2. Introduction
• Les automates programmables industriels sont apparus à la fin des années
soixante( 1968)
• Avant: Utilisation de la logique câblée
• Solution: logique programmée
5. Introduction
• Automatique : C’est l’ensemble des sciences et des techniques utilisées dans
la conception et la réalisation des systèmes automatisés (SA).
• Automatisation : C’est l’exécution automatique de tâches sans interventions
humaines.
6. API
• API (Automate programmable industriel) ou en anglais PLC (Programmable
Logic Controller)
• L’API est un appareil électronique programmable, permettant le traitement
de l’information en remplaçant la logique à relais cablé.
8. Pourquoi automatiser ?
Buts de l'automatisation:
Élimination de tâches répétitives ou sans intérêt
Simplifier le travail de l'humain
Augmenter la sécurité
Proposer aux hommes des tâches valorisantes
Accroître la productivité
Économiser les matières premières et l'énergie
Superviser les installations et les machines
9. Fabricants
• C'est Modicon(entreprise américaine) qui créa en 1968, aux USA, le premier
automate programmable. Son succès donna naissance à une industrie
mondiale qui s'est considérablement développé depuis.
16. Architecture matérielle d’un API
Un automate programmable est constitué de :
Unité de traitement de l’information
Interfaces pour les signaux d’entrée
Interfaces pour les signaux de sortie
Interfaces pour des fonctions spéciales
17. Fonctionnement
• Un automate exécute son programme de manière cyclique :
Lecture des entrées
Traitement du programme
Ecriture des sorties
• Le temps d’exécution d’un cycle est de l'ordre d'une vingtaine de
millisecondes et est contrôle par une temporisation appelée chien de garde.
20. Catégories D’automates
• Les micro automates :
Nombre d’entrées sorties fixe
Généralement pas d’analogique ni de communication
Remplacement de logique à relais
• Les automates compacts:
10 à 250 entrées-sorties
Nombre d’entrées-sorties extensible par blocs
Fonctions analogiques et communications limitées
Petits automatismes, logique combinatoire et séquentielle
23. Catégories D’automates
Les automates monoblocs ou non modulaires
• Il possède généralement un nombre d’entrées et de sorties restreint
et son jeu d’instructions ne peut être augmenté.
• le type monobloc a pour fonction de résoudre des automatismes
simples faisant appel à une logique séquentielle et utilisant des
informations tout-ou-rien
26. CPU
• Vitesse possesseur
• Mémoire de travail
• Les ports intégrés de communication
• Limitation systèmes
• Nombre de modules ,de rack . . .
• Environnement logiciel
29. SAP
• Un système automatisé est un ensemble d’éléments en interaction, et
organisés dans un but précis : agir sur une matière d’oeuvre afin de lui
donner une valeur ajoutée.
31. Partie opérative
Elle reçoit les ordres de la partie commande et elle lui adresse des comptes
rendus ,elle agit sur la matière d’oeuvre afin de lui donner sa valeur ajoutée.
• Les actionneurs (moteurs, vérins) agissent sur la partie mécanique du
système qui agit à son tour sur la matière d’oeuvre.
• Les capteurs / détecteurs permettent d’acquérir les divers états du système.
32. Actionneurs
Moteur à courant alternatif
moteur synchrone / moteur asynchrone
Les moteurs pas à pas
Une machine électrique à courant continu
Les vérins
33. Capteurs
• Un Capteur est un dispositif transformant l'état d'une grandeur physique
observée en une grandeur utilisable
• Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière)
qui change d'état en présence de l'élément ou de la situation pour lequel il a
été spécifiquement conçu.
34. Capteurs
• Dans le cas générale on parle des variables de type logique:
Ces variables représentent généralement:
La présence ou l’absence de l’objet à détecter
Le passage de l’objet
Le positionnement de l’objet
Éventuellement le comptage de l’objet
35. Capteurs
• Deux types de technologies se présentent:
Les capteurs à détection avec contact
Les capteurs à détection sans contact
37. La Partie Commande
• Elle donne les ordres de fonctionnement à la partie opérative en fonction:
du programme qu’elle contient
des informations reçues par les capteurs
des consignes données par l ’utilisateur
Elle est composée par:
Les pré-actionneurs
Les Contacteurs & Les relais
Les distributeurs
38. Les pré-actionneurs
• Les préactionneurs permettent de commander les actionneurs ; ils assurent
le transfert d’énergie entre la source de puissance (réseau électrique,
pneumatique …) et les actionneurs. Exemple : contacteur, distributeur …
Les Contacteurs:
Le contacteur est un appareil électromécanique de commande mécanique de
connexion, capable d’établir, de supporter et d’interrompre des courants dans
les conditions normales du circuit, y compris les conditions de surcharges en
services.
39. Les pré-actionneurs
• Les relais se sont des interfaces de commande Il est chargé de transmettre un ordre
de la partie commande à la partie puissance d'un appareil électrique et permet,
entre autres, un isolement galvanique entre les deux parties.
• Ces pré actionneurs sont commandés à leur tour par le bloc traitement des
informations.
40. Les pré-actionneurs
• les distributeurs:
Pour chaque vérin pneumatique, on associera un distributeur.
41. Poste de Controle
• Composé des pupitres de commande et de signalisation, il permet à
l’opérateur de commander le système (marche, arrêt, départ cycle …).
• Il permet également de visualiser les différents états du système à l’aide de
voyants, de terminal de dialogue ou d’interface homme-machine (IHM).
44. Introduction
• Dans cette partie on va essayer de rassembler toutes ces notions que l’on a
venu de voir sous forme d’un schéma représentatif que l’on appelle
GRAFCET
GRAFCET
GRAphe Fonctionnel de Commande Etape / Transition
45. L’organigrammes
• un outil graphique pour décrire rapidement le fonctionnement du système
automatisé
L ’ovale indique le début ou
la fin de l ’organigramme
Le rectangle représente l ’action
conduisant à un état
Le losange représente sous forme
de question le test permettant de
détecter un état
oui
oui
non
non
Début
La lumière
est éteinte
La lumière
est allumée
Il fait
nuit
Il fait
jour
46. GRAFCET
L’étude graphique des systèmes automatisés a donnée naissance de trois
grandes classes d’outils de modélisation
• Les organigrammes
• Les représentations de systèmes logiques à évolutions simultanées (dont
• Les réseaux de pétri)
• Les outils dérivés des graphes d‘état.
47. GRAFCET
• L’analyse des avantages et inconvénients de ces outils mena, en 1977, à la
définition du GRAFCET
• Le Grafcet est un mode de représentation et d'analyse d'un automatisme,
particulièrement bien adapté aux systèmes à évolution séquentielle, c'est-à-
dire décomposable en étapes. Il est dérivé du modèle mathématique des
réseaux de Pétri
48. GRAFCET
BUT D’UN GRAFCET
Le Grafcet est donc un langage graphique représentant le fonctionnement d'un
automatisme par un ensemble :
D'étapes auxquelles sont associées des actions
de transitions entre étapes auxquelles sont associées des conditions de
transition (réceptivités)
des liaisons orientées entre les étapes et les transitions
49. GRAFCET
• Le mode de représentation d’un GRAFCET est normalisé par l'Union
technique de l'électricité (UTE)
50. GRAFCET : Etape Initiale
• Elle permet d’imposer les conditions de départ
• Elle est active au début du cycle
• Elle est représentée par 2 carrés
0
52. 52
Action associée à l’étape
• Elle définit une action à réaliser pendant l’étape
• Elle est représentée par un rectangle
• Elle se traduit par un verbe à l’infinitif écrit en
majuscule
2
Action à réaliser
53. 53
Une transition
• Elle est représentée par un tiret perpendiculaire
au trait de liaison
• Il y a toujours une seule transition entre 2 étapes 1
0
54. 54
Réceptivité
• Elle est associée à la transition et s’écrit à côté de
celle-ci
• C’est une proposition logique 1
0
Réceptivité
55. 55
Liaison orientée
• Elle se représente par des lignes horizontales ou verticales
• Elle relie les étapes avec les transitions et vice versa
• Le sens d’évolution se fait de haut en bas
• Dans le cas contraire, une flèche sur la liaison indique le
sens du parcours
