Cours Automates Programmables Niveau IMI 3 www classes

Cours Automates Programmables Niveau: IMI 3 www. classes 2010 -2011. e-monsite. com Par: Nesrine Belhaj Youssef © Année universitaire: 2019/2020

Plan du cours l 2 Chapitre I: Généralités sur les Systèmes Automatisés de Production (SAP) 1. Introduction à l’automatisation de la production industrielle: définition, historique, objectifs. 2. Structure d’un système automatisé: schéma fonctionnel, parties opérative/commande/supervision, capteurs, actionneurs, pré actionneurs, logiques câblée/programmée. 3. Exemple illustratif.

Introduction à l’automatisation Définition 3 l L'automatisation d’un procédé industriel consiste à confier la totalité ou une partie des tâches de coordination, auparavant exécutées par des opérateurs humains, à un système de commande. l Les automatismes remplacent, en général, l’action de l’opérateur humain dans des tâches simples et répétitives, nécessitant rigueur, précision ou, dans certains cas, dans des tâches ingrates et dangereuses.

Introduction à l’automatisation Historique 1974: premiers automates programmables 1793: apparition des cartes perforées 1745: 1 er métier à tisser automatique 1623: 1ère machine à calculer 4 1 er siècle apr. J. -C. : invention de systèmes automatiques à base d’énergie hydraulique

Introduction à l’automatisation Objectifs 5 l Accroître la productivité du système (quantité de produits élaborés pendant une durée donnée). l Améliorer la qualité du produit. l Améliorer la flexibilité de production, en s'adaptant à des contextes particuliers: – Environnements hostiles pour l'homme. – Tâches physiques ou intellectuelles pénibles pour l'homme. l Augmenter la sécurité. l Améliorer la gestion de la matière d’oeuvre et l’énergie.

Structure d’un système automatisé Schéma fonctionnel Matières d’œuvre d’entrée Matières d’oeuvre + Valeur ajoutée 6

Structure d’un système automatisé Partie Opérative l La partie opérative (P. O) procède au traitement des matières d’oeuvre d’entrée, afin de leur acquérir une valeur ajoutée, et de délivrer le produit fini. Il s’agit de la partie mécanique du système, qui effectue les opérations pour lesquelles le système a été initialement conçu. Elle contient les capteurs, actionneurs et pré actionneurs. 7

Structure d’un système automatisé Exemples de parties opératives Machine outil Poste d’assemblage Poste de contrôle 8 Poste de conditionnement

Structure d’un système automatisé Capteurs l Un capteur est un dispositif qui permet de mesurer une grandeur physique sous forme d’un signal exploitable par une machine (le plus généralement électrique). Mesurande Mesure 0/1 9 01100101

Structure d’un système automatisé Exemples de capteurs Inductif Photoélectrique Température Poids Pression CAPTEURS ANALOGIQUES Mécanique Magnétique 10 CAPTEURS TOUT OU RIEN (To. R) Capteur CCD Codeur CAPTEURS NUMERIQUES

Structure d’un système automatisé Actionneurs 11 l Le rôle d’un actionneur est de convertir l’énergie, qui lui est distribuée par le pré actionneur, sous une autre forme d’énergie, utile pour la partie opérative. l C’est un élément capable de produire un phénomène physique: déplacement, émission de lumière/son, dégagement de chaleur, etc.

Structure d’un système automatisé Exemples d’actionneurs Moteur Vérin Ventilateur Résistance chauffante Électrovanne 12 Afficheur Buzzer Voyants

Structure d’un système automatisé Pré actionneurs l Le rôle du pré actionneur est de distribuer l’énergie disponible à l’entrée vers l’actionneur, sous un ordre de la partie commande. Énergie disponible 13 Énergie distribuée

Structure d’un système automatisé Exemples de pré actionneurs Contacteur/relais Variateur de vitesse Distributeurs pneumatiques/ hydrauliques 14

Structure d’un système automatisé Distribution d’énergie par relais 15

Structure d’un système automatisé Distribution d’énergie par distributeur 16

Structure d’un système automatisé Partie Commande l La partie commande (P. C. ) gère la succession des actions sur la partie opérative, dans un ordre séquentiel bien déterminé. Elle reçoit des informations (ou mesures) issues des capteurs, et les restitue, sous forme de commandes, en direction des pré actionneurs et actionneurs. 17

Structure d’un système automatisé Exemples de systèmes de commande Automates Programmables Industriels 18 Microcontrôleurs Séquenceur

Structure d’un système automatisé Logiques câblée/programmée Logique câblée Relais 19 Séquenceurs Logique programmée API μC • Mise en œuvre difficile et coûteuse. • Mise en œuvre facile. • Difficulté de mise à jour. • Possibilité de modification. • Problèmes de fiabilité. • Pas de risques pratiques. • Pertes électrique et thermique. • Moindre consommation.

Structure d’un système automatisé Partie Supervision (ou Dialogue) l La partie supervision (P. S. ), également appelée Interface de Dialogue Homme-Machine (I. D. H. M ou I. H. M), inclut les différentes commandes nécessaires au bon fonctionnement du système, telles que la mise en marche/arrêt, l’arrêt manuel/automatique… d’urgence, Sa complexité l’importance du système à commander. 20 les modes dépend de

Structure d’un système automatisé Exemples d’organes de supervision Coffret de commande 21 Écran tactile Afficheur texte/graphique

Structure d’un système automatisé Exemple illustratif: porte de garage automatisée (1) • Actionneurs et commandes: - Moteur pour ouvrir et fermer la porte. • Capteurs et mesures: - Positions porte ouverte/fermée. - Détecteur d’obstacle. • Ordres: - Signal de la télécommande. • Rapports: 22 - Voyant porte en mouvement.

Structure d’un système automatisé Exemple illustratif: porte de garage automatisée (2) Position porte, 23 Présence obstacle Voyant porte en mouvement Ouvrir/fermer porte Signal télécommande

Structure d’un système automatisé Exemple illustratif: porte de garage automatisée (3) Réseau 220 V ~ 24