Travaux Pratiques de Commande d'un système informatisé et processus par ordinateur

COMMANDE D’UN PROCESSUS PAR ORDINATEUR

INSTITUT UNIVERSITAIRE ET STRATEGIQUE DE l’ESTUAIRE INSTITUT SUPERIEUR DE TECHNOLOGIE DE L’ESTUAIRE

Support de Cours de Commande Informatisée D’un Processus Année Académique 2016/2017 Par GNETCHEJO PATRICK JUVET P.L.E.T

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TP1 : SYNTHESE SUR LE PIA 6820 Objectifs : -

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Comprendre le fonctionnement du PIA Connaitre les différents registres du PIA Configurer le PIA Programmer le PIA à partir du microprocesseur 6809

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TP2 : SYNTHESE SUR UN SYSTEME A µP 6809 Objectifs :

-

Connaitre les différents composants d’un système à microprocesseur

-

Identifier et donner le rôle de chaque composant à partir d’un schéma bloc

-

Programmer un microprocesseur 6809

THEME : ETUDE FONCTIONNELLE D’UNE CARTE A µP 6809

I. Description du système à commander Une porte soulevée par l’intermédiaire d’un groupe moto-réducteur M (à deux sens de rotation) permet le passage d’un chariot guidé sur rails et poussé par un manutentionnaire. Le chariot doit pouvoir : -

entrer à gauche (G) et sortir à droite (D) ;

-

entrer à droite (D) et sortir à gauche (G) ;

-

entrer à gauche (G) et sortir à gauche (G) ;

-

entrer à droite et sortir à droite (D).

En venant de gauche (G), le chariot agit sur un contact c (impulsion) : la porte s’ouvre, M = MO. En venant de droite (D), le chariot agit sur un contact d (impulsion) : la porte s’ouvre également, M = MO. En sortant le chariot agit sur c ou d ; la porte se ferme M = DE. Les contacts a et b limitent les déplacements de la porte.

MO

M DE b

G

c

D

a

d

Figure 1 : Commande automatique d’une porte

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1. Pour chacune des fonctions ci-dessous, donnez le rôle et le composant principal -

Gestion générale de la carte et des dispositifs extérieurs

-

Sélection et synchronisation de la transmission des données

-

Programme de gestion de la carte et des dispositifs extérieurs

-

sauvegarde des données relatives à la gestion de la carte et des dispositifs extérieurs.

-

Production du signal de séquencement

-

Production du signal de réinitialisation

2. Déterminez pour chacune des mémoires, la capacité totale, l’adresse de basse et l’adresse haute 3. Gestion du PIA a- Quels sont les différents registres du PIA ? b- Trois variables de sélection permettent au µP de commander le PIA : CS2, CS1 et CS0. Quelles sont les deux variables supplémentaires permettant aussi d’adresser le PIA c- Montrez où et comment sont reliés ces cinq variables d- Donnez les adresses des différents registres du PIA e- Quelles sont les adresses basse et haute du PIA f- Donnez la cartographie mémoire du système 4. Programmation du microprocesseur Le système à microprocesseur est utilisé pour commander le système de la figure 1 : a- Faire une affectation des E/S du PIA b- Faire le schéma de câblage du system (PIA + capteur + pré-actionneur) c- Proposer un organigramme d- Ecrire le programme assembleur

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TP3 : CHENILLARD Objectifs : -

Ecrire sur le port parallèle du PC Lire les touches de fonction du PC Programmer un chénillard à LED

1. Description On désire commander 8 LEDs branchées sur le port parallèle d’un PC ; le chénillard effectuera deux séquence (A et B) chacune commandée par les touches de fonction F1 et F2. OFF

Sequence A ON

OFF

ON

OFF

ON

OFF

ON

OFF

Sequence B OFF

ON

ON

OFF

OFF

ON

ON

-

Un menu sera présenté pour communiquer avec l’utilisateur

-

L’appuis sur F1 ou F2 permettra de lancer la séquence A ou B

-

L’appuis sur n’importe quelle touche du clavier permettra d’arrêter la séquence en cour

-

La touche de fonction Echap (ESC) permettra de sortir du programme

-

La couleur de l’arrière-plan sera verte et la couleur du texte rouge

-

Afficher un message d’erreur si la touche appuyée est différente de F1 ou F2

2. Orientation -

Code ASCII des touches de fonction

F1= 15104 ; -

F2 = 15360 ; ESC = 283

Fonction de couleur du texte et d’arriere plan

textbackground(couleur);

couleur : est le nom de la couleur en anglais

textcolor(couleur); -

Lecture d’une touche de fonction

choix=bioskey(0); -

où choix est la variable

Teste de l’appuis d’une touche de clavier

do {------------

exécuter la boucle jusqu’à ce qu’on appuis sur une touches du clavier

} while(!kbhit()); ©2017

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TP4 : DEMARRAGE DIRECT D’UN MOTEUR ASYNCHRONE 2 SENS DE MARCHE Objectifs : -

Faire le schéma de puissance de démarrage d’un moteur 2 sens de marche Faire le schéma de commande depuis le port parallèle du PC Ecrire le programme de commande

1. Principe : Dans ce procédé le stator du moteur est branché directement sur le réseau d'alimentation triphasé. Le démarrage s'effectue en un seul temps. 2. Schéma fonctionnel

3. Caractéristique technique : Seuls les moteurs asynchrones triphasés avec rotor en court-circuit ou rotor à cage peuvent être démarrés en direct. Au démarrage du moteur la pointe d'intensité est de l'ordre de 4 à 8 fois l'intensité nominale. Le couple au décollage est important, environ 1,5 fois le couple nominal. 4. TAF On veut démarrer un moteur asynchrone triphasé dans deux sens de rotation, par l’appui sur la touche F1, on commande le sens 1 et on démarre le sens 2 par un l’appui sur la touche F2 et l'arrêter par l'appui sur la touche F3, la touche ESC permet de sortir du programme abcd-

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Proposer un schéma de puissance Proposer un schéma de commande à partir du port parallèle du PC Proposer un organigramme Ecrivez le programme de commande du processus

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TP5 : DEMARRAGE ETOILE TRIANGLE Objectifs : -

Faire le schéma de puissance d’un démarrage étoile triangle Faire le schéma de commande depuis le port parallèle du PC Ecrire le programme de commande

1. Principe Ce procédé de démarrage consiste à changer le couplage des enroulements du stator pour limiter l’appel de courant. Le démarrage s’effectue en deux temps : 1er temps : chaque enroulement du stator est alimenté sous une tension réduite

-

(couplage étoile Y) 2eme temps : chaque enroulement du stator est alimenté sous sa tension nominale

-

(couplage triangle ∆) 2. Caractéristique technique Seuls les moteurs asynchrones triphasés avec rotor en court-circuit ou rotor à cage peuvent être démarrés en étoile-triangle. Ce procédé de démarrage ne peut être utilisé que pour des moteurs conçus pour supporter en fonctionnement normal et pour un couplage triangle la tension composée du réseau. Exemple : ·

Un moteur 380v/ 660v sur un réseau 220v/ 380v,

·

Un moteur 220v/ 380v sur un réseau 110v/ 220v.

3. Démarrage étoile-triangle semi-automatique un sens de marche : On veut démarrer un moteur asynchrone triphasé en étoile-triangle dans un sens de rotation par un bouton poussoir S1 et l’arrêter par l’appui sur un bouton poussoir S0. 3.1.

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Schéma fonctionnel

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3.2.

Circuit de puissance

L1, L2, L3 : alimentation triphasée Q : fusible sectionneur KM1 : contacteur couplage étoile KM2 : contacteur de ligne KM3 : contacteur couplage triangle F : relais thermique M : moteur triphasé

4. TAF On veut commander ce moteur à partir du port parallèle de notre PC en utilisant les touches de fonction : F1 pour le démarrage et F2 pour l’arrêt. ESC pour sortir du programme 4.1.

Proposer le schéma de commande

4.2.

Proposer un grafcet qui décrit le fonctionnement du system

4.3.

Ecrire le programme de commande

5.

Démarrage étoile-triangle semi-automatique deux sens de marche

On veut maintenant faire tourner le moteur dans les deux sens. 5.1.

Proposer le nouveau schéma de puissance

5.2.

Proposer le nouveau schéma de commande

5.3.

Ecrire le programme correspondant (F3=marche avant, F4 marche arrière)

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TP6 : DEMARRAGE PAR AUTO-TRANSFORMATEURS 1. Principe Ce démarrage consiste à utiliser un auto-transformateur, qui est un appareil dont le circuit primaire est alimenté par le réseau et qui délivre à son secondaire une tension pouvant varier linéairement de 0 à 100% de la tension primaire. Ce démarrage s’effectue en deux temps : 1.

1er temps : Alimenter le moteur par une tension réduite à travers l’auto-transformateur.

2.

2eme temps : alimenter le moteur par la pleine tension de fonctionnement. 2. Démarrage semi-automatique par auto-transformation, un sens de marche 2.1.

Schéma fonctionnel :

2.2.

Schéma de Puissance

3. TAF 3.1.


3.2.

Proposer un organigramme qui décrit le fonctionnement du system

3.3.


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4. Démarrage semi-automatique par auto-transformation, deux sens de marche 4.1.


4.2.

Proposer un organigramme qui décrit le fonctionnement du system

4.3.


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TP7 : POSTE AUTOMATIQUE DE SCIAGE DE BARRE EN ACIER Objectif : -

Commander un processus industriel à partir d’un cahier de charge

1. Fonctionnement : L’appui sur le bouton (m) de mise en marche provoque le départ du cycle de la façon suivante: - Déplacement de la barre en Acier assuré par le tapis roulant (T) entraîné par le moteur (Mt1) jusqu’au capteur de proximité « S ». - Serrage de la barre au moyen de l’étau de serrage (E) actionné par le vérin « C1 ». - Descente lente du sous-système de découpage (moteur « Mt2 » + Scie « SC »). - L’action du capteur L20 active l’opération de la remontée rapide du sous-système de découpage. - Le desserrage de l’étau (E). L’automate programmable de ce système étant en panne on vous demande donc de proposer une solution de commande par PC au travers du port parallèle. ©2017

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2. TAF 2.1. Donnez le grafcet décrivant le fonctionnement du système 2.2. Ecrire le programme de commande du processus NB : afin de simuler ce programme tous les capteurs seront remplacés par les touches de fonction

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TP7 : POSTE AUTOMATIQUE D'AGRAFAGE DES CAISSES EN CARTON Objectif : -

Commander un processus industriel à partir d’un cahier de charge

1.

Description du fonctionnement

L’appui sur le bouton de mise en marche (m) provoque le départ du cycle de la façon suivante: - Déplacement de la caisse jusqu'à l’unité d’agrafage (Tête d’agrafage) par l’intermédiaire du tapis (T). - La fermeture de la caisse par l’intermédiaire des deux mors mobiles (Mm1+Mm2) actionnés par C1 et C2 - Descente de la tête d’agrafage grâce au vérin C3 pour l’agrafage de la caisse. - Le recul des deux mors mobiles pour libérer la caisse. - L’évacuation de la caisse agrafée par le tapis (T).

L’automate programmable de ce système étant en panne on vous demande donc de proposer une solution de commande par PC au travers du port parallèle.

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2. TAF 2.1. Donnez le grafcet décrivant le fonctionnement du système 2.2. Ecrire le programme de commande du processus NB : afin de simuler ce programme tous les capteurs seront remplacés par les touches de fonction

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