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RÉSUMÉ
Pour être opérationnel, un automate doit contenir les trois fonctions de la chaîne d’information : l’acquisition, le traitement et la communication. Ce système possède ensuite la capacité de coordonner une succession d’actions, pour peu que les constituants soient câblés et programmés de manière à réaliser le fonctionnement attendu. Cet article a pour objet de détailler les technologies inhérentes à la chaîne d’information et de présenter les différents composants d’automatisation y participant. La connaissance des notions de base de la gestion des procédures de marches et d’arrêts est incontournable, tout comme la normalisation des symboles pour l’élaboration des schémas de circuits pneumatiques.
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Daniel HUBERT : Ingénieur CNAM - Responsable Recherches et Développement chez Asco Joucomatic - Chargé de cours à l'UTC et l'Université Marne la Vallée
INTRODUCTION
Les fonctions de la chaîne d'information sont ; acquérir, traiter, communiquer. Ces fonctions liées et organisées entre elles permettent la création d'un « automate » susceptible de coordonner la succession des actions sur la partie opérative selon un cahier des charges. Cet « automate » est obtenu à partir de constituants câblés ou programmés de façon à réaliser le fonctionnement demandé par le cahier des charges. La création d'un automatisme (partie commande) nécessite deux types d'études :
-
l'étude des composants et constituants de traitement de l'information ;
-
l'étude des programmes à réaliser et/ou des schémas de câblage.
L'objet du présent dossier est de préciser les différentes technologies de construction de la chaîne d'information et les critères de choix associés. Puis seront examinées les notions de base de la gestion des modes de marche et d'arrêt d'un automatisme et enfin les notions essentielles d'élaboration des schémas de circuits pneumatiques.
Le présent dossier enrichit la description des systèmes automatisés à processus discontinu [BM 6 110] et précise les modes d'élaboration des ordres qui seront envoyés aux composants de la partie opérative [BM 6 111].
Le lecteur trouvera en fiche lexique un lexique dans lequel sont définis les termes professionnels de ce texte.
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Modes de marches et d'arrêts (notions)Article inclus dans l'offre
"Fonctions et composants mécaniques"
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2. Composants d'automatisation
2.1 Capteurs
Le capteur fournit à la chaîne d'information des comptes rendus (acquisition) sur l'état du système. Il convertit les informations physiques de la chaîne de puissance en grandeurs électriques (ou pneumatiques) exploitables par la partie commande. On distingue trois types de capteurs :
-
tout ou rien (TOR) qui sont les capteurs les plus répandus en automatisation séquentielle et combinatoire. Ce sont les capteurs à contacts mécaniques, les détecteurs de proximité, les détecteurs de distance ; ils dérivent un signal 0 ou 1 dit tout ou rien. On parle de détecteurs ;
-
analogique qui traduisent des valeurs de positions, de pressions, de températures... sous forme d'un signal (tension ou courant) évoluant continûment entre deux valeurs limites ;
-
numérique qui transmettent des valeurs numériques précisant des positions, des pressions..., pouvant être lues sur 8, 16, 32 bits soit en parallèle sur plusieurs conducteurs, soit en série sur un seul conducteur. On parle de codeurs.
Les capteurs les plus utilisés, aujourd'hui, en automatisme électropneumatique sont intégrés aux vérins et utilisent l'approche d'un champ magnétique développé par un aimant intégré au piston.
Deux types de construction sont généralement utilisés (figure 3) :
-
l'interrupteur à lames souples (ILS) qui génère la fermeture du contact à l'approche de l'aimant monté sur le piston ;
-
le détecteur électronique (effet Hall ou magnéto résistif) ; l'aimant permanent monté sur le piston vient lors de son approche et par son champ magnétique propre faire varier le courant circulant dans le circuit électronique du détecteur.
Un amplificateur transforme cette variation en signal de commutation.
Les seconds types de détecteurs utilisés sont mécaniques soit à signal électrique (minirupteur), soit à signal pneumatique ; ces derniers sont de simples distributeurs 2/2 ou 3/2 à commande par levier ou par poussoir (figure 4).
Sont...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DUMÉRY (J.J.) - GRAFCET. Concepts de base. - [S 7 240] Informatique industrielle, mars 2007.
-
(2) - DUMÉRY (J.J.) - GRAFCET. Structuration des descriptions. Applications. - [S 7 241] Informatique industrielle, juin 2007.
-
(3) - DUPONT (D.), DUBOIS (D.) - Réalisation technologique du GRAFCET. - [S 8 032] Informatique industrielle, mars 2002.
-
(4) - BERTRAND (M.) - Automates programmables industriels. - [S 8 015] Informatique industrielle, sept. 2001.
-
(5) - JARGOT (P.) - Langages de programmation pour API. - Norme IEC 1131-3 [S 8 030] Informatique industrielle, août 1999.
-
(6) - TICHON (J.), COUWENBERGH (C.) - Communication avec les périphériques. - [S 8 590] Informatique industrielle, sept. 2001.
- ...
NORMES
-
Sécurité des machines – Parties des systèmes de commandes relatives à la sécurité. Principes généraux de conception. - EN ISO 13849 -
-
Sécurité des machines – Sécurité de fonctionnement des systèmes de commande électriques, électroniques et programmables pour les machines. - CEI EN 62061 -
-
Sécurité des machines – Arrêt d'urgence. Principe de conception. - EN ISO 13850 -
-
Transmissions pneumatiques – Règles générales et prescription de sécurité relatives aux systèmes et composants. - ISO 4414 -
-
Transmissions hydrauliques et pneumatiques – Symboles graphiques et schémas de circuit. Partie 1 : Symboles graphiques en emploi conventionnel et informatisé. - ISO 1219-1 -
-
Transmissions hydrauliques et pneumatiques – Symboles graphiques et schémas de circuit. Partie 2 : Schémas de circuit. - ISO 1219-2 -
-
Transmissions...
ANNEXES
Directive européenne 2006/42/CE, publication du 9 juin 2006. Directive machines (remplace la directive 98/37/CE) et applicable le 29 décembre 2009.
HAUT DE PAGE
UNITOP – Union Nationale des Industries de Transmissions Oléo hydrauliques et Pneumatiques.
34-41 rue Louis Blanc 92400 COURBEVOIE tél. 92038 PARIS LA DÉFENSE Cedex http://www.unitop-france.com
CETIM – Centre d'Étude Technique des Industries Mécaniques.
52 Avenue Félix Louat BP 80067 60304 SENLIS Cedex http://www.cetim.fr
INRS – Institut National de Recherche et de Sécurité.
30 Rue Olivier Noyer 75680 PARIS Cedex 14 Avenue de Bourgogne 54501 VANDOEUVRE Cedex http://www.inrs.fr
e-mail [email protected]
AFNOR – Association Française de NORmalisation
11 avenue Francis de Préssensé 93571 SAINT DENIS LA PLAINE Cedex http://www.afnor.fr
UNM...
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