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BAC STI GE
DOMAINE :
http://www.courselec.free.fr
Etude des automates programmables
industriels (API) S4 : Communication et traitement de
l’information
ROIZOT Sébastien 1 LPO ASTIER (AUBENAS 07)
I)- Architecture d'un API :
La structure interne d’un API peut se représenter comme suit :
L'automate programmable reçoit les informations relatives à l'état du système et puis commande les
pré-actionneurs suivant le programme inscrit dans sa mémoire.
Un API se compose donc de trois grandes parties :
• Le processeur ;
• La zone mémoire ;
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1)- Le microprocesseur :
Le microprocesseur réalise toutes les fonctions logiques ET, OU, les fonctions de temporisation, de
comptage, de calcul... à partir d'un programme contenu dans sa mémoire.
Il est connecté aux autres éléments (mémoire et interface E/S) par des liaisons parallèles appelées ' BUS '
qui véhiculent les informations sous forme binaire..
2)- La zone mémoires :
a)- La Zone mémoire va permettre :
• De recevoir les informations issues des capteurs d’entrées
• De recevoir les informations générées par le processeur et destinées à la commande des
sorties (valeur des compteurs, des temporisations, …)
• De recevoir et conserver le programme du processus
Microprocesseur
Mémoire Interface
d’entrée
Interface de
sortie
Horloge Commande
des pré-actionneurs
Dialogue Homme/Machine
Etat du système
Bus
ROIZOT Sébastien 2 LPO ASTIER (AUBENAS 07)
b)-Action possible sur une mémoire :
• ECRIRE pour modifier le contenu d’un programme
• EFFACER pour faire disparaître les informations qui ne sont plus nécessaires
• LIRE pour en lire le contenu d’un programme sans le modifier
c)- Technologie des mémoires :
• RAM (Random Acces Memory): mémoire vive dans laquelle on peut lire, écrire et effacer
(contient le programme)
• ROM (Read Only Memory): mémoire morte accessible uniquement en lecture.
• EPROM mémoires mortes reprogrammables effacement aux rayons ultra-violets.
• EEPROM mémoires mortes reprogrammables effacement électrique
Remarque :
La capacité mémoire se donne en mots de 8 BITS (Binary Digits) ou octets.
Exemple:
Soit une mémoire de 8 Koctets = 8 x 1024 x 8 = 65 536 BITS. Cette mémoire peut contenir
65 536 informations binaires.
3) Les interfaces d'entrées/sorties :
Les entrées reçoivent des informations en provenance des éléments de détection (capteurs) et du pupitre
opérateur (BP).
Les sorties transmettent des informations aux pré-actionneurs (relais, électrovannes …) et aux éléments
de signalisation (voyants) du pupitre.
a)- Interfaces d’entrées :
Elles sont destinées à :
• Recevoir l’information en provenance des capteurs
• Traiter le signal en le mettant en forme, en éliminant les parasites et en isolant électriquement
l’unité de commande de la partie opérative.
OPTO 1
LED 1
Dz1
R2
R1
R3
S
Vs
+24V +5V
Capeur
fin de course
D' T'
ROIZOT Sébastien 3 LPO ASTIER (AUBENAS 07)
Fonctionnement de l’interface d’entrée :
Lors de la fermeture du capteur ;
• LED1 signal que l’entrée automate est actionnée
• La led D’ de optocoupleur s’éclaire
• Le photo transistor T’ de l’optocoupleur devient passant
• La tension Vs=0V
Donc lors de l’activation d’une entrée automate, l’interface d’entrée envoie un 0 logique à l’unité de
traitement et un 1 logique lors de l’ouverture du contact du capteur (entrée non actionnée).
b)- Interfaces de sorties :
Elles sont destinées à :
• Commander les pré-actionneurs et éléments des signalisations du système
• Adapter les niveaux de tensions de l’unité de commande à celle de la partie opérative du système
en garantissant une isolation galvanique entre ces dernières
Fonctionnement de l’interface de sortie :
Lors de la commande d’une sortie automate ;
• L’unité de commande envoie un 1 logique (5V)
• T1 devient passant, donc D’ s’éclaire
• Le photo transistor T’ de l’optocoupleur devient passant
• LED 1 s’éclaire et nous informe de la commande de la sortie O0,1
• T2 devient passant
• La bobine RL1 devient sous tension et commande la fermeture du contact de la sortie O0,1
R3
LED 1
+24V+5V
Unité de
commande
OPTO 1
D'
T'
T1
R2
R1
R4
R5
D1
RL1
T2
Commun
sortie API
Sortie 1
API
O0,1
ROIZOT Sébastien 4 LPO ASTIER (AUBENAS 07)
Donc pour commander une sortie automate l’unité de commande doit envoyer :
• Un 1 logique pour actionner une sortie API
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4)- Fonctionnement automate programmable industriel :
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L'alimentation intégrée dans l'API, fournit à partir des tensions usuelles des réseaux ( 230 V, 24 V= ) les
tensions continues nécessaires au fonctionnement des circuits électroniques.
II)- Raccordement automate
1)- TSX 17-20 de chez Télémécanique
a)- Présentation
EXECUTION DU
PROGRAMME
Préliminaire
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AFFECTATION DES
SORTIES
LECTURE DE L’ETAT
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Alimentation
API 230V
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capteurs entrées API Entrées automates
Sorties automates
ROIZOT Sébastien 5 LPO ASTIER (AUBENAS 07)
b)- Câblage des entrées/sorties
2)- TSX micro de chez Télémécanique
a)- Présentation
0 1 2 3 4 8765 1211109 16151413 20191817 21
2524118 9 10C8 117C4 7 4 5 63N L C32C1 1 C20C0
110V
240V
+24V0V
0,25A
Entrées
Sorties
Entrées
TSX 17-20
R U S TO
C P U PR O
I/ O M E
B A T
CARTOUCHE
S1 S3S2
L
N
A2
A1
A2
A1
A2
A1
A2
A1
24V
KM2KM1 KM4KM3 H1
F1
Q1
AU
Q5
F2
Module de sortie
Module d’entrées
Emplacement pour modules
supplémentaires :
Module E/S analogique
Module E/S tout ou rien
etc …
ROIZOT Sébastien 6 LPO ASTIER (AUBENAS 07)
b)- Présentation module d’entrées/sorties DMZ 28DR
c)- Câblage du module d’entrées/sorties
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Automate programmable industriepar_www.cours-electromecanique.com_

  • 1. BAC STI GE DOMAINE : http://www.courselec.free.fr Etude des automates programmables industriels (API) S4 : Communication et traitement de l’information ROIZOT Sébastien 1 LPO ASTIER (AUBENAS 07) I)- Architecture d'un API : La structure interne d’un API peut se représenter comme suit : L'automate programmable reçoit les informations relatives à l'état du système et puis commande les pré-actionneurs suivant le programme inscrit dans sa mémoire. Un API se compose donc de trois grandes parties : • Le processeur ; • La zone mémoire ; • Les interfaces Entrées/Sorties 1)- Le microprocesseur : Le microprocesseur réalise toutes les fonctions logiques ET, OU, les fonctions de temporisation, de comptage, de calcul... à partir d'un programme contenu dans sa mémoire. Il est connecté aux autres éléments (mémoire et interface E/S) par des liaisons parallèles appelées ' BUS ' qui véhiculent les informations sous forme binaire.. 2)- La zone mémoires : a)- La Zone mémoire va permettre : • De recevoir les informations issues des capteurs d’entrées • De recevoir les informations générées par le processeur et destinées à la commande des sorties (valeur des compteurs, des temporisations, …) • De recevoir et conserver le programme du processus Microprocesseur Mémoire Interface d’entrée Interface de sortie Horloge Commande des pré-actionneurs Dialogue Homme/Machine Etat du système Bus
  • 2. ROIZOT Sébastien 2 LPO ASTIER (AUBENAS 07) b)-Action possible sur une mémoire : • ECRIRE pour modifier le contenu d’un programme • EFFACER pour faire disparaître les informations qui ne sont plus nécessaires • LIRE pour en lire le contenu d’un programme sans le modifier c)- Technologie des mémoires : • RAM (Random Acces Memory): mémoire vive dans laquelle on peut lire, écrire et effacer (contient le programme) • ROM (Read Only Memory): mémoire morte accessible uniquement en lecture. • EPROM mémoires mortes reprogrammables effacement aux rayons ultra-violets. • EEPROM mémoires mortes reprogrammables effacement électrique Remarque : La capacité mémoire se donne en mots de 8 BITS (Binary Digits) ou octets. Exemple: Soit une mémoire de 8 Koctets = 8 x 1024 x 8 = 65 536 BITS. Cette mémoire peut contenir 65 536 informations binaires. 3) Les interfaces d'entrées/sorties : Les entrées reçoivent des informations en provenance des éléments de détection (capteurs) et du pupitre opérateur (BP). Les sorties transmettent des informations aux pré-actionneurs (relais, électrovannes …) et aux éléments de signalisation (voyants) du pupitre. a)- Interfaces d’entrées : Elles sont destinées à : • Recevoir l’information en provenance des capteurs • Traiter le signal en le mettant en forme, en éliminant les parasites et en isolant électriquement l’unité de commande de la partie opérative. OPTO 1 LED 1 Dz1 R2 R1 R3 S Vs +24V +5V Capeur fin de course D' T'
  • 3. ROIZOT Sébastien 3 LPO ASTIER (AUBENAS 07) Fonctionnement de l’interface d’entrée : Lors de la fermeture du capteur ; • LED1 signal que l’entrée automate est actionnée • La led D’ de optocoupleur s’éclaire • Le photo transistor T’ de l’optocoupleur devient passant • La tension Vs=0V Donc lors de l’activation d’une entrée automate, l’interface d’entrée envoie un 0 logique à l’unité de traitement et un 1 logique lors de l’ouverture du contact du capteur (entrée non actionnée). b)- Interfaces de sorties : Elles sont destinées à : • Commander les pré-actionneurs et éléments des signalisations du système • Adapter les niveaux de tensions de l’unité de commande à celle de la partie opérative du système en garantissant une isolation galvanique entre ces dernières Fonctionnement de l’interface de sortie : Lors de la commande d’une sortie automate ; • L’unité de commande envoie un 1 logique (5V) • T1 devient passant, donc D’ s’éclaire • Le photo transistor T’ de l’optocoupleur devient passant • LED 1 s’éclaire et nous informe de la commande de la sortie O0,1 • T2 devient passant • La bobine RL1 devient sous tension et commande la fermeture du contact de la sortie O0,1 R3 LED 1 +24V+5V Unité de commande OPTO 1 D' T' T1 R2 R1 R4 R5 D1 RL1 T2 Commun sortie API Sortie 1 API O0,1
  • 4. ROIZOT Sébastien 4 LPO ASTIER (AUBENAS 07) Donc pour commander une sortie automate l’unité de commande doit envoyer : • Un 1 logique pour actionner une sortie API • Un 0 logique pour stopper la commande d’une sortie API 4)- Fonctionnement automate programmable industriel : 5)- Alimentation de l'automate programmable industriel : L'alimentation intégrée dans l'API, fournit à partir des tensions usuelles des réseaux ( 230 V, 24 V= ) les tensions continues nécessaires au fonctionnement des circuits électroniques. II)- Raccordement automate 1)- TSX 17-20 de chez Télémécanique a)- Présentation EXECUTION DU PROGRAMME Préliminaire Séquentiel Postérieur AFFECTATION DES SORTIES LECTURE DE L’ETAT DES ENTREES Alimentation API 230V Alimentation des capteurs entrées API Entrées automates Sorties automates
  • 5. ROIZOT Sébastien 5 LPO ASTIER (AUBENAS 07) b)- Câblage des entrées/sorties 2)- TSX micro de chez Télémécanique a)- Présentation 0 1 2 3 4 8765 1211109 16151413 20191817 21 2524118 9 10C8 117C4 7 4 5 63N L C32C1 1 C20C0 110V 240V +24V0V 0,25A Entrées Sorties Entrées TSX 17-20 R U S TO C P U PR O I/ O M E B A T CARTOUCHE S1 S3S2 L N A2 A1 A2 A1 A2 A1 A2 A1 24V KM2KM1 KM4KM3 H1 F1 Q1 AU Q5 F2 Module de sortie Module d’entrées Emplacement pour modules supplémentaires : Module E/S analogique Module E/S tout ou rien etc …
  • 6. ROIZOT Sébastien 6 LPO ASTIER (AUBENAS 07) b)- Présentation module d’entrées/sorties DMZ 28DR c)- Câblage du module d’entrées/sorties 2 4 6 + 8 16 10 12 14 26 28 24 22 20 32 30 34 1 3 5 - 7 15 9 11 13 25 27 23 21 19 31 29 33 35 0 2 4 6 8 12 10 14 1 3 5 7 9 11 13 15 Module E/S DMZ 28 DR Entrées automate Sorties automate Alimentation des capteurs d’entrées API 2 4 6 + 8 16 10 12 14 26 28 24 22 20 32 30 34 1 3 5 - 7 15 9 11 13 25 27 23 21 19 31 29 33 35 0 2 4 6 8 12 10 14 1 3 5 7 9 11 13 15 S1 S3 S2 KM1 KM2 KM3 KM4 F KA1H1 Q1 AU Marche KA1 KA1 24V 24V