11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 1

Chapitre 11

Malaxeur

1. MISE EN SITUATION____________________________________________________ 2

1.1. Cahier des charges ___________________________________________________ 2

1.2. fonctionnement du malaxeur___________________________________________ 3

1.3. Schéma de commande ________________________________________________ 4

1.4. Schéma d’implantation _______________________________________________ 4

1.5. Schéma de puissance _________________________________________________ 5

2. L’AUTOMATE SCHNEIDER TSX37 ________________________________________ 6

2.1. configuration de l’automate TSX37 _____________________________________ 6

2.2. Le Bloc Visualisation ________________________________________________ 7

2.2.1. Constitution détaillée du bloc visu____________________________________ 7

2.2.2. Constitution physique du bloc visu complet ____________________________ 8

2.2.3. Principe de fonctionnement du bloc visu _______________________________ 8

3. STRUCTURE D’UN AUTOMATISME PILOTE PAR UN API ___________________ 9

4. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DU TSX37 ____________________________ 10

5. STRUCTURE D'UN PROGRAMME GRAFCET______________________________ 11

6. LE PL7 MICRO_________________________________________________________ 11

6. LE PL7 MICRO_________________________________________________________ 12

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 2

1. MISE EN SITUATION

1.1. Cahier des charges Basé sur un modèle de malaxeur industriel, cet équipement permet l’étude d’un système technique typique de l’industrie agro-alimentaire.

1.1.1. Coffret de commande et de signalisation Il comporte les éléments suivants :

� commandes et signalisations générales (arrêt d'urgence, voyants présence tension et défaut thermique)

� commande couvercle malaxeur (marche, arrêt, voyant marche) � commande rotation pale (voyants fin de course haut et bas)

1.1.2. Partie opérative C’est un modèle de malaxeur industriel à échelle réduite qui comporte :

� un mécanisme d’ouverture et fermeture du couvercle de la cuve (moteur triphasé et réducteur), avec butées équipées de fins de course mécaniques réglables,

� une pale de malaxage montée sur le couvercle de la cuve : la position de la pale autorisant l’ouverture du couvercle est détectée par un capteur inductif,

� un chauffage par résistances électriques à ailettes situées dans le socle de la cuve avec thermostat réglable, thermorupteur de sécurité et sonde PT100

� une cuve cylindrique avec couvercle, trappes de remplissage et d’évacuation et cellule photo-électrique de détection de niveau maximum de la matière d'œuvre

1.1.3. Grafcet point de vue système

0

1

Bras en position haute et départ cycle

Descente du bras

2

Bras en position basse

3

Produit malaxé

Malaxeur en position haute

Rotation de la pale

Rotation de la pale

Montée du bras

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 3

1.2. fonctionnement du malaxeur

Moteur du malaxeur

Moteur du bras

L’appui sur le bouton poussoir S4

entraîne la descente du bras (si l’axe du malaxeur est indexé par le capteur B1).

Le malaxeur est au repos avec le bras en

position levée.

Le capteur de position S5 arrête la descente et

autorise le malaxage pendant un temps t.

Dès la fin du malaxage, le bras

remonte automatiquement.

Capteur de position S5

Capteur de position S4 : « Bras levé »

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 4

1.3. Schéma de commande

Figure 1

1.4. Schéma d’implantation

Figure 2

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 5

1.5. Schéma de puissance

Figure 3

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 6

2. L’AUTOMATE SCHNEIDER TSX37

2.1. configuration de l’automate TSX37

Le TSX37 est un automate modulaire. Il est composé d’un bac de base comprenant :

� L'alimentation de base (100-240 V CA ) � Le processeur � La mémoire associée ( 9K mots ) et la

sauvegarde en FLASH EPROM. � Un premier emplacement équipé d'un

module TOR 28 E/S (TSX DMZ 28DR) au format standard.

� Deux demi-emplacements pouvant recevoir des modules demi-format.

� La prise terminal.

Automate de base

Bac d’extension

Demi module

Module d’entrées sorties

Prise terminal

Module à enficher dans le rack de base

Bloc de visualisation

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 7

2.2. Le Bloc Visualisation Afin d’améliorer le dialogue avec l’opérateur et le dépannage, le TSX est pourvu d’un bloc de visualisation.

2.2.1. Constitution détaillée du bloc visu Celui ci est composé de :

� Leds "état Processeur"

o RUN Run/Stop (clignotement = Stop)

o TER Trafic sur Prise Terminal

o I/O Défaut E/S

o ERR Défaut application (clignotant ou fixe)

o BAT Défaut Batterie

� Un bouton poussoir diagnostic DIAG qui servira à changer de mode d’affichage.

� Un mode de visualisation de l’état des voies E/S (modularité

2*16) sur les bacs de base et d’extension séparément, sur les 3 blocs de 32 leds ou bien un mode d’affichage dynamique des données internes, bits, mots, variables programme (étape active...) par appui sur le bouton DIAG

� U

n mode de diagnostic de l’état des voies et modules sur les leds en haut à gauche par appui sur le bouton DIAG

RUN

ERR

I/O

BAT

TER

> 1s . DIAG

BASE EXT 64 64 64 +16 +16 +16 WRD DIAG

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11

12 13 14 15

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11

12 13 14 15

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11

12 13 14 15

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Rotation de la pale

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 8

2.2.2. Constitution physique du bloc visu complet

2.2.3. Principe de fonctionnement du bloc visu

� A la mise sous tension, le bloc visualisation affiche l’état des voies des trois premiers emplacements. Par exemple : � Rack #1 – module 16 entrées de %I1.0 à %I1.15 & module 12 sorties de %Q2.0 à

%Q2.11 � Rack #2 - %I3.0 - %I3.15 & %Q4.0 - %Q4.15 � Rack #3 - %I5.0 - %I5.7 & %Q6.0 - %Q6.7

� Un premier appui bref sur le bouton DIAG permet d’afficher les 32 voies suivantes des modules 64 voies.

� Un deuxième appui bref permet d’afficher les deux emplacements du bac d’extension.

� Un troisième appui bref permet d’afficher les 32 voies suivantes des modules 64 voies.

� Un premier appui long sur le bouton DIAG permet d’afficher le mode de défaut des voies ou des modules. Si une voie est en défaut, elle clignote. Si un module est en défaut, toutes les leds du module clignotent.

� Chaque nouvel appui bref permet d’accéder aux autres voies et modules.

� Un nouvel appui long permet d’accéder à l’affichage des mots internes.

� Un appui bref permet d’accéder aux valeurs internes qui donne l’état des 64 premières étapes actives.

� Un nouvel appui long ramène à l’affichage des voies.

3. Rack 1 2. Rack 2

1. Rack 3

RUN

> 1s . DIAG

ERR

I/O

BAT

TER 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

BASE EXT 64 64 64 +16 +16 +16 WRD DIAG

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 9

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 10

3. STRUCTURE D’UN AUTOMATISME PILOTE PAR UN API

ACTIONNEURS - Moteurs - Vérins - Electrovannes - etc.…

CAPTEURS - Détecteur de fin de course - Détecteur de proximité - Cellule photoélectrique - etc.…

PRE-ACTIONNEURS - Contacteur - Variateur de vitesse - Distributeur - etc.…

ORGANE DE DIALOGUE

- Bouton, voyant - Terminal de programmation et de réglage - Ecran / clavier

AUXILIAIRES DE COMMANDE

- Relais - Contacteur auxiliaire - Cellule pneumatique - etc.…

AUTOMATE PROGRAMMABLE

PARTIE OPERATIVE

PARTIE COMMANDE

Modules d'entrées

Modules de sorties

Unité centrale (lecture du programme)

3

TRAITEMENT DES DONNEES

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 11

4. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DU TSX37

Traitement interne

Acquisition des entrées

Préliminaire

Séquentiel

Postérieur

Mise à jour des sorties

Acquisition de l'état physique des modules d'entrées de l'automate

Traitement interne

Le traitement préliminaire PRL : langage à contact, liste d'instructions,

ou littéral

Le traitement séquentiel CHART : Grafcet

Le traitement postérieur POST : langage à contact, liste d'instructions,

ou littéral

Mise à jour de l'état physique des modules de sorties de l'automate

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 12

5. STRUCTURE D'UN PROGRAMME GRAFCET

6. Zone de traitement Préliminaire PRL

Il s'exécute avant le grafcet et il permet de traiter des événements ayant une influence sur le traitement séquentiel et postérieur : - gestion des reprises secteurs, - arrêt d'urgence, - initialisation, - prépositionnement des graphes.

Label 1

Label 2

Zone de traitement Postérieur POST

Il s'exécute après le grafcet. Ce traitement est le dernier exécuté avant l'activation des sorties. Il permet également de programmer la logique de sortie. D'une manière générale il est recommandé de programmer les actions agissant directement sur le processus dans ce traitement postérieur.

Label 1

Label 2

Zone de traitement Séquentiel CHART

Il permet de programmer l'ossature de l'application. Il contient donc la structure du grafcet avec les réceptivités associées aux transitions et les actions associées aux étapes.

Page 1

Transition de X10 � X11 10

11

12

12

10

Page 2

Transition de X20 � X21

20

21

22

22

20

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 13

LE PL7 MICRO Le PL7 Micro est un logiciel sous environnement Windows. Il se lance par un "double clic" sur le fichier "*.stx" contenant l'application ou par l'intermédiaire du menu « démarrer, programme, modicon télémécanique, Pl7 micro Vx.x. ».

6.1. Nouvelle application Pour une nouvelle application, dans le menu principal, cliquez sur : Fichier � Nouveau. La fenêtre ci dessous s'ouvre.

Choisir l'automate utilisé par exemple TSX3721 V3.0 et choisir la programmation Grafcet. La référence de l’automate et de sa version logicielle se trouve au dos de la boite d’alimentation. Valider votre choix par l'appui sur le bouton "OK". L'application est crée et la fenêtre "Navigateur Application" s'ouvre alors.

6.2. Application existante Après un "Double clic" sur le fichier contenant l'application "*.stx", ou par l'intermédiaire de "Fichier �, Ouvrir" ou encore "AP � Connecter", la fenêtre « Navigateur Application » s'ouvre.

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 14

Cette fenêtre est de la forme "Explorateur windows" et contient toutes les informations relatives à l'application, c'est à dire la configuration de l'automate, son programme, ses variables, les tables d'animations,… Un simple "Double clic" ou "Clic droit" sur le dossier choisi par le programmeur, permet d'afficher un menu, d'ouvrir le dossier correspondant, d'obtenir certaines propriétés. Dans la tâche maître, nous retrouvons les trois traitements principaux : PRL traitement préliminaire, CHART traitement séquentiel. POST traitement postérieur. Après avoir sélectionné la configuration matérielle et un "clic droit", nous avons la possibilité d'ouvrir la configuration. Nous retrouvons la fenêtre ci-dessous :

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 15

Un double clic sur le module correspondant permet la configuration de ce dernier ou encore la mise au point en mode connecté (connexion établie entre l'automate et l'ordinateur de travail). Lorsque l'utilisateur fait la commande "AP � Connecter" et que le fichier implanté dans la mémoire de l'ordinateur PC est différent de celui dans la mémoire de l'automate, la fenêtre ci-dessous s'ouvre.

Le bouton "Automate � PC" permet de transférer le programme contenu dans la mémoire de l'automate vers l'ordinateur PC.

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 16

Le bouton "PC � Automate" permet de transférer le programme contenu dans la mémoire de l'ordinateur PC vers la mémoire de l'automate. Lors de cette commande, l'automate doit être en "Stop". Ne pas oublier de le remettre en "Run" une fois cette opération terminée. TRAITEMENT PRELIMINAIRE Ouvrir le traitement préliminaire en double-cliquant sur « PRL ». Il peut être programmé en Ladder (LD), structuré (ST), ou instruction list (IL)

Pour faire une modification "double-cliquer" sur le RUNG (la page écran). Il passe alors en rouge. Les symboles en LADDER apparaissent en bas de l’écran. Ils sont accessibles par les

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 17

touches fonctions (F1 à F12). Une fois les modifications terminées, valider le RUNG par un appui sur la touche "Entrée". Il repasse en noir.

Les modifications sont possibles en mode connecté. TRAITEMENT SEQUENTIEL

1) Modifier un grafcet Ouvrir les pages grafcet en "double-cliquant" sur "GR7".

Les symboles de construction apparaissent en bas de l’écran. Ils sont accessibles par les

touches fonctions (F1 à F12). Positionner le curseur sur le grafcet à modifier, " double-cliquer", le grafcet devient rouge. Effectuer la modification et valider par la touche "Entrée". Le grafcet redevient noir.

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 18

2) Modifier une transition

Positionner le curseur sur la transition à modifier, cliquer à droite et choisir "Ouvrir".

Les transitions peuvent être programmées en Ladder (LD), en structuré (ST), ou en instruction list (IL). Les symboles Ladder apparaissent de nouveau en bas de l’écran. Ils sont également accessibles par les touches fonctions (F1 à F12).

TRAITEMENT POSTERIEUR

Pour ouvrir les pages du traitement postérieur, "double-cliquer" sur "POST". Le postérieur peut être programmé en Ladder (LD), en structuré (ST), ou en instruction list (IL). Les symboles Ladder apparaissent en bas de l’écran et sont accessibles par les touches fonctions (F1 à F12).

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 19

TRANSFERT DU PROGRAMME

Etape 3 : Mettre en RUN l’automate

Etape 2 : Connecter l’ordinateur à l’automate

3

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 20

M ISE AU POINT : AUTOMATE EN RUN Visionner les différentes parties (Prl et Chart, etc. - voir écran ci-dessous) du programme en cliquant sur une des 3 icônes. Il est possible aussi de contrôler une transition du grafcet en zoomant dessus.

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 21

IMPRESSION

PARAMETRAGE D ’UN BLOC FONCTION

Pour modifier les paramètres d’un bloc fonction (tempo, compteur,…), cliquer sur « FB prédéfinis » dans dossier « variables », puis choisir le type de fonction dans le menu déroulant.

Etape 2 : Cliquer 2 fois sur le mot « Dossier » pour ouvrir la fenêtre « Documentation » Etape 3 : Cliquer 1 fois

sur la branche des parties à imprimer

3

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 22

Il est possible de modifier la valeur de présélection en mode connecté, mais pour qu’il

soit pris en compte il faut passer l’automate en "STOP", faire une initialisation "INIT", puis repasser l’automate en "RUN". Une fois la modification terminée valider et fermer la fenêtre.

UTILISATION D ’UNE TABLE D ’ANIMATION

Pour visualiser l’état d’une ou plusieurs variables en mode connecté, il suffit de créer

une table d’animation. Pour cela cliquer à droite sur "table d’animation", et choisir "créer".

Choisir ensuite le nom des variables que vous désirez visualiser. Il est possible de sauvegarder cette table lors de la fermeture de la fenêtre.

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 23

A l’aide des touches fonction (F3 à F8), nous avons la possibilité de forcer ou de modifier ces variables.

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 24

Afin de faire évoluer le malaxeur, il va être automatisé. Votre travail consiste à :

� Etablir un tableau avec les entrées (boutons poussoirs, capteurs) et les sorties (contacteurs, voyants) et leurs affectations sur l’automate. Pour simplifier le câblage, les voyants seront tous raccordés à l’automate ainsi que le relais thermique.

� Compléter le schéma de commande avec un automate TSX37 � Etablir le grafcet point de vue partie opérative � Etablir le grafcet point de vue partie commande � Rédiger les bordereaux de programmation et simuler le programme

Affectation des entrées / sorties

Type Description Dénomination schéma

Dénomination automate

Entrée

Entrée

Entrée

Entrée

Entrée

Entrée

Sortie

Sortie

Sortie

Sortie

Sortie

Sortie

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 25

Schéma de commande

Grafcet point de vue partie opérative Grafcet point de vue partie commande

0

1

2

3

0

1

2

3

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 26

Affectation des entrées / sorties

Type Description Dénomination schéma

Dénomination automate

Entrée Bouton poussoir départ de cycle S3 %I1,0 Entrée Bouton poussoir arrêt S2 %I1,1 Entrée Bouton poussoir arrêt d’urgence S1 %I1,2 Entrée Capteur de position bras en haut S4 %I1,3 Entrée Capteur de position bras en bas S5 %I1,4 Entrée Contact du relais thermique F1 %I1,5

Sortie Contacteur descente bras Km1 %Q2,1 Sortie Contacteur montée bras Km2 %Q2,2 Sortie Contacteur rotation pale Km3 %Q2,3 Sortie Voyant de mise sous tension H1 %Q2,4 Sortie Voyant de défaut thermique H2 %Q2,5 Sortie Voyant de marche du bras H3 %Q2,6

Schéma de commande

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 27

Grafcet point de vue partie opérative

Grafcet point de vue partie commande

0

1

%I1,3.%I1,0

%Q2,1

2

%I1 ,4

3

%t1

%I1,3

%Q2,3

%Q2,3

0

1

S4.S3

Km1

2

S5

Temps écoulé

S4

Km3

Km3

Km2 3

11 � Malaxeur

2796 � T11 X0 28

Bordereau de programmation Dans le chart, dessiner le grafcet suivant. Dessiner ensuite chaque transition

0

1

2

3

3

%I1,1 %I1,0

#