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AUTOMATIQUE

Leçon : A31

Objectifs : - Identifier les éléments de dialogue d’un système automatisé piloté par API.
- Traduire un GRAFCET en langage automate.
- Transférer un programme vers un API.
- Mettre en œuvre un système piloté par API.
I- Mise en situation :

Les automates programmables industriels sont apparus à la fin des années soixante, à la demande de
l'industrie automobile américaine (GM), qui réclamait plus d'adaptabilité de leurs systèmes de commande.
Les coûts de l'électronique permettant alors de remplacer avantageusement les technologies actuelles.
 Avant : utilisation de relais électromagnétiques et de systèmes pneumatiques et des séquenceurs
pour la réalisation des parties commandes : logique câblée.
Inconvénients : cher, pas de flexibilité, pas de communication possible
 Solution : utilisation de systèmes à base de microprocesseurs permettant une modification aisée
des systèmes automatisés : logique programmée.
Les ordinateurs de l'époque étant chers et non adaptés aux contraintes du monde industriel, les automates
devaient permettre de répondre aux attentes de l'industrie.

II- Définition :
L'Automate Programmable Industriel (API) est un appareil électronique programmable, adapté à
l'environnement industriel, destiné à la commande d’un système automatisé par un traitement séquentiel
pour assurer la commande de préactionneurs et d'actionneurs à partir d'informations logique, analogique
ou numérique.

N.L

Les automates programmables industriels « API »

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III- Structure générale des API :
Console de programmation

Interface
de sortie

Interface
d'entrée

Capteurs
Capteurs

Mémoire

Processeurs

Modules d’entrées

Actionneurs

Modules des sorties

IV- Forme commerciale :
Il existe de nombreuses marques d'automates. Parmi les plus courantes : Schneider electronic (ex.
Téléméanique), Siemens, Allen-bradley, Modicon, Omron, Cégélec, Joucomatic, TSX, AEG, etc…

V- Critères de choix d’un API :
Le choix d'un API est fonction de la partie commande à programmer. Choisir un API, ça revient à consulter
les caractéristiques techniques suivantes :
- nombre d'E/S

- temps de traitement.

- nombre d'étapes ou instructions.

- nombre des temporisateurs.

- nombre des compteurs.

- capacité de la mémoire.

VI- Programmation sur API :
A partir du GRAFCET PC, et en fonction de l’Automate Programmable choisi pour le pilotage du système,
on peut écrire un GRAFCET codé automate.
Pour traduire le GRAFCET codé automate en programme, plusieurs langages sont utilisés :
LD (LADDER DIAGRAM) ou schéma à contacts :
Ce langage graphique est essentiellement dédié à la programmation d'équations booléennes
(true/false).
ST (STRUCTURED TEXT) ou texte structuré :
Ce langage est un langage textuel de haut niveau. Il permet la programmation de tout type
d'algorithme plus ou moins complexe.

N.L

Les automates programmables industriels « API »

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IL (Instruction List) ou liste d'instructions :
Ce langage textuel de bas niveau est un langage à une instruction par ligne. Il ressemble, dans
certains aspects, au langage assembleur employé pour la programmation des microprocesseurs.
SFC (SEQUENTIAL FUNCTION CHART) :
Issu du langage GRAFCET, ce langage de haut niveau permet la programmation aisée de tous les
procédés séquentiels.
FBD (FUNCTION BLOCK DIAGRAM) ou schéma par bloc :
Ce langage permet de programmer graphiquement à l'aide de blocs, représentant des variables, des
opérateurs ou des fonctions. Il permet de manipuler tous les types de variables.

VII- Programmation sur API (AEG A020) :
Cet automate peut être programmé par 3 langages différents :
 Liste d’instructions (IL)
 Schéma à contacts (SCO)
 Logigramme (LOG)
 Liste des opérandes et des opérateurs de l’AEG A020 :
 Les opérandes :
Les entrées

De I1 à I24

Les sorties

de Q1 à Q16

Les Variables
internes

M1, M2, M3, ……….., M124
(M125,………, 128:autre base de temps)

Temporisations de T1 à T8 (base de temps 100 ms),
de T9 à T16 (base de temps 25 ms)
Compteurs
de C1 à C16
 Les opérateurs : utilisables dans la programmation par Liste d’instructions (IL)
Type d'opération

Opérations logiques

Opérations de sorties
Opération
Comptage
Opérations
d'organisation

Opérateur

Action

A
AN
O
ON
A(
O(
)
)N
=
=N
SL
RL

Opérateur logique ET, signal positif
Opérateur logique ET, signal négatif
Opérateur logique OU, signal positif
Opérateur logique OU, signal négatif
Opérateur logique ET, parenthèse ouverte
Opérateur logique OU, parenthèse ouverte
Parenthèse fermée, signal positif
Parenthèse fermée, signal négatif
Sortie positive
Sortie négative
Activation mémoire
Désactivation mémoire

=T
=Z
=P

Entrée temporisateur (sortie temporisation)
Transfert consigne compteur (effacement)
Entrée compteur (c: sortie compteur)

PE

Fin du programme

Opérandes
utilisables
I,T,Q,M,C
I,T,Q,M,C
I,T,Q,M,C
I,T,Q,M,C

Q, M
Q, M
Q, M
Q, M

de programme

N.L

Les automates programmables industriels « API »

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 Problème d’initialisation :

Forme 1

Forme 2

Au début de chaque programme sur AEG A020,

A M128

A Mn

il faut activer l’étape initiale pour cela on peut procéder de

SL M1

A In

différentes manières :

A M128

O M128

RL M128

SL M1
RL M128

E
Exxeem
mppllee N
N°°11 ::

GRAFCET vue PC

Table des affectations
Entrées

0
V. L10. L20
1

14M1

2

14M2
L21

Sorties

M1

système

AEG

système

AEG

V

I1
I2
I3
I4
I5

14M1

Q1

12M1

Q2

14M2

Q3

12M2

Q4

L10

L11

GRAF CET codé Automate

L11
L20
L21

12M1

3

M2

M3

M4

L10
4

12M2

M5

L20

Programme Automate :
Adr

Instruc

Commen

Adr

Instruc

Comment

Adr

1

15

29

2

16

30

3

17

31

4

18

32

5

19

33

6

20

34

7

21

35

8

22

36

9

23

37

10

24

38

11

25

39

12

26

40

13

27

41

14

28

42

N.L

Les automates programmables industriels « API »

Instruc

Comment

Page :

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Circuit

E
Exxeem
mppllee N
N°°22 ::

Ad : Instruct.

Circuit

Ad : Instruct.

M5
M5

NI1.I2

I1.I2
Q1

M6

Q2

M7

I4

I3 + I5

T1

M8
T1

E
Exxeem
mppllee N
N°°33 ::

Circuit

Ad : Instruct.

Circuit

Ad : Instruct.

M1

I1.(I2+I3)

M2

Q1

M3

Q3

Q2

I4.I5
Q3

M4
I6

N.L

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VIII- Validation :
1- Compléter les portions demandées du programme à implanter sur l’automate
Titre :
Adr :instruction valeur commentaire
circuit
1 :AM15
Initialisation
2:
et activation
1:
3:
de M10
4:
2:

5:

Désact M128

6:
7:
8:
3:

9:
10 :

Activation de
M11

11 :
12 :
13 :
14 :
4:

15 :

Désactivation
de M11

16 :
17 :
18 :
19 :
5:

20 :

2- Calculer la durée en seconde correspondante

21 :

à la temporisation T9

22 :

Activation de
M13

23 :
24 :

T =……………………………………………
6:

Sortie Q1

26 :

3- Que devient la valeur à programmer si en

27 :

remplace le temporisateur T9 par T8
7:
Valeur =……………………………………

28 :
29 :

Sortie Q6

30 :
8:
9:

N.L

25 :

31 :
32 :
33:
34

Les automates programmables industriels « API »

Sortie Q7
Tempo T9

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