LAutomate Programmable Industriel

LAutomate Programmable Industriel

I/ Gnralits :

Dans le cas dautomatisme complexe ncessitant un grand nombre dentres sorties, les schmas utilisant des relais deviennent trop complexes, on voit alors apparatre lAutomate Programmable Industriel.

LAPI est un outil de traitement dinformations non fig, faonnable la demande en fonction des besoins dun processus. Il reoit les informations relatives ltat du systme et commande les pr actionneurs suivant un ordre de squencement dfini dans une liste dinstructions qui lui sera communiqu : Recevoir : ncessit dentres.

Commander : ncessit de sorties.

Suivant un ordre de squencement : ncessite dun microprocesseur.

Liste dinstructions : ncessit de programmer dans un langage adapt.

Communiquer cette liste : ncessit dun outil de programmation.

II/ Emplacement dun API dans un systme de production automatis :

1. Prsentation gnrale dun systme de production automatis :

2. Exemple :

III/ Structure dun API :

Unit de traitement :

Elle renferme le processeur qui a pour rle principal le traitement des instructions qui constituent le programme de fonctionnement de lapplication. Le microprocesseur ralise ainsi toutes les fonctions logiques, les fonctions de temporisation, de comptage, de calcul... partir dun programme contenu dans sa mmoire.

Modules dentres Tout Ou Rien (T.O.R) :

Ils assurent lacquisition de donnes provenant des capteurs qui y sont connects (B.P, fin de course, etc...).

Modules de sorties T.O.R :

Ils pilotent les pr-actionneurs suivant les ordres labors par lunit de traitement.

Une interface de sortie T.O.R peut tre de type lectronique (transistor, triac) ou lectromcanique (relais).

Modules dentres analogiques :

Ils contiennent un Convertisseur Analogique numrique (CAN) qui convertie un signal analogique (0-5V, 0-10V, +/-10V, 0-20mA ou 4-20mA) en une information numrique qui est fournie au micro-processeur. Ces modules peuvent acqurir lensemble des grandeurs analogiques rencontres dans les applications industrielles : sonde de t, jauge de contrainte, etc ...

Modules de sorties analogiques :

Ils contiennent un Convertisseur Numrique Analogique (CNA) qui convertie linformation numrique en un signal analogique normalise 0-10V, 0-20mA ou 4-20mA. Ces modules sont alors capables de piloter des variateurs de vitesse, des vannes proportionnelles, etc...

Une alimentation stabilise :

Elle labore partir du rseau 230V alternatif les tensions internes ncessaires au fonctionnement des circuits lectroniques de lautomate ainsi quaux diffrents modules qui lui sont associs. Certains automates salimentent directement en 24V Continu, dans ce cas, ils ont besoin dune alimentation stabilise extrieure.

Les mmoires :

Elles sont destines au stockage des instructions qui constituent le programme de fonctionnement de lautomatisme, ainsi que toutes les donnes utiles au fonctionnement interne de lautomate.

Diffrentes familles de mmoires sont utilises dans les API :

- Les mmoires RAM : (Random Access Mmory ). Le contenu de ces mmoires peut tre lu et modifi, mais il est perdu en cas de coupure de courant. Une pile de sauvegarde peut tre incorpore dans lA.P.I. Le programme de traitement enregistr par lutilisateur est crit dans la mmoire RAM, on lappelle mmoire programme.

- Les mmoires EPROM dont le contenu est maintenu en cas de disparition de la tension dalimentation, et qui peuvent tre lues uniquement. Leur rcriture ncessite un effacement total pralable par une procdure particulire soit par rayons ultraviolets (EPROM : Erase Programmable ROM), soit lectriquement (EEPROM : Electricaly Erasable PROM). Elles sont destines la mmorisation du programme aprs la phase de mise au point. La mmoire programme est contenue dans une cartouche qui vient sinsrer sur le module processeur ou sur un module dextension mmoire.

- Les mmoires ROM (Read Only Memory). Lcriture de cette mmoire est effectue de manire dfinitive par le fabricant et ne peut tre modifi. Elle contient les informations ncessaires au fonctionnement interne de lAPI telles que les instructions de base, les microprogrammes (Interprteur du langage volu, programme moniteur). Les bus :

Ce sont des ensembles de conducteurs qui ralisent la liaison entre les diffrents lments de lautomate. Ils sont organiss en plusieurs sous-ensembles destins chacun vhiculer un type bien dfini dinformations : Bus de donnes, bus dadresses, bus de commande et bus dalimentation.

IV/ Diffrents type dautomates :

Automate compact :

Les petits automates, bas de gamme, ont souvent une configuration fige qui correspond une petite application industrielle spcifique. Toutes les cartes sont intgres dans un seul module. Ils ont cependant la possibilit de recevoir quelques extensions.

Automate modulaire :

Les automates modulaires correspondent au milieu ou au haut de gamme des constructeurs. Les cartes sont alors enfiches dans un rack standard.

V/ Excution dun cycle de traitement :

Lecture des entres :

Avant chaque traitement, lunit centrale lit les entres dans linterface dentre, autrement dit, elle recopie la valeur des signaux dentres dans la mmoire dentres. Les valeurs inscrites dans la mmoire dentres seront figes pendant tout le cycle de traitement.

Excution du programme :

Pour chaque ligne de programme, le rsultat calcul est inscrit immdiatement dans la mmoire correspondante.

Mise jour des sorties :

Les rsultats inscrits dans la mmoire des sorties sont ensuite recopis dans linterface de sortie qui met les sorties ltat logique correspondant.

Cblage des entres/sorties T.O.R :

Elmokh Lassaad Labo Automatisme