TP d’automatique
Automatisation d’une porte de garage
TP sur 1 s´ eance
Polytech’Tours D´ epartement Productique 1` ere ann´ ee
1 Pr´ esentation de l’´ equipement
La porte de garage `a automatiser comporte une porte dont le mouvement est assur´e par un moteur `a courant continu industriel (1500t/min`a 24V) avec r´educteur et limiteur de couple r´eglable. Les s´ecurit´es sont assur´ees par un en- semble de capteurs et de voyants
– une cellule de barrage photoelectrique
– un syst`eme de d´etection d’´ecrasement du joint de porte
– des interrupteurs m´ecaniques de fin de course des mouvements d’ouverture et de fermeture
– un bouton de demande d’ouverture, un digicode et un arrˆet d’urgence – des voyants de signalisation des mouvements de la porte
– des voyants pour simuler l’´eclairage de la zone d’acc`es s´ecuris´ee.
2 Travail demand´ e
Concevoir la commande qui devra assurer le fonctionnement de la porte.
Le fonctionnement normal est le suivant : apr`es une demande d’ouverture (soit par le bouton int´erieur et la pr´esence v´ehicule soit par un code juste tap´e `a l’ext´erieur), la porte s’ouvre compl`etement. Une fois en haut, elle attend qu’il y ait 5 secondes sans passage de voiture avant de se fermer. Pendant la fer- meture, la porte doit obligatoirement se relever enti`erement d`es qu’un obstacle est susceptible de gˆener son mouvement. Pendant l’ouverture, la porte doit se refermer si le capteur de s´ecurit´e haute est touch´e. Vous choisirez un code `a 3 ou 4 chiffres. Vous pouvez g´erer les voyants et l’´eclairage `a votre convenance comme par exemple : voyant orange clignotant pendant le mouvement de la porte, voyant vert quand la porte s’ouvre et est ouverte, voyant rouge quand la porte se ferme.
Programmer cette commande `a l’aide du logiciel PL7 pro et l’implanter sur l’automate. Tester le fonctionnement de pr´ef´erence en pr´esence de l’enseignant.
3 Pr´ ecisions techniques
Lancer PL7 Pro 4.x et chargerporte vide.stx. (S’il n’est pas en local, vous pouvez le charger sur le site). Faire enregistrer sous... votre r´epertoire. Ce pro-
1
gramme contient les mn´emoniques et la configuration de l’automate. Votre pro- gramme doit se placer dans la partie Programme/Tˆache Mast/Section/Grafcet/
qui doit ˆetre vierge. Comme dans tout programme PL7, vous devez utiliser la partie Chart pour faire les grafcets avec les transitions et la partie Post pour programmer les actions. Le bit syst`eme %S6 est une base de temps d’une seconde et peut ˆetre utilis´e pour faire clignoter le voyant orange.
Les transitions peuvent tester les entr´ees et les actions portent sur les sorties.
La liste des entr´ees et sorties sont sur le tableau ci-dessous. Toutes ces entr´ees et sorties sont bool´eennes. Les capteurs fin de course et de s´ecurit´e sont norma- lement `a 1. Par exemple quand la porte est ferm´ee,P f erest `a 0. Sinon (porte ouverte ou entre-ouverte),P f erest `a 1.
Quand une touche du digicode est appuy´ee, l’entr´ee ”touche appuy´ee” passe
`
a 1. Les informations A, B, C et D donnent un codage binaire de la valeur de la touche.
La mise sous tension de la maquette se fait en deux temps : le gros bouton rouge met en ´energie la partie commande (l’automate et l’armoire ´electrique, partie commande). Puis il faut mettre en ´energie la partie op´erative. Pour cela, il faut se mettre en mode manuel et appuyer sur le bouton vert `a gauche. Le voyant juste en dessous doit s’allumer. C’est seulement quand cette ´energie est mise que la porte peut se mouvoir. Avant de passer en mode ”auto”, l’automate doit ˆetre en mode ”run”. Le passage en mode ”stop” quand la maquette est en mode ”auto” coupe l’´energie `a la partie op´erative.
L’entr´ee ”mise sous tension” sert `a savoir si la partie op´erative de la porte est en ´energie. La sortie ”s´ecurit´e TSX” est configur´ee et vous n’avez pas `a l’utiliser.
4 Compte-rendu
Il est inutile de citer l’´enoncer du TP. Votre compte-rendu doit ˆetre de 5 pages maximum et doit comporter les ´el´ements suivants :
– Les grafcets ”papier” qui vous a servi de base `a la programmation de l’automate. Les r´eceptivit´es et les actions de ces grafcets apparaissent en clair (mot ou mn´emonique, pas les adresses automates)
– Pour montrer votre programmation sur PL7, vous pouvez inclure le graf- cet tel qu’il apparaˆıt dans le module ”chart”, montrer la programmation ladder de 3 ou 4 transitions bien choisies et la programmation du module
”post”.
– Une synth`ese de ce qui marche et de ce qui ne marche pas (voir la partie
”tests”) – Une conclusion
5 Tests
Voici quelques tests que vous pouvez utiliser pour ´evaluer votre programma- tion. Ils sont pr´esent´es dans un ordre croissant de complexit´e. Ils supposent que la porte est ferm´ee, aliment´ee, en ”auto”, automate en run et grafcets en ´etape initiale.
2
1. Demande d’ouverture, v´erifier que la porte s’ouvre, attend bien les 5 se- condes en haut puis se referme.
2. Demande d’ouverture, toucher la s´ecurit´e haute pendant la mont´ee, v´erifier la fermeture compl`ete de la porte
3. Demande d’ouverture, toucher la s´ecurit´e basse ou couper la barri`ere lu- mineuse pendant la descente de la porte. Cette derni`ere doit remonter compl`etement et finir le cycle normal (attente en haut, fermeture) 4. Une fois la porte ouverte, couper la barri`ere plusieurs fois dans un laps de
temps de 4 secondes. La porte doit rester ouverte encore 5 secondes apr`es (donc 9 secondes en tout)
5. Demande d’ouverture, quand la porte est presque en haut toucher la s´ecurit´e haute. La porte se ferme, pendant la descente, toucher a s´ecurit´e basse, la porte doit s’ouvrir `a nouveau et finir un cycle normal.
6. Pendant la fermeture de la porte, faire une nouvelle demande d’ouverture.
La porte doit s’ouvrir avant la fin de sa fermeture.
7. Test du digicode : le code bon, test´e `a diff´erentes vitesses doit toujours faire ouvrir la porte. Le voyant code faux ne doit pas s’allumer d`es qu’une mauvaise touche a ´et´e appuy´ee pour ne pas aider une personne qui cherche le bon code.
8. Une ou deux touches au hasard sont appuy´ees par un passant. 30 secondes apr`es, quelqu’un qui connaˆıt le code cherche `a entrer. Ca doit marcher ou bien le voyant code faux doit le pr´evenir quand il doit recommencer le code.
9. Est-ce difficile de changer de code ?
10. Que se passe-t-il si le capteur porte ouverte est coll´e `a 0 ? coll´e `a 1 ? Comment peut-on s’apercevoir que le capteur est d´efectueux ?
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Tab.1 – Tableau des entr´ees et sorties de l’automate
Entr´ees Sorties
mn´emo. commentaire adresse mn´emonique commentaire adresse M st mise sous tension %I1.0 SECU T SX s´ecurit´e TSX %Q2.0 Bp int Bouton poussoir %I1.1 CODE OK voyant ”code bon” %Q2.1 Stob clv touche appuy´ee %I1.2 CODE N OK voyant ”code faux” %Q2.2 Inf o d information D %I1.3 ECLAIRAGE voyants d’´eclairage %Q2.3 Inf o c information C %I1.4 V OY ORAN voyants oranges %Q2.4 Inf o b information B %I1.5 V OY V ERT voyants verts %Q2.5 Inf o a information A %I1.6 V OY ROU GE voyants rouges %Q2.6 Secu hp= 0 s´ecu. haute touch´ee %I1.7 OU V P ouverture porte %Q2.7 Secu bp= 0 s´ecu. basse touch´ee %I1.8 F ER P fermeture porte %Q2.8 P res veh pr´esence v´ehicule %I1.9
P f er= 0 porte ferm´ee %I1.10 P ouv= 0 porte ouverte %I1.11 Secu barr= 0 barrage coup´e %I1.12 Auto s´electeur auto %I1.13
Tab.2 – Cablage du clavier `a l’automate Information
touche D C B A
%I1.3 %I1.4 %I1.5 %I1.6
0 0 0 0 0
1 0 0 0 1
2 0 0 1 0
3 0 0 1 1
4 0 1 0 0
5 0 1 0 1
6 0 1 1 0
7 0 1 1 1
8 1 0 0 0
9 1 0 0 1
A 1 0 1 0
B 1 0 1 1
4
