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S4.1 : Automatismes programmables

DATE :

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1 MISE EN SITUATION MISE EN SITUATION MISE EN SITUATION MISE EN SITUATION

La station de pompage présente dans l’atelier ELEEC du lycée, est pilotée par un automate ZELIO.

Afin d’améliorer le fonctionnement de la pompe, on décide d’ajouter différents capteurs TOR et analogiques de pression à divers endroits dans le circuit.

De plus on souhaiterait piloter la station de pompage à distance par Internet.

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2 PROBLEMATIQUE PROBLEMATIQUE PROBLEMATIQUE PROBLEMATIQUE

En étudiant le schéma électrique pour déterminer le câblage des nouveaux capteurs, vous remarquez que toutes les entrées du ZELIO sont occupées, et après une recherche dans le catalogue Schneider, vous constatez qu’il est impossible d’ajouter un module supplémentaire pour accroitre le nombre d’entrées.

De plus le Zélio n’a pas de connexion Ethernet nécessaire pour communiquer avec l’extérieur.

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3 3 SOLUTION RETENUE SOLUTION RETENUE SOLUTION RETENUE SOLUTION RETENUE

Afin de réaliser le montage souhaité, vous décidez de changer le ZELIO par un TSX 37 avec une passerelle ETZ510 que vous avez déjà en votre possession.

Mais cela implique qu’il faudra modifier le programme du système, car celui-ci est d’origine en langage FBD et le TSX 37 ne se programme pas avec ce langage.

Le langage retenu sera le LADDER.

Remarque : Dans ce cours nous n’aborderons pas l’ETZ 510 qui

sert à la communication entre le TSX37 et le réseau Ethernet. Cet élément sera développé dans un cours prochain.

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4 PRESENTATION PRESENTATION PRESENTATION PRESENTATION DU TSX 37 DU TSX 37 DU TSX 37 DU TSX 37

Les TSX 37 sont des automates industriels de la société Schneider, pouvant avoir de 9 à 480 entrées – sorties.

Il existe plusieurs séries de TSX 37, qui dépendent : De la tension d’alimentation

Du nombre d’entrées et de sorties Du type d’entrées et de sorties

ETZ 510 TSX 37

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Les TSX 37 sont modulables, c'est-à-dire qu’on peut augmenter leur capacité de mémoire, d’entrées et de sorties, de fonctions. Ils peuvent être programmés en LADDER, GRAFCET et langage Littérale. La programmation se fait à l’aide d’un PC avec le logiciel PL7.

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5 STRUCTURE DU TSX 37 STRUCTURE DU TSX 37 STRUCTURE DU TSX 37 STRUCTURE DU TSX 37

Les TSX 37 sont structurés de la façon suivante :

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6 6 L’ADRESSAGE DES L’ADRESSAGE DES L’ADRESSAGE DES L’ADRESSAGE DES VOIES VOIES VOIES VOIES

Sur un TSX 37, les voies d’entrées ou de sorties sont adressées de la façon suivantes : Une entrée a le repère : %I……

Une sortie a le repère : %Q…..

En fonction de l’emplacement utilisé dans l’automate, le numéro d’une entrée ou d’une sortie se nomme de la façon suivante :

Une entrée Une entrée Une entrée

Une entrée : %I1.1: %I1.1: %I1.1 : %I1.1

Numéro de l’entrée

Numéro de l’emplacement Repère pour une entrée Une sortie

Une sortie Une sortie

Une sortie : %Q4.7: %Q4.7: %Q4.7: %Q4.7

Numéro de la sortie Numéro de l’emplacement Repère pour une sortie

Remarque :

Quel que soit le type de TSX 37 utilisé, le numéro des emplacements ne change pas.

Afficheur : Etats des entrées / sorties Connecteur pour le PC

Unité centrale de l’automate (CPU)

Emplacement pour les cartes d’entrées / sorties Emplacement de la batterie de sauvegarde Bornier d’alimentation

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S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16

24 V DC

%Ix.0

%Ix.1

%Ix.2

%Ix.3

%Ix.4

%Ix.5

%Ix.6

%Ix.7

%Ix.8

%Ix.9

%Ix.10

%Ix.11

%Ix.12

%Ix.13

%Ix.14

%Ix.15

source sink

1

2

3

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5

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INTERIEUR DE LA CARTE BOUTON POUSSOIR, CAPTEUR, FIN DE COURSE

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7 LE CABLAGE DES LE CABLAGE DES LE CABLAGE DES LE CABLAGE DES CARTES CARTES CARTES CARTES ENTREES / SORTIES ENTREES / SORTIES ENTREES / SORTIES ENTREES / SORTIES

Pour ce chapitre nous prendrons une carte TSX DMZ 28 DR, qui contient 16 entrées tout ou rien et 12 sorties relais.

Rappel :

Une entrée tout ou rien (TOR) sert à connecter les boutons poussoirs, les capteurs, etc. Elle ne peut avoir que 2 états, activé ou non activé.

Une sortie relais est constituée d’un simple contact qui sert (comme dans un simple allumage) à alimenter un récepteur comme les bobines de contacteur, les voyants, etc.

Le câblage des entrées et alimentation de la carte

L LL

L’alimentation’alimentation’alimentation’alimentation ::::

Elle se fait par une alimentation continue en 24 V DC. Le + doit être connecté sur la borne 17 et le – sur la borne 18 de la carte.

En fonction des automates, le 24 V DC peut être fourni par l’automate ou devra provenir d’une alimentation externe.

Les entrées Les entrées Les entrées Les entrées ::::

Elles se connectent entre le + 24 V DC de l’alimentation et les bornes numérotées de 1 à 16.

Attention : Borne 1 = Entrée 0

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Le câblage des sorties

Les sorties Les sorties Les sorties Les sorties ::::

Les sorties sont regroupées en 4 groupes ayant un point commun.

Les sorties regroupées sont : Groupe A : sortie %Qx.0

Groupe B : sorties %Qx.1 à %Qx.3 Groupe C : sorties %Qx.4 à %Qx.7 Groupe D : sorties %Qx.8 à %Qx.11

Dans notre exemple un point commun général est réalisé en reliant les bornes 21, 25, 30 et 35. Ce point est relié à la phase de l’alimentation. Puis le commun des récepteurs est raccordé au neutre.

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8 LA PROGRAMMATION LADDER LA PROGRAMMATION LADDER LA PROGRAMMATION LADDER LA PROGRAMMATION LADDER

La programmation LADDER est relativement simple à comprendre, car elle est très proche d’un schéma électrique. Seuls les symboles changent.

Un programme est composé d’un ensemble de variablesvariablesvariablesvariables qui peuvent être associées à une entrée ou une sortie de l’automate, ou bien à une mémoire interne (%Mx).

Ce symbole est un contact associé à l’état d’une variable.

Ce symbole représente l’état inverse d’une variable.

Ce symbole permet d’activer une variable.

KM1

KM2

KM3

KM4

H1

H2

H3

H4

EV1

EV2

EV3

EV4

%Qx.0

%Qx.1

%Qx.2

%Qx.3

%Qx.4

%Qx.5

%Qx.6

%Qx.7

%Qx.8

%Qx.9

%Qx.10

%Qx.11

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INTERIEUR DE LA CARTE

L N

BOBINE CONTACTEUR, VOYANT, ELECTROVANNE

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S1 S2

KM1

KM1 H1

Exemple :

Imaginons une variable que nous appelons « moteur » : Si nous voulons l’activer il faut se servir de ce symbole :

Si nous voulons faire un auto-maintient ou allumer un voyant quand la variable « moteur » est activée, il faut se servir de ce symbole :

Si nous voulons allumer un voyant alors que la variable « moteur » n’est pas activée, il faut se servir de ce symbole :

Pour réaliser un programme nous allons partir d’un schéma électrique, que nous allons transformer en programme LADDER.

Le schéma :

Chaque élément du schéma est associé à un repère, mais nous allons y ajouter un symbole (appelé aussi variable) utilisé ensuite pour la programmation.

Repère Variable Symbole

S1 arret

S2 marche

KM1 moteur

H1 v_marche

Ensuite chaque variable est associé à une entrée, une sortie ou une mémoire interne de l’automate. Dans notre exemple il n’y a pas besoin d’utiliser des mémoires internes.

La variable « arret » sera associée à l’entrée %I1.0 La variable « marche » sera associée à l’entrée %I1.1 La variable « moteur » sera associée à la sortie %Q2.1 La variable « v_marche » sera associée à la sortie %Q2.2

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Le programme en LADDER :

Le programme en LADDER correspond au réseau suivant :

Le câblage avec le TSX 37 :

Le câblage des entrées/sorties est le suivant :