COMPAGNONS ÉLECTRICIENS DU DEVOIR

AUTOMATISME

L'automatisme est devenu une technologie incontournable aujourd'hui de par son utilisation dans tous les domaines de fabrication. Il est donc important d'en connaître les bases et d'en suivre l'évolution. Cette formation, dans sa structure, suit le cheminement de la conception d'un système automatisé depuis la logique câblée jusqu'au dialogue homme- machine. Les fabricants d'automatismes industriels étant nombreux, la formation proposée ne prend en compte que les deux marques les plus développées dans ce domaine, à savoir TÉLÉMÉCANIQUE et SIEMENS. Remarque: les différents capteurs nécessaires au fonctionnement d'un système automatisé ne sont pas traités dans cette partie, car une autre de formation leur est totalement consacrée.

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ASSOCIATION OUVRIERE DES COMPAGNONS DU DEVOIR DU TOUR DE FRANCE

FÉVRIER 2004

FORMATION MODULAIRE

COMPAGNONS ÉLECTRICIENS DU DEVOIR

POUR EN SAVOIR PLUS

Livres:

- AUTOMATIQUE ET INFORMATIQUE INDUSTRIELLE D.Blin, J.Danic, R.Le Garrec, F.Trolez et J.C.Séité

Collection A.Capliez

Cette oeuvre apporte les éléments indispensables à la bonne compréhension de la Conception Assistée par Ordinateur et des Automates Programmables Industriels. Elle comprend également les principaux symboles d'électrotechnique, d'hydraulique, de pneumatique et des fonctions logiques. - AUTOMATISME

G.Boujat, J.P.Pesty

Collection A.Capliez

Cet ouvrage traite des systèmes automatisés, des outils graphiques, des cahiers des charges, de la logique de commande pneumatique, des logiques de commande électrique et électronique, de la logique de commande programmable, des actionneurs et pré-actinneurs, des capteurs et moyens de dialoguer, de la régulation, de l'asservissement et des méthodes de recherche des défaillances.

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FÉVRIER 2004

FORMATION MODULAIRE

COMPAGNONS ÉLECTRICIENS DU DEVOIR

AUTOMATISME

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FÉVRIER 2004 Module 1 dessiner un schéma

en logique binaire Module 3 réaliser un grafcet Module 4 réaliser un GEMMA Module 5 manipuler les circuits séquentiels

Module 9

programmer en langage littéral structuré Module 2 utiliser les différents systèmes numériques Module 7 programmer en langage à contacts

Module 8

programmer en liste d'instructions Module 11 dialoguer avec un automate Module 10 programmer en langage logigramme Module 6 brancher un automate et lire ses informations

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AUTOMATISME

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AVRIL 2004

FORMATION MODULAIRE

AUTOMATISME - MODULE 1

COMPAGNONS ÉLECTRICIENS DU DEVOIR

DESSINER UN SCHÉMA

EN LOGIQUE BINAIRE

PRÉREQUIS

- Savoir lire et réaliser un schéma électrique simple - Connaître les opérations arithmétiques

CONTENU DU MODULE

- La logique combinatoire - L'algèbre de BOOLE - Tableau de Karnaugh - Conversion d'une équation logique en schéma

PROPOSITION DE VALIDATION

A partir du descriptif d'un système automatisé: - réaliser la table de vérité, - résoudre la solution par calcul, - résoudre la solution par le tableau de Karnaugh, - proposer un schéma résolvant la solution. Temps estimé pour l'étude de ce module: 7h

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AUTOMATISME - MODULE 2

COMPAGNONS ÉLECTRICIENS DU DEVOIR

UTILISER LES DIFFÉRENTS

SYSTEMES NUMÉRIQUES

PRÉREQUIS

- Connaître les règles d'arithmétique

CONTENU DU MODULE

- La base 10 - La base 2 - La base 16 - Le BCD (Binaire Codé Décimal) - Les conversions

PROPOSITION DE VALIDATION

Effectuer différents calculs de conversion qui peuvent être contenus dans un programme. Temps estimé pour l'étude de ce module: 5h

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AUTOMATISME - MODULE 3

COMPAGNONS ÉLECTRICIENS DU DEVOIR

RÉALISER UN

GRAFCET

PRÉREQUIS

- Connaître la logique binaire (module 1) - Avoir des notions de logique câblée

CONTENU DU MODULE

- Grafcet de niveau 1 - Grafcet de niveau 2 - Grafcet de niveau 3 - La représentation - Règles d'évolution

PROPOSITION DE VALIDATION

Réaliser le grafcet d'un système donné. Temps estimé pour l'étude de ce module: 15h

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AUTOMATISME - MODULE 4

COMPAGNONS ÉLECTRICIENS DU DEVOIR

RÉALISER UN

GEMMA

PRÉREQUIS

- Savoir lire et utiliser un grafcet (module 3)

CONTENU DU MODULE

- Les trois grandes familles de mode de marche-arrêt - Les rectangles états - Représentation graphique

PROPOSITION DE VALIDATION

Élaborer le GEMMA d'un système automatisé simple. Temps estimé pour l'étude de ce module:

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AUTOMATISME - MODULE 5

COMPAGNONS ÉLECTRICIENS DU DEVOIR

MANIPULER LES

CIRCUITS SÉQUENTIELS

PRÉREQUIS

- Notions de base en électricité - Connaître et savoir manipuler les opérateurs logiques

CONTENU DU MODULE

- Les temporisations - Les compteurs/décompteurs - Les monostables - Les registres

PROPOSITION DE VALIDATION

Pour des application données, définir les caractéristiques de configuration des circuits séquentiels utilisés. Temps estimé pour l'étude de ce module:

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AUTOMATISME - MODULE 6

COMPAGNONS ÉLECTRICIENS DU DEVOIR

BRANCHER UN AUTOMATE

ET LIRE SES INFORMATIONS

PRÉREQUIS

- Notions de base en électricité - Savoir manipuler la base binaire - Connaître les différentes technologies de capteurs

CONTENU DU MODULE

- Principaux éléments d'un automate - Le câblage - Les différents voyants

PROPOSITION DE VALIDATION

Effectuer le branchement en alimentation et entrées/sorties d'un automate donné

et identifier les différentes informations lisibles sur celui-ci. Temps estimé pour l'étude de ce module:

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AUTOMATISME - MODULE 7

COMPAGNONS ÉLECTRICIENS DU DEVOIR

PROGRAMMER EN

LANGAGE A CONTACTS

PRÉREQUIS

- Avoir acquis les six premiers modules

CONTENU DU MODULE

- Les éléments graphiques - Structure d'un réseau de contacts - Règles d'évolution d'un réseau de contacts - Priorités d'exécution du programme - Les objets langage

PROPOSITION DE VALIDATION

Réaliser le programme d'un système automatisé en langage LD. Temps estimé pour l'étude de ce module:

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AUTOMATISME - MODULE 8

COMPAGNONS ÉLECTRICIENS DU DEVOIR

PROGRAMMER EN

LISTE D'INSTRUCTIONS

PRÉREQUIS

- Avoir acquis les sept premiers modules

CONTENU DU MODULE

- Les instructions de base - Programmation des blocs fonctions - Structure d'une phrase - Règles d'exécution d'un réseau - Priorités d'exécution du programme - Les objets langage

PROPOSITION DE VALIDATION

Réaliser le programme d'un système automatisé en langage IL. Temps estimé pour l'étude de ce module:

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AUTOMATISME - MODULE 9

COMPAGNONS ÉLECTRICIENS DU DEVOIR

PROGRAMMER EN LANGAGE

LITTÉRAL STRUCTURÉ (TÉLÉMÉCANIQUE)

PRÉREQUIS

- Avoir acquis les sept premiers modules

CONTENU DU MODULE

- Les instructions - Structure d'une phrase - Règles d'exécution d'un réseau - Priorités d'exécution du programme - Les objets langage

PROPOSITION DE VALIDATION

Réaliser le programme d'un système automatisé en langage ST. Temps estimé pour l'étude de ce module:

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AUTOMATISME - MODULE 10

COMPAGNONS ÉLECTRICIENS DU DEVOIR

PROGRAMMER EN LANGAGE

LOGIGRAMME (SIEMENS)

PRÉREQUIS

- Avoir acquis les sept premiers modules

CONTENU DU MODULE

- Les boîtes LOG - Structure d'un programme LOG - Priorités d'exécution du programme - Les objets langage

PROPOSITION DE VALIDATION

Réaliser le programme d'un système automatisé en langage LOG. Temps estimé pour l'étude de ce module:

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AUTOMATISME - MODULE 11

COMPAGNONS ÉLECTRICIENS DU DEVOIR

DIALOGUER AVEC

UN AUTOMATE

PRÉREQUIS

- Avoir acquis les sept premiers modules

CONTENU DU MODULE

- Les consoles - Connexion avec un PC - Les terminaux de dialogue - Les terminaux graphiques - Programmation des afficheurs

PROPOSITION DE VALIDATION

Réaliser la programmation d'un module MAGELIS avec le logiciel de programmation XBT-L1000.

Lire les états d'entrées/sorties d'un automate sur un PC. Temps estimé pour l'étude de ce module:

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a S

S a AUTOMATISME

COURS MODULE 1

DESSINER UN SCHÉMA

EN LOGIQUE BINAIRE

A) La logique combinatoire:

a) Les opérateurs logiques de base: Les opérateurs logiques représentent des fonctions permettant de transformer ou d'associer des valeurs booléennes (0 ou 1). Ces variables représentent un état vrai (1) ou un état faux (0). Dans la liste suivante, les fonctions logiques sont représentées selon la norme européenne et la norme américaine. Dans la deuxième colonne se trouve la table de vérité donnant l'état de la sortie de la cellule logique en fonction de l'état de son ou ses entrées. La troisième colonne donne l'équation logique de l'opérateur. Le schéma électrique équivalent est représenté dans la quatrième colonne.

· Opérateur logique "OUI"

La sortie est égale à l'entrée. C'est un simple interrupteur. a S 0 0 1 1 1 a S S = a

S = a . b

S = a + b

b a a a b b S S S signe ET signe OU S S a b S a b a · Opérateur logique "NON" S = a La sortie est inversée par rapport à la variable d'entrée. La barre au-dessus du a représente cette inversion. Si a = 0, a = 1. On prononce "a barre".

· Opérateur logique "ET"

La sortie est égale au produit des deux entrées (fonction multiplication).

· Opérateur logique "OU"

La sortie est égale à la ou les entrées active(s). a S 0 1 1 0 a b S 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 a b S 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 a S & a S b =1 a S

S = a . b

S = a b

S = a . b

S ka a

b a a b a b S S S signe OU

EXCLUSIF b a S

b a S a b S · Opérateur logique "INHIBITION" La sortie est égale au produit des deux entrées dont l'une est inversée (petit rond

à l'entrée a de la cellule).

b) Les opérateurs logiques dérivés:

· Opérateur logique "OU EXCLUSIF"

La sortie n'est activée que si l'une et seulement une des deux entrées est active (fonction sélectivité).

· Opérateur logique "NAND"

La sortie est l'inverse de celle d'une fonction ET. a b S 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 a b S 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 a b S 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 & a S b =1 a S b & a b K A

S = a + b S ka a

b S

S b a · Opérateur logique "NOR"

La sortie est l'inverse de celle d'une fonction OU. Remarque: le nombre d'entrées d'une cellule logique peut varier de 1 à 32.

B) L'algèbre de BOOLE:

a) Opérations arithmétiques simples: L'algèbre de BOOLE utilise deux opérations, "ET" noté (.) et "OU" noté (+). Voici les règles de base du calcul binaire avec a variable quelconque : a . a = a a + 0 = a a + 1 = 1 a + a = a a . 0 = 0 a . 1 = a b) Simplification algébrique des expressions logiques: S = a ( a + b ) = a . a + a . b (développement)

Or a . a = a donc:

S = a + a . b = a ( 1 + b ) (factorisation)

Or 1 + b = 1 donc:

S = a c) Résolution d'une table de vérité:

Table de vérité de la fonction OU:

S = a b + a b + a b

S = a b + a ( b + b )

S = a b + a car b + b = 1

Remarque: le point représentant la fonction "ET" est facultatif. a b S 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 a b S 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 =1 a

b K A Il est possible, pour simplifier une équation, d'ajouter à une somme booléenne un multiple d'un terme de cette somme sans changer la valeur de la somme: S = a = a + a b. Ajoutons donc à l'équation S = a + a b, le terme a b

On obtient: S = a + a b + a b

S = a + b ( a + a )

S = a + b, car a + a = 1

d) Théorème de DE MORGAN:

S = a . b = a + b (opérateur logique NAND)

La complémentarité d'un produit est égale à la somme de chaque terme complémenté.

S = a + b = a . b (opérateur logique NOR)

La complémentarité d'une somme est égale au produit de chaque terme complémenté. Remarque: ces deux théorèmes s'appliquent également lorsque les termes sont des expressions. Il est alors important de délimiter chaque terme par des parenthèses.

Exemple:

S = a . b + a . b

S = ( a + b ) . ( a + b )

S = a . a + a . b + b . a + b . b

S = 0 + a . b + b . a + b

S = b ( a + a + 1 )

S = b Remarque: une double complémentarité s'annule.

C) Tableau de Karnaugh:

La résolution des tables de vérité est assez aisée jusqu'à trois variables d'entrée, mais devient beaucoup plus délicate au-delà. Pour ces cas-là, il est préférable d'utiliser la méthode du tableau de Karnaugh.quotesdbs_dbs13.pdfusesText_19

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Module 9

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UTILISER LES DIFFÉRENTS

SYSTEMES NUMÉRIQUES

PRÉREQUIS

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RÉALISER UN

GRAFCET

PRÉREQUIS

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PROPOSITION DE VALIDATION

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AUTOMATISME - MODULE 4

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RÉALISER UN

PRÉREQUIS

CONTENU DU MODULE

PROPOSITION DE VALIDATION

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AUTOMATISME - MODULE 5

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MANIPULER LES

CIRCUITS SÉQUENTIELS

PRÉREQUIS

CONTENU DU MODULE

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AUTOMATISME - MODULE 6

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