CHAPITRE 4 : LA PROGRAMMATION DES API
I- Mise en quations des GRAFCET:
Malheureusement, ce ne sont pas tous les automates qui se programment en
GRAFCET directement. Mais, g n ralement ils peuvent tre programm s en diagramme
chelle (ou LADDER).
Il faut donc pouvoir transformer le GRAFCET qui est la meilleure approche qui existe
pour traiter les syst mes s quentiels en diagramme chelle qui est le langage le plus
utilis par les automates.
I-1 M moire d tape :
Afin de respecter les r gles d volution du GRAFCET, chaque tape peut tre
mat rialis e par une m moire du type marche prioritaire poss dant une structure de la
forme :
Les termes denclenchement et de remise z ro sont d finis de la mani re
suivante :
ETAPE X
Encl : Etat logique de lEtape(s) pr c dente(s).
R ceptivit
RAZ : Etat logique de lEtape(s) suivante(s)
Page 48
1
2
3
4
X1
Encl : X4.C1
RAZ : X2
C1.C4.DCY
Encl : X1.C1.C4.DCY
RO
X2
RAZ : X3
Encl : X2.C3
RAZ : X4
Encl : X3.C2
RAZ : X1
DE
X3
MO
X4
C3
C2
C1
Les quations des m moires tape d termin e pr c demment nous donnent le
sch ma de c blage lectrique suivant :
X1
X2
X3
X4
C1
X2
X1
X1
C1
C4
DCY
X3
X2
X2
C3
X4
X3
ETAPE 1
ETAPE 2
ETAPE 3
Page 49
X4
C2
X2
X1
X2
X3
X4
X4
RO
DE
MO
ETAPE 4
ROTATION
Advertisement
DESCENTE
MONTEE
Pour tablir la commande de chaque sortie, il suffit de consid rer la ou les tapes
durant lesquelles la sortie doit tre enclench e. Ainsi :
La sortie RO a lieu durant lETAPE 2 do RO = X2
La sortie DE a lieu durant lETAPE 3 do DE = X3
La sortie MO a lieu durant lETAPE 4 do MO = X4
I-2 Initialisation de la s quence :
Nous remarquons sur le sch ma pr c dent qu la mise sous tension, toutes les
m moires se trouvant ici l tat repos, aucune volution nest possible.
Il est donc imp ratif dinitialiser la s quence en venant enclencher la m moire X1
mat rialisant l tape initiale de notre GRAFCET. Ceci est obtenu :
Soit en utilisant un contact dinitialisation ou un contact de passage
command lors de la mise sous tension de lautomatisme, comme le montre le
sch ma suivant :
Init
X4
C1
X2
X1
X1
ETAPE 1
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Soit en testant l tat repos de toutes les m moires d tape suivantes, pour
venir alors syst matiquement enclencher la m moire X1 , comme le montre le
sch ma suivant :
X2
X3
X4
X1
X4
C1
X2
X1
ETAPE 1
II-
Langages de programmation des API:
Les langages de programmation des API sont de natures diverses tant donn la
diversit , des utilisateurs pouvant les utiliser.
II-1 Le langage LADER (LD) :
Le langage des API dorigine am ricaine utilise le symbolisme classique des sch mas
relais accompagn de blocs graphiques pr programm s pour r aliser des fonctions
dautomatisme (calculs, temporisation, compteur,&..).
C'est une suite de r seaux qui seront parcourus s quentiellement. Les entr es sont
repr sent es par des interrupteurs -| |- ou -|/|- si entr e invers e, les sorties par des
bobines -( )- ou des bascules -(S)- -(R)-.Il y a galement dautre op rations :
l'inverseur -|NOT|-,
l'attente d'un front montant -(P)- ou descendant -(N)-.
Les sorties sont obligatoirement droite du r seau On doit videmment identifier nos E/S,
soit directement par leur code (Ia.b / Qa.b), ou avec leur libell en clair d fini dans la table
des mn moniques.
On relie les l ments en s rie pour la fonction ET, en parall le pour le OU. On peut utiliser
des bits internes (peuvent servir en bobines et interrupteurs), comme on utilise dans une
calculatrice une m moire pour stocker un r sultat interm diaire (Ma.b). On peut aussi
introduire des l ments plus complexes, en particulier les op rations sur bits comme par
exemple une bascule SR (priorit d clenchement), RS (priorit enclenchement), POS et
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NEG pour la d tection de fronts... on trouvera d'autres fonctions utiles, les compteurs, les
temporisateurs et le registre d calage.
On peut galement utiliser des fonctions plus complexes (calculs sur mots par exemple)
II-2 Adressage des entr es/sorties
La d claration d'une entr e ou sortie donn e l'int rieur d'un programme s'appelle
l'adressage. Les entr es et sorties des API sont la plupart du temps regroup es en groupes
de huit sur des modules d'entr es ou de sorties num riques. Cette unit de huit est appel e
octet. Chaque groupe re oit un num ro que l'on appelle l'adresse d'octet.
Afin de permettre l'adressage d'une entr e ou sortie l'int rieur d'un octet, chaque octet
est divis en huit bits. Ces derniers sont num rot s de 0 7. On obtient ainsi l'adresse du
bit..L'API repr sent ici a les octets d'entr e 0 et 1 ainsi que les octets de sortie 0 et 1.
Nom
ETAPE 1
ETAPE 2
ETAPE 3
ETAPE 4
C1
C2
C3
C4
DCY
RO
DE
Advertisement
MO
Type de donn es
Bool
Bool
Bool
Bool
Bool
Bool
Bool
Bool
Bool
Bool
Bool
Bool
Adresse
M0.1
M0.2
M0.3
M0.4
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
Q0.0
Q0.1
Q0.2
Tableau 1 : table de variables mn moniques
Etape 1 de type logique (Bool) affect
la m moire M0.1
Le capteur C1 est de type logique et
affect ladresse I0.0
La sortie DE est de type logique et
affect ladresse Q0.0
Par exemple, pour adresser la 5 me entr e du DCY en partant de la gauche, on d finit
ladresse suivante :
I0.4 I indique une adresse de type entr e, 0, ladresse doctet et 4, ladresse
de bit. Les adresses doctet et de bit sont toujours s par es par un point.
Pour adresser la 3 me sortie, par exemple, on d finit ladresse suivante :
Q0.2 Q indique une adresse de type Sortie, 0, ladresse doctet et 2, ladresse
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de bit. Les adresses doctet et de bit sont toujours s par es par un point.
Remarque : Ladresse du bit de la dixi me sortie est un 1 car la num rotation commence
z ro.
Exemple:
Dans lexemple pr c dent et suivant la table mn monique daffectation le
programme en LADER de la premi re tape est :
Initialisation syst me
X4 .C1
X2 .X1
Et ainsi pour l tape 2 est :
X1.C1.C4.DCY
X3 .X2
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L tape 3 :
X2 .C3
X4 .X3
L tape 4 :
X4 .C2
X2 .X1
Pour la programmation des sorties
R0 : est actionn uniquement l tape 2
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DE : est actionn uniquement l tape 3
MO : est actionn uniquement l tape 4
Le programme peut tre simplifier si en utilisant les bobines Set/ Reset ou les bascules SR ou
RS et en tenant compte des cinq r gles du GRAFCET.
For age manuelle de remise z ro par RAZ.
Activation de l tape 1 et
d sactivation de l tape 4
Activation de l tape 2 et
d sactivation de l tape 1
Page 55
Activation de l tape 3 et
d sactivation de l tape 2
Activation de l tape 4 et
Advertisement
d sactivation de l tape 3
II-2 Le langage LOG (Logigramme) :
Les op rations logiques servent d finir des conditions pour l'activation d'une sortie.
Elles peuvent tre cr es dans
le programme de
l'API dans
les
langages de
programmation Sch ma des circuits LADER (LD) ou Logigramme (LOG).
Il existe de nombreuses op rations logiques pouvant tre mises en Suvre dans des
programmes API.
L'op ration ET et l'op ration OU, ainsi que la NEGATION d'une entr e sont les op rations les
plus fr quemment utilis es et seront expliqu es ici l'appui d'un exemple.
II-2-1 Op ration ET
Exemple dune op ration ET :
Une lampe doit sallumer quand les deux interrupteurs sont ferm s simultan ment.
Page 56
Sch ma :
S1
S2
24V
M
P1
Explication :
La lampe sallume uniquement quand les deux interrupteurs sont ferm s.
Cest- -dire, quand S1 ET S2 sont ferm s, alors la lampe P1 est allum e.
C blage de lAPI :
Pour appliquer cette op ration au programme de lAPI, les deux commutateurs doivent
tre connect s aux entr es de lAPI. Ici, S1 est reli lentr e I 0.0 et S2 lentr e I 0.1.
De plus, la lampe P1 doit tre connect e une sortie, par exemple Q 0.0.
24V
%I 0.0
Entr es
24V
API
Sorties
%I 0.1
%Q 0.0
M
Interrupteur S1
Interrupteur S2
La Lampe P1 doit
sallumer quand les
deux interrupteurs
S1 et S2 sont
ferm s.
Op rateur ET dans LOG :
Dans le logigramme LOG, lop rateur ET est programm par le symbole ci-dessous et est
repr sent de la mani re suivante :
Page 57
Entr es de
l'op ration ET.
Il est possible de
pr voir plus de
deux entr es.
%I 0.0
%I 0.1
&
%Q 0.0
=
Sortie
concern e par
l'affectation.
Repr sentation
graphique de
l'op ration logique ET.
Affectation des
r sultats de
l'op ration
logique.
II-2-2 Op ration OU
Exemple dune op ration OU :
Une lampe doit sallumer si au moins un des deux interrupteurs est ferm .
Sch ma :
S1
S2
24V
24V
P1
M
Advertisement
Explication :
La lampe sallume partir du moment o un des deux interrupteurs est ferm .
Cest- -dire, quand S1 OU S2 est ferm , alors la lampe P1 est allum e.
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C blage de lAPI :
Pour appliquer cette op ration au programme de lAPI, les deux commutateurs doivent
tre connect s aux entr es de lAPI. Ici, S1 est reli lentr e E 0.0 et S2 lentr e E 0.1.
De plus, la lampe P1 doit tre connect e une sortie, par exemple A 0.0.
Entr es
%I 0.0
%I 0.1
24V
24V
M
API
Sorties
%Q 0.0
Op rateur OU dans LOG
Interrupteur S1
Interrupteur S2
La lampe P1 doit
sallumer quand
l'interrupteur S1 ou
l'interrupteur S2 est
ferm .
Dans le logigramme LOG, lop rateur OU est programm par le symbole ci-dessous et est
repr sent de la mani re suivante :
l'op ration
Entr es de
OU.
Il est possible de pr voir
plus de deux entr es.
Sortie concern e par
l'affectation.
%I 0.0
%I 0.1
>
%Q 0.0
=
Repr sentation
de
graphique
lop ration logique OU.
Affectation des r sultats
de l'op ration logique.
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II-2-3 N gation
Il est souvent n cessaire dans les op rations logiques d'interroger l' tat d'un contact pour
savoir : dans le cas d'un contact fermeture si celui-ci n'a pas t activ , ou dans le cas
d'un contact ouverture s'il a t activ , et donc pour savoir si la tension est appliqu e
la sortie ou non.
Ceci peut tre r alis par la programmation d'une n gation l'entr e de l'op ration ET ou
OU.
Dans le logigramme LOG, la n gation de lentr e (ou inversion) sur un op rateur ET est
programm de la fa on suivante :
de
l'
Entr es
op ration ET qui doit
tre
invers e
(n gation).
Repr sentation
graphique
l'op ration
N gation.
de
logique
%I 0.0
%I 0.1
&
%Q
0.0
=
Ceci signifie quune tension est appliqu e la sortie %Q 0.0 uniquement si %I 0.0 est 0 et
%I 0.1 est 1.
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