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FONCTIONNEMENT AUTOMATE. I. Constitution d'un automate.

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Présentation au sujet: "FONCTIONNEMENT AUTOMATE. I. Constitution d'un automate."— Transcription de la présentation:

1 FONCTIONNEMENT AUTOMATE

2 I. Constitution d'un automate

3 Les automates sont le souvent de type modulaire : - une unité centrale - des cartes E/S - et de communication en fonction des besoins de chaque application UNITE CENTRALEE/SCOM

4 UNITE CENTRALEE/SCOM Programme Système Implanté par le constructeur, définit le mode de fonctionnement de l'automate Programme Système Données Système Implantées par le constructeur, permettent d'accéder à certaines fonctions prédéfinies Ex : %S6 (changement d'état cadencé) %SW124 (type de défaut UC) Programme Système Données Système Programme Utilisateur Réalisé par l'utilisateur : modules de programme Chart, Post, SR,... Programme Système Données Système Programme Utilisateur Données Utilisateur Gérées par l'utilisateur soit par programme soit directement par table d'animation, tableau des constantes,… Ex : %M0 (bit mémoire) %MW0 (mot mémoire) Programme Système Données Système Programme Utilisateur Données Utilisateur Unité Arithmétique et Logique Réalise les calculs Ex : addition, fonction OU,... Programme Système Données Système Programme Utilisateur Données Utilisateur Unité Arithmétique et Logique M.I.E. et M.I.S. mémoires images des Entrées et des Sorties

5 UNITE CENTRALEE/SCOM Programme Système Données Système Programme Utilisateur Données Utilisateur Unité Arithm. et Logique M.I.E. et M.I.S. Voyants et pré-actionneurs (distributeurs, contacteurs) Cartes Sorties Actionneurs (vérins, moteurs) Cartes Entrées Boutons et capteurs Cartes Entrées Boutons et capteurs

6 UNITE CENTRALEE/SCOM Programme Système Données Système Programme Utilisateur Données Utilisateur Unité Arithm. et Logique M.I.E. et M.I.S. Cartes Sorties Cartes Entrées Interfaces de communication - Console de programmation - Console de maintenance - Autres automates - Autres équipement,...

7 II. Les Entrées-Sorties physiques

8 CARTE ENTREES E1 E2 E3 E4 24 V= UNITE CENTRALE 0 V

9 CARTE ENTREES E1 E2 E3 E4 24 V= UNITE CENTRALE 24 V 0 V 24 V 0 V

10 CARTE SORTIES 24 V= UNITE CENTRALE M11 S11 : 0 V

11 CARTE SORTIES 24 V= UNITE CENTRALE M11 S11 : 24 V

12 III. Les Différentes phases du fonctionnement PHASE A : LECTURE DES ENTREES III. Les Différentes phases du fonctionnement

13 CARTE ENTREES E1 E2 E3 E4 UNITE CENTRALE Mémoire Image des Entrées (MIE) E1 E2 E3 E4 n° état Automate en STOP

14 CARTE ENTREES E1 E2 E3 E4 UNITE CENTRALE Adaptation et filtrage des signaux Mémoire Image des Entrées (MIE) E1 E2 E3 E4 n° état Passage de l'automate en RUN

15 III. Les Différentes phases du fonctionnement PHASE B : TEST DES ENTREES PAR LE PROGRAMME UTILISATEUR

16 UNITE CENTRALE MIE E1 E2 E3 E4 n° état Traitement des Entrées et évolutions possibles des grafcets PROGRAMME E1

17 UNITE CENTRALE MIE E1 E2 E3 E4 n° état Traitement des Entrées et évolutions possibles des grafcets PROGRAMME E1

18 III. Les Différentes phases du fonctionnement et ECRITURE DES SORTIES PAR LE PROGRAMME UTILISATEUR

19 UNITE CENTRALE MIS S11 S12 S13 S14 n° état Traitement des Sorties PROGRAMME S11%X24

20 UNITE CENTRALE MIS S11 S12 S13 S14 n° état Traitement des Sorties si %X24 est active PROGRAMME S11%X24

21 III. Les Différentes phases du fonctionnement PHASE C : AFFECTATION DES SORTIES

22 MIS S11 S12 S13 S14 n° état Relayage des sorties et maintien en état UNITE CENTRALECARTE SORTIES S11 S12 S13 S14

23 IV. Notion de scrutation

24 Les phases A, B et C peuvent être visualisées par un chronogramme C affectation Sorties - lecture MIE - franchissement transitions - écriture MIS B traitement programme : A lecture Entrées STOP > RUN

25 Ce cycle A-B-C est répété : on parle de "scrutation cyclique du programme" CBACBA

26 La durée d'une scrutation est d'environ 10 à 100 ms Scrutation (n)Scrutation (n+1)

27 V. Analyse des événements

28 INCIDENCE SUR LA PRISE EN COMPTE DES ENTREES

29 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Cas n°1

30 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Le programme se déroule, il effectue le traitement de la scrutation (n-1)

31 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Scrutation (n) : lors du traitement des entrées, l'image E1 reste à 0 puisque l'entrée physique E1 est absente

32 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 L'entrée physique passe à l'état 1 mais l'image E1 n'est pas réactualisée : elle reste à 0

33 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Scrutation (n+1), traitement des entrées : l'entrée E1 étant toujours présente, l'image E1 passe à l'état 1 et sera maintenue pendant toute la durée de cette scrutation

34 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Un test de E1 est demandé par le programme utilisateur : l'image de E1 étant à l'état 1, c'est cet état qui est pris en compte (état 1) 1 2 E1

35 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Un test de E1 est demandé une seconde fois par le programme utilisateur : l'image de E1 étant à l'état 1, c'est cet état qui est pris en compte (état 1) bien que l'entrée physique E1 ne soit plus présente Ainsi : on obtient la stabilité des entrées lors d'une scrutation donnée 1 2 E1 8 9

36 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Traitement des entrées pour la scrutation (n+2) : l'entrée physique E1 ayant disparu, l'image de E1 est remise à 0

37 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 L'image de E1 conserve cet état durant toute la scrutation suivante...

38 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 … même si E1 passe à l'état 1

39 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Cas n°2

40 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Soit l'entrée E1 : elle s'active en cours de scrutation (n)...

41 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 … elle disparaît au cours de cette scrutation.

42 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Lors du traitement des entrées en scrutation suivante, l'image E1 conserve son état à 0 puisque E1 a disparu

43 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 La mémoire image E1 n'a été à l'état 1 ni lors de la scrutation (n), ni lors de la scrutation (n+1)

44 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Du point de vue du programme, le passage momentané de l'entrée E1 n'aura pas été pris en compte

45 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Cas n°3

46 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Soit l'entrée E1 : elle s'active en cours de scrutation (n)...

47 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 … elle est toujours active lors du traitement des entrées

48 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 L'image E1 passe à l'état 1...

49 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 … et conserve cet état pendant la scrutation suivante même si E1 disparaît Observation d'après les cas 2 et 3 : Selon le moment d'arrivée d'une entrée brève, elle sera prise en compte ou non

50 V. Analyse des événements INCIDENCE SUR L'ACTIVATION DES SORTIES

51 Scrutation (n)Scrutation (n+1) Image S11 S11 Progr. Soit une instruction de programme qui consiste à activer la sortie S11 ( ) S11

52 Scrutation (n)Scrutation (n+1) Image S11 S11 Progr. Lors de la scrutation (n-1), le programme ne demande pas à activer S11 : l'image S11 reste à l'état 0 ( ) S11

53 Scrutation (n)Scrutation (n+1) Image S11 S11 Progr. Traitement des sorties : l'image S11 étant à 0, la sortie physique n'est pas activée ( ) S11

54 Scrutation (n)Scrutation (n+1) Image S11 S11 Progr. Le programme continue sa scrutation ( ) S11

55 Scrutation (n)Scrutation (n+1) Image S11 S11 Progr. les mêmes instructions sont à nouveau exécutées ( ) S11 ( ) S11

56 Scrutation (n)Scrutation (n+1) Image S11 S11 Progr. Si les conditions sont cette fois réunies pour obtenir S11... ( ) S11 ( ) S11

57 Scrutation (n)Scrutation (n+1) Image S11 S11 Progr. … l'image de S11 passe à l'état 1... ( ) S11 ( ) S11

58 Scrutation (n)Scrutation (n+1) Image S11 S11 Progr. … et est mémorisée ( ) S11 ( ) S11

59 Scrutation (n)Scrutation (n+1) Image S11 S11 Progr. Traitement des sorties : la sortie physique est activée... ( ) S11 ( ) S11

60 Scrutation (n)Scrutation (n+1) Image S11 S11 Progr. … et mémorisée jusqu'au traitement des sorties de la prochaine scrutation ( ) S11 ( ) S11

61 Scrutation (n)Scrutation (n+1) Image S11 S11 Progr. Si lors de la scrutation (n+1) la sortie doit être maintenue, l'image S11 est remise à l'état 1 ( ) S11 ( ) S11 ( ) S11

62 Scrutation (n)Scrutation (n+1) Image S11 S11 Progr. La sortie physique S11 garde son état sans interruption pendant la scrutation suivante ( ) S11 ( ) S11 ( ) S11

63 Scrutation (n+2)Scrutation (n+1) Image S11 S11 Progr. Si lors de la scrutation (n+2) les conditions pour activer S11 ont disparu, l'image de S11 reste à l'état 0, mais la sortie S11 garde son état jusqu'en fin de scrutation ( ) S11 ( ) S11 ( ) S11 ( ) S11

64 Scrutation (n+2)Scrutation (n+1) Image S11 S11 Progr. Lors de la prochaine mise à jour des sorties, S11 sera désactivée ( ) S11 ( ) S11 ( ) S11 ( ) S11

65 V. Analyse des événements METHODE DE PROGRAMMATION DES SORTIES

66 3 4 E1 S12S11 S12 ( ) S11 ? > %X3 Équation de la sortie S11 : S11 = X3 ( ) S12 ? > %X3 %X4 Équation de la sortie S12 : S12 = X3 + X4 Equations et programmation

67 3 4 E1 S12S11 S12 ( ) S11 %X3 ( ) S12 %X3 %X4 Fonctionnement

68 3 4 E1 S12S11 S12 ( ) S11 %X3 ( ) S12 %X3 %X4 Fonctionnement Exemple : X3 active Sens d'évolution du programme Image S11 = 1 Image S12 = 1 S11 = 1 S12 = 1 Fin de programme : affectation des sorties

69 3 4 E1 S12S11 S12 ( ) S11 %X3 ( ) S12 %X3 %X4 Sens d'évolution du programme Image S11 = 0 Fonctionnement Exemple : X4 active Image S12 = 1 S11 = 0 S12 = 1 Fin de programme : affectation des sorties

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71 V. Analyse des événements METHODE DE PROGRAMMATION DES SORTIES

72 3 4 E1 S12S11 S12 Les étudiants programment souvent ceci : ( ) S12 %X3 ( ) S11 %X4 ( ) S12

73 3 4 E1 S12S11 S12 ( ) S12 %X3 ( ) S11 %X4 ( ) S12 Soit par exemple : X3 active Sens d'évolution du programme Image S12 = 1 Image S11 = 1 Image S12 = 0 S12 = 0 !!! Fin de programme : affectation des sorties

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75 1. Ecrire les équations pour chaque sortie 2. Programmer une seule équation pour chaque sortie

76 VI. Délai de réaction

77 Temps nécessaire entre l'apparition d'une entrée et l'activation d'une sortie pour une équation logique : S11 = E1

78 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11 Soit le module de programme : S11 = E1 ( ) S11E1S11

79 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11 Scrutation (n-1) de ce module : l'entrée E1 est à l'état 0 ( ) S11E1S11

80 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11 Traitement des sorties : S11 reste inactive ( ) S11E1S11

81 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11 Scrutation (n) : apparition de l'entrée physique E1 ( ) S11E1S11

82 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11... traitement de l'équation S11=E1 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11

83 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11 L'équation réellement traitée est : image S11=image E1 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11

84 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11 Traitement des sorties : image S11 = 0, donc S11 = 0 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11

85 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11 Scrutation (n+1) : traitement des entrées image E1 passe à 1 et reste à 1 pendant la scrutation ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11

86 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11 Nouveau traitement de l'équation S11 = E1 L'image S11 passe à l'état 1 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11

87 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11 Traitement des sorties : l'image S11 étant à l'état 1, la sortie physique S11 est activée et maintenue durant la scrutation suivante ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11

88 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11 … l'image S11 est à l'état 1 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11

89 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11 … la sortie S11 est encore maintenue durant la prochaine scrutation ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11

90 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11 Entre l'instant d'apparition de l'entrée physique E1... ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11

91 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11 … et l'instant de l'activation de la sortie physique S11... ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11

92 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11 Il y a un délai de réaction ! ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11

93 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11 Au minimum : la durée d'une scrutation ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11

94 Scrutation (n)Scrutation (n+1) E1 Image E1 Progr. S11 Image S11 Au maximum : la durée de 2 scrutations. ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11 ( ) S11E1S11


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