La vulgarisation des automates (PLC)

      Il y a quelques années, les automates ou PLC étaient réservés à l'industrie et tenaient dans d'énormes armoires aussi mystérieuses qu'intrigantes, et géraient des process d'automation lourds pour des tâches d'usinages !

      Et un jour, mon ami est venu avec un tout petit carton, me l'a posé sur mon plan de travail et m'a dit: "amuses-toi avec çà !". Il venait de déposer un Milénium3 Crouzet  XD26R.... Avec le logiciel et le câble de programmation ...

      La puissance surprenante de l'automate, l'intuitivité et la convivialité du logiciel de développement, panel orienté objet ont fait que je l'ai imposé facilement dans l'entreprise pour gérer les moindres demandes farfelues des clients... et le prix dérisoire permettait de marger pas mal dessus . Je m'amusais réellement avec cet objet ! Plus rien à voir avec la programmation chiante et rébarbative que l'on connaissait dans l'industrie avec des consoles tristes et allergisantes. Là, du drag & drop, quelques liaisons, un paramétrage sommaire des éléments et surtout un simulateur (enfin deux, un sur le panel de travail, et un en situation réelle connecté à l'automate)  permettent de visualiser le fonctionnement de ma création . Je me suis éclaté à faire plein de choses avec cet objet .... Je ne jurais plus que par Crouzet .

      Et récemment, mon ami est revenu avec un petit carton, et a posé cette fois sur mon plan de travail, un module Zélio Logic de chez Schneider (Télémécanique ).Donc j'ai voulu comparer... Et les deux appareils sont sensiblement identiques, de par la convivialité du soft,  et des facilités de développement, jusqu'au prix  !

      Si les logiciels de développement sont personnalisés, le câble de communication de l'un peu servir sur l'autre. Les deux offrent deux possibilités de programmation: en bloc de fonctions logiques (FDB)  ou en langages à contacts (LADDER).... A chacun de choisir celui où il est le plus à l'aise. Le module Zelio offre en plus la possibilité de créer des petits programmes en ladder directement sur l'appareil en utilisant l'afficheur LCD qui sert d'interface homme/machine (sur le Crouzet je n'ai pas encore essayé).

Ci joint le câble de liaison PC <=> PLC. ce câble sert aussi bien le Zelio que le Milenium 3 .

Attention: si ce portail est monté en limite de propriété et de voie publique, il doit être conforme aux normes EN 12453 et EN 12445 

      L'entraînement est à réducteur vis/couronne, moteur asservi à un variateur de fréquence, avec transmission sur crémaillère ou par câblette sur cabestan, ce qui facilite la rupture d'adhérence comme limiteur d'effort ... Un marquage au sol + 20 cm défini la zone de débattement; un éclairage de celle-ci, et un gyrophare devront s'allumer 5" avant tout mouvement et rester allumés 5" après l'arrêt du cycle. La protection des points rentrants et zones de cisaillement devra être assurée chaque fois que c'est nécessaire et arrêtera immédiatement tous mouvements. Le re-démarrage est assuré par une nouvelle action sur la commande. La force maximum ne doit pas dépasser les 150 N. 

Faisons maintenant le tour de la propriété :

Ci-dessous, la vue sur l'outil de développement du Zélio: avec à gauche les entrées et à droites les sorties. 

Sur I1 arrive la commande: un émetteur/récepteur, lecteur de badge, digicode, etc

Sur I2 arrive la chaîne de sécurité positive: cellules photos, barres palpeuses, arrêts d'urgence, détecteurs à effet de champ, etc ... Tous les contacts sont en série, et fermés en fonctionnement normal afin que l'ouverture d'un seul provoque l'arrêt immédiat du mouvement .

Sur I3 arrive le fin de course ouverture, un contact ou palpeur qui se ferme lorsqu'il est actionné.

Sur I4 arrive le fin de course fermeture, un contact ou palpeur qui se ferme lorsqu'il est actionné.

Sur I5 arrive le ralentissement fermeture, un capteur magnéto-inductif qui se ferme lorsqu'il est actionné.

Sur I6 arrive le ralentissement ouverture, un capteur magnéto-inductif qui se ferme lorsqu'il est actionné.

Avec la sortie Q1, on active l'information d'ouverture; qui peut être appliquée sur le variateur de fréquence, si l'on utilise une variation de vitesse, ou sur un bloc de contacteurs avec non ingérence, mécanique et électrique, si l'on pilote directement le moteur .

Avec la sortie Q2, on fait tourner le moteur dans l'autre sens (Fermeture) selon la technologie évoquée ci-dessus .

Avec la sortie Q6, on actionne le gyrophare ou un flash, qui prévient de tous futurs mouvements .

Avec la sortie Q7, on allume l'éclairage de la zone de débattement, 5 secondes avant et après tous mouvements.

Avec la sortie Q8, on informe le variateur de fréquence, si cette option est utilisée, de ralentir et d'avancer en vitesse rampante jusqu'aux contacts de fin de course .

La soupe interne: 

Ci joint, une vidéo qui permet de visualiser un cycle complet : Portail zelio (3.49 Mo)

Conditions préalables:

• La chaîne de sécurité sur I2 est active ( pas d'interdiction de mouvement )
• Le contact de fin de course fermeture est actionné (porte fermée)
• Le détecteur de ralentissement fermeture est actionné également (zone ralentissement fermeture )
• L'horloge (Hrs_Ouv) est validée car on est dans la partie "accès autorisé" de l'établissement.

Cycle d'ouverture:

• Une impulsion sur I1, va à travers le "ET" (B32) venir solliciter le "OU" (B33) à condition que l'horloge (Hrs_Ouv) soit active ! sinon on peut utiliser la commande manuelle (Cde_Manuelle) qui est le bouton 1 de l'automate.Ce qui valide la bascule (B13) et la bascule (B16) pour commander instantanément la mise en marche du flash et l'éclairage de la zone de débattement.
• L'information vient également actionner le timer (B15) qui va lancer un compte à rebours de 4" avant de valider la sortie "Ouverture" . Les NOR (B25 & B26) servent à assurer la non ingérence des sens .
• Le portail s'ouvre, libère le contact fin de fermeture (FCF) ainsi que le capteur magnéto inductif (Ralentis_F) ....
• Le portail actionne maintenant le capteur magnéto inductif (Ralentis_O) qui à travers la condition ET (B30) Sens ouverture et Capteur va donner l'information à Q8 via le OU (B31).
• Le portail se déplace maintenant en petite vitesse jusqu'à l'action sur le contact de fin d'ouverture (FCO). Là on vient couper l'ouverture par l'effacement de la bascule (B13) et autoriser l'information, préparée par la bascule (B23), à venir activer le timer (B18). Ce dernier va décompter le temps paramétré de 10" si la chaîne  de sécurité n'est pas coupée (ex.: véhicule dans la cellule photo ) et demander la fermeture du portail...

Cycle de fermeture:

• Lorsque le timer (B18) arrive en fin de décomptage, il active sa sortie; le portail se déplace en fermeture et en vitesse normale... libère le fin de course ouverture (FCO) puis libère le capteur magnéto inductif (Ralentis_O) .
• Le portail actionne maintenant le capteur magnéto inductif (Ralentis_F) qui à travers la condition ET (B29) Sens fermeture et Capteur va donner l'information à Q8 via le OU (B31).
• Le portail se déplace maintenant en petite vitesse jusqu'a l'action  sur le contact de fin de fermeture (FCF), qui arrête le moteur par le maintien du "reset" de la bascule (B23) via l'inverseur (B28).
• L'action sur le fin de course fermeture (FCF) va "reseter" la bascule (B16) pour arrêter le gyrophare ou flash, et maintenir l'éclairage de la zone de débattement  quelques secondes via le timer (B42).

Les composants (B39) (B40) (B38) (B36) et (B37) permettent, via le LCD de l'appareil, de visualiser le statu du portail .

Pour tous ceux qui veulent s'amuser un peu:

Ci-joint le programme du portail  ==> Portail1 (9.21 Ko)

Egalement ci-joint, l'adresse où l'on peut télécharger le soft Zeliot  ==> http://www.tradelco.qc.ca/cgi-bin/netlink?CO_ID=00%5C&REQUEST_ID=NLTELTELE1

Cette adresse joint également une multitude d'exemples et de documents au format pdf pour démystifier le PLC...

Personnellement, j'utilise ces automates autant pour animer les illuminations de Noël que pour la simulation de présence lorsque l'on quitte la maison !

          Un autre exemple qui reprend un mes articles sur l'éclairage progressif des marches d'escalier voici une variante pilotée par un petit Zelio de Schneider ... Un vrai plaisir que s'amuser avec ça : On ne voit pas le temps passer ! L'interface de développement orientée objet, offre une multitude de fonctions à drag and dropper sur le plan de travail et à relier entre elles par des traits qui définissent l'enchainement des situations ... La prise en main est très intuitive et on a tout de suite du résultat. Le model que j'ai utilisé est un SR3B261BD en 24 volts, mais je vous conseille le SR2A201BD en 12 volts, ( ça évitera de multiplier les alimentations ), qui a lui aussi 8 sorties sur relais et bien assez d'entrées car je n'en utilise que deux ... C'est plus cher que ma version Arduino, mais c'est plus esthétique et facile à mettre en oeuvre . Voici à quoi il ressemble :

          Passons à la description du programme objet, qui se trouve dans le fichier zip ci-dessous. Dommage que le logiciel Zelio2 ne permette pas d'exporter la vidéo de ce qui se passe en direct live, ça m'aurait épargné d'avoir à commenter la page de ce que j'ai réalisé ...

         En haut à gauche, on voit les deux boutons d'enclenchement pour la montée ou la descente. De l'autre côté, on a les sorties, simulées par des lampes et entre les deux ce que fait l'automate. Chaque action sur un des boutons enclenche la mémoire B29 via la porte "OU" B13: cette mémoire  lance la tempo de 4 minutes (retardée à l'enclenchement ) et le bouton enclenche également une des mémoires de sens de progression Montée (B26) ou Descente (B23). La sortie de l'une ou l'autre valide la condition "ET" B25 ou B27, et chaque que l'horloge envoi pulse toutes les secondes . Ces pulses sont appliqués sur l'entrée d'un compteur à câme (B10 ou B11) de neuf pas, ce qui a pour but de faire avancer la progression. Le premier pas, après reset, ou au démarrage a toutes ses sorties à zéro logique. Lorsque le neuvième  pas est atteint, cette sortie vient reseter la mémoire (B23 ou B26) pour ne plus autoriser les pulses de l'horloge (B28). Les sorties de ce compteur à came sont appliquées, via des cellules "OU" sur les relais de l'automate pour les activer les unes après les autres, et ce, dans les deux sens de progression ... 

          La tempo (B12) continue, elle, d'avancer dans le temps, jusqu'à atteindre les 4 minutes d'éclairement des marches et lorsque ce temps est passé, on envoie une impulsion sur le reset des compteurs à came, qui reviennent au premier pas (Toutes les sorties à "0" logique) et celle-ci vient également reseter la mémoire  B29.... Et l'ensemble est prêt à repartir pour un nouveau cycle lors de la prochaine action sur une des entrées . 

Le fichier du Zelio :

Staiway zelio (174.54 Ko)

          Voilà donc un moyen de donner un caractère original au plus banal des escaliers ... Les rubans de leds sécables sont en vente sur les sites habituels, en rouleaux de 3, 5 ou 10 mètres et il suffit de les couper à la bonne longueur dans les points prévus à cet effet, de souder les fils d'alimentations et de les coller sur des baguettes protectrices sous les nez de marches . Pour le câblage, c'est la configuration de la maison qui dicte le passage des fils qui doivent cheminer jusqu'à l'Arduino ou le Zelio, suivant le choix . Juste un rappel pour conclure: bien tenir compte de la capacité de l'alimentation à tenir toutes les leds allumées, avec un  coefficient de sécurité correct ...  

Cette page n'est pas close : je vais l'enrichir au fur et à mesure de mes développements pour automates (A suivre)