Transcript IUT de Marseille

IUT de Marseille
Module Automatismes
DUT G.E.I.I
Commande de systèmes par Automates Programmables Industriels
Commande d’une partie opérative virtuelle
Introduction
L’objectif de ce TP est d’appréhender la commande de systèmes par un Automate
Programmable Industriel (API). Vous serez amené à configurer puis à programmer un
automate de la famille Schneider, en utilisant différents langages de programmation, pour
commander plusieurs parties opératives dont un logiciel simulera le fonctionnement.
I - Présentation de la configuration générale
A.P.I
Câble USB
Partie opérative simulé par PC
EASYPORT
Interface matérielle EasyPort
Câble SysLink
Automate Programmable
Dans le cadre de ce TP, la configuration générale du système sur lequel vous travaillerez est
schématisée ci-dessus. Trois parties sont à distinguer : L’automate programmable,
l’ordinateur permettant de programmer l’API et de simuler les parties opératives que vous
serez amenés à commander et la carte EasyPort permettant d’interfacer l’API et les parties
opératives simulées par le PC.
I.1 L’Automate Programmable Industriel et sa configuration
L’automate Programmable Industriel est un automate modulaire Schneider de la famille
Modicon M340. Le rack 8 emplacement comprend une alimentation CPS2000, une unité
centrale
P34
2020
munie
d’un
module
de
communication
et
enfin
deux
modules d’Entrées/Sorties: 1 module d’entrée Tout ou Rien (DDI 1602) ainsi qu’un module
de sorties Tout ou Rien (DRA 1605).
I.2 L’interface Easy Port et le logiciel EasyVeep
 EasyPort
L'interface de processus EasyPort USB sert à la transmission bidirectionnelle de signaux entre
un système de commande (API ou Partie Commande) et un processus à commander (qui peut
être virtuel (PC) ou réel). Afin d'exclure les rétroactions du processus sur le PC, la
transmission des données entre l'EasyPort USB et le PC fait systématiquement appel à des
interfaces à séparation galvanique.
En ce qui concerne ce TP, nous allons utiliser l’EasyPort USB comme interface entre un
système de commande de type API et une partie Opérative simulée par ordinateur en utilisant
deux logiciels : EasyVeep et Ciros.
●
L’interface EasyPort se présente sous la forma suivante :
L'interface de processus EasyPort USB possède :
●
Deux interfaces SysLink destinées à la lecture de 8 signaux d'entrée numériques (TOR) et à
la délivrance de 8 signaux de sortie numériques (TOR). L'entrée 0 de chaque interface
SysLink peut aussi s'utiliser en entrée de comptage rapide.
●
Un connecteur Sub D destiné à la lecture de 4 signaux d'entrée analogiques et à la
délivrance de 2 signaux de sortie analogiques.
● Des
interfaces USB 2.0 et RS 232 série destinées au couplage de l'EasyPort USB à un PC.
● Deux
bornes à vis d'alimentation en 24 V CC.
● 16
LED (vertes) d'indication d'état des entrées numériques.
● 16
LED (jaunes) d'indication d'état des sorties numériques.
●
Un écran LCD d'affichage d'un signal analogique sélectionné. Paramètres affichés : canal,
unité, tendance et valeur mesurée (4 chiffres).
●
Deux touches de réglage du canal analogique, de sélection de l'unité physique de la valeur
analogique et de réglage de l'adresse de l'EasyPort USB.
●
L’interface Syslink de l’EasyPort comporte :
8 entrées TOR
8 sorties TOR
Les entrées 0 et 1 du port 1 et 2 peuvent en outre s’utiliser en entrées de comptage rapides.
L’affectation des entrées/sorties du port 1 ou 2 est donnée par le tableau suivant :
Enfin l’interface EasyPort se connecte d’un coté au PC via le cable USB et de l’autre à
l’automate via le cable SysLink de la manière suivante :
Les capteurs des parties opératives simulées par l’ordinateur sont connectées aux sorties
de l’EasyPort. Les sorties de l’EasyPort seront donc à connecter aux entrées de
l’automate.
Les actionneurs des paries opératives simulées par l’ordinateur sont connectées aux
entrées de l’EasyPort. Les entrées de l’EasyPort seront donc à connecter aux sorties de
l’automate.
Easy Veep
Le logiciel d’émulation de partie opératives EasyVeep2 permet de simuler des systèmes
simples sur ordinateur, que l’on peut commander par un automate programmable par
l’intermédiaire de l’interface EasyPort. Cet outil vous aide à mettre au point des programmes
simples pour des processus ne nécessitant que quelques entrées et sorties avant d’aborder la
commande de parties opératives beaucoup plus complexes.
L’interface du logiciel EasyVeep2 se présente sous la forme de 4 onglets
Setting : Etablir la communication entre EasyPort et le logiciel EasyVeep.
Modules : Les différentes parties opératives simulées par EasyVeep.
Connections : Câblage des Entrées/Sorties de EasyPort et de la partie Opérative simulée.
Display : Visualisation de l’état des entrées/sorties de EasyPort.
II Commande de parties opératives simulées par EasyVeep
Le travail que vous allez effectuer dans le cadre de ce TP s'étale sur deux séances. Il vous est
demandé de :
- Comprendre le fonctionnement de la partie opérative simulée par le logiciel EasyVeep
- Programmer la partie commande
- Connecter l’automate à la partie opérative virtuelle (ordinateur) par l’intermédiaire de la
carte EasyPort.
- Exécuter le programme et de vérifier que le bon fonctionnement du système (API-Partie
opérative).
ETUDE DE LA COMMANDE D’UNE LAMPE
1.
Compréhension du fonctionnement de la partie opérative :
Lancer le logiciel EasyVeep2 en double cliquant sur l’cône correspondant qui se trouve sur le
bureau.
Dans le menu Modules : Observer et de commander manuellement les différents processus et
observer attentivement le module lampe. Allumer la lampe en appuyant sur le bouton
poussoir.
-
Repérer les entrées/sorties utilisées pour la commande de ce système dans le menu
Connections.
2. Programmation de la partie commande (Programme Automate)
 Démarrage du logiciel UNITY PRO XL et configuration matérielle du projet
●
Créer un nouveau dossier TP1 puis un dossier lampe sous TP1 dans le dossier ’’Mes
Documents’’. Ce dossier (Lampe) contiendra tous les fichiers du projet. Lorsque ce projet sera
terminé, vous copierez le dossier complet sous un autre nom puis vous modifierez le projet en
fonction de la nouvelle partie opérative à commander.
●
Lancer UNITY PRO M en double cliquant sur l’icône correspondant (icône sur le bureau).
Créer un nouveau projet en cliquant sur l’onglet (Fichier puis nouveau). L’automate
programmable utilisé est le Modicon BMX P34 2020 vers 2.50. Sauvegarder le projet sous le
nom lampe dans le dossier ’’Mesdocuments\TP1\lampe’’.
Dans la fenêtre Navigateur de Projet (à gauche de l’écran), double cliquer sur Bus
Automate pour configurer l’architecture matérielle de l’automate. Apparait alors
l’architecture matérielle avec un rack 8 emplacements, une alimentation CPS 2000 et un
module CPU P342020. Compléter alors cette architecture en indiquant les modules d’E/S
TOR, en double cliquant sur les emplacements 1 et 2 du Rack et en rajoutant les modules
correspondants (DDI 1602 et DRA 1605). Générer alors le projet (Onglet Génération puis
Analyser le projet). Voici ce qui doit s’afficher sur votre écran à la fin de cette étape.
●
● Dans
le menu « variables et instances FB », double cliquer sur « variables élémentaires ». Il
faut lister toutes les variables utilisées dans le projet. Les variables correspondant aux entrées
et aux sorties de l’automate doivent être définies de type ebool.
Désignation
Nature
des E/S de la partie opérative
Adresse
Automate
Bouton_Lampe
Entrée
%I0.1.0.0
Lampe
Sortie
%Q0.2.0.0
Le câblage des entrées et des sorties apparait dans le tableau ci dessus. Compléter dans ce
tableau puis sur le logiciel les ’’adresses’’ de ces variables (utiliser l’aide du logiciel)

Entrées : %Iw.x.y.z : rack w, position x, entrée y, voie z

Sorties : %Qw.x.y.z : rack w, position x, entrée y, voie z
Dans le menu « programme - Tâches – MAST – section » clic droit, créer une nouvelle
section de nom lampe en langage LD et créer le programme de commande de la lampe.
●
Pour visualiser ou forcer la valeur des variables de l’automate, vous allez créer une table
d’animation de nom « table ». Indiquer dans cette table toute les variables définies
précédemment. Pour ce faire, dans la fenêtre de navigateur de projet, cliquer sur le bouton de
droite de la souris sur le menu table d’animation puis sur nouvelle table d’animation.
● Sauvegarder
●
et puis analyser le projet dans le menu generation
Dans le menu automate, choisir le mode simulation , cliquer sur connexion puis
Transférer le projet vers l’automate
●
Mettre l’automate de simulation en mode RUN (menu automate exécuter) pour qu’il
exécute l’application
●
Afficher en même temps le programme et la table d’animation. Forcer la valeur de l’entrée
puis vérifier le fonctionnement de la sortie.
Si le fonctionnement n’est pas correct, il faut modifier le programme. Pour cela, il faut
d’abord déconnecter l’automate de simulation (menu automate), modifier l’application,
générer le projet, connecter l’automate de simulation, transférer le projet et enfin remettre
l’automate de simulation en mode RUN pour faire un nouveau test.
3. Connection de l’automate à la partie opérative virtuelle
●
Lorsque la simulation est correcte, on peut connecter l’automate à la partie opérative
simulée en deux temps : Connecter le câble syslink à la carte EasyPort puis le câble USB de
l’automate vers le PC.
● Mettre l’automate sous
●
tension.
Etablir la correspondance de l’affectation des entrées/sorties de EasyPort et ceux de
l’automate. Vérifier que le câblage entre l’automate et l’EasyPort correspond bien à ce qui est
fixé dans EasyVeep (menu connections).
Désignation
Nature
des E/S de la
Adresse
EasyPort
Automate
partie opérative
SysLink
Bouton_Lampe
Entrée
%I0.1.0.0
Output 0
Blanc
Lampe
Sortie
%Q0.2.0.0
Input 0
Gris-Rose
● Alimenter l’interface matérielle
● Connecter EasyPort
●
Couleur
connecteur
EasyPort par une tension continue de 24V.
au PC par l’intermédiaire du cable USB fournie avec cette carte.
Etablir la communication entre le PC et la carte EasyPort par l’intermédiaire du menu
Setting du logiciel EasyVeep.
● Enfin
Cliquer sur l’onglet Display. Celui-ci fait alors apparaitre un nouvel onglet Emulate,
sur lequel il faut aussi cliquer pour que la partie opérative puisse être visible et par voie de
conséquence commandée par l’automate.
4. Exécuter le programme
●
Dans le menu « automate », choisir le mode « standard », cliquer sur « connexion » puis
« Transférer le projet vers l’automate »
Mettre l’automate en mode RUN (menu « automate exécuter ») pour qu’il exécute le
programme.
●
Vérifier le bon fonctionnement de la lampe en observant simultanément le programme
LADDER et la partie opérative lampe sous EasyVeep.
ETUDE DE LA COMMANDE D’UN VERIN
L’étude de la commande d’un vérin comporte les mêmes étapes (4 étapes) que celles étudiées
dans le cas de la commande de la lampe, à savoir :
- Comprendre le fonctionnement de la partie opérative simulée par le logiciel EasyVeep :
visualiser la partie opérative Cylindre
- Programmer la partie commande
- Connecter l’automate à la partie opérative virtuelle (ordinateur) par l’intermédiaire de la
carte EasyPort.
- Exécuter le programme et de vérifier que le bon fonctionnement du système (API-Partie
opérative).
La programmation de cette partie opérative nécessite la programmation d’un GRAFCET.
Dans le menu programme - Tâches – MAST – section clic droit, créer une nouvelle section
de nom verin en langage SFC et créer le grafcet de l’application. Nommer les étapes E0, E1,
E2, E3, etc. et leur associer les variables de type bool qui correspondent aux actions. Dans le
menu Affichage, sélectionner l’affichage étendu pour visualiser les actions associées aux
étapes du grafcet.
Définir deux nouvelles sections pour la programmation des actions et des transitions. Utiliser
pour cela le langage ladder (LD). Indiquer comme nom Ex_Ey (Ex étant l’étape qui précède
la transition et Ey l’étape qui la suit).
Vérifier le bon fonctionnement de votre programme.
ETUDE DE LA COMMANDE DE L’ALLUMAGE d’UN TELEPHONE PORTABLE
Procédez de la même manière pour la commande du téléphone portable. La programmation
de cette Partie opérative nécessite l’utilisation d’une temporisation.
Pour les temporisations, dans le menu « programme - Tâches – MAST – sections », insérer
une nouvelle section de nom temporisations à écrire en langage LD. Utiliser des blocs
TON (clic droit puis assistant de saisie FFB type FFB = TON).
Vérifier le bon fonctionnement de votre programme.
ETUDE DE LA COMMANDE DE REMPLISSAGE D’UN CARTON
Procédez de la même manière pour la commande de l’emballage de cubes. La
programmation de cette Partie opérative nécessite l’utilisation d’un compteur.
Pour les temporisations, dans le menu « programme - Tâches – MAST – sections », insérer
une nouvelle section de nom compteur à écrire en langage LD. Utiliser des blocs CTU (clic
droit puis assistant de saisie FFB type FFB = CTU).
Vérifier le bon fonctionnement de votre programme.