 kHz ¤ Limite de comptage Nombre de bits du registre de comptage

62 62 Les cartes daxes Pour le contrôle dun ou de plusieurs moteurs ¤ CA / CC / Pas-à-pas ¤ Commande numérique intégrée Interpolation linéaire, circulaire

63 63 Les cartes daxes Les moteurs ne peuvent être asservis avec les modules PID ¤ Périodes d échantillonnage plus courtes sont requises

64 64 Les modules dinterruption Une interruption est une section de programme qui est exécutée immédiatement lors dun événement déclencheur Les entrées du module servent de déclencheur à ces interruptions

65 65 Les interruptions Un automate peut réagir à diverses sources dinterruptions ¤ Signaux dentrées ¤ Temps Heure et jour donné Périodique

66 66 Les interruptions Principe de linterruption Programme normal Interruption (OB13)

67 67 Les terminaux industriels Ils assurent les fonctions de programmation & de maintenance du logiciel des automates

68 68 Les terminaux industriels Permettent: ¤ décrire et interpréter sous forme interactive, l ensemble des instructions du programme ¤ de mettre au point par simulation, ou par contrôle logiciel, léxécution du programme ¤ de sauvegarder le programme

69 69 Les terminaux industriels Permettent: ¤ de suivre en temps réel lévolution du cycle ¤ dinterroger et modifier Létat dun mot ou dun bit mémoire Létat dun mot ou dun bit dE/S Tout cela sans interrompre lexécution du programme en cours

70 70 FIN


Télécharger ppt "Automate Programmable 2e partie - Principes de fonctionnement."

Présentations similaires


Annonces Google