Premier programme et Paramétrage d'un bloc fonction
Alors pour l’instant nous n’avons pas beaucoup étudié les blocs fonctions existants dans l’atelier Millenium 3, mais maintenant que vous avez exploré les manipulations de base, intéressons nous à ces fameux blocs. Pour l’instant nous allons nous contenter d’en survoler quelques uns, afin de faire un premier programme très simple qui aura deux fonctions :
Télérupteur pour une lampe à plusieurs boutons… soyons fou, on va en mettre 4, avec une minuterie automatique d’arrêt.
Equivalent d’un thermostat d’ambiance mécanique
Préambule : Ici on va voir l’effet des liens qui peuvent être considérés comme des câbles
électriques. Si on met une tension à un bout, on la retrouve également à l’autre bout.
J’ai choisi volontairement deux fonctions très simples à schématiser et parlantes pour tout le monde afin d’aborder un point important qui est le paramétrage des blocs fonctions. Dans le programme que nous allons réaliser, le paramétrage va être simpliste ceci afin de ne pas vous noyer dans une combinaison de paramétrage qui rendrati la compréhension finale du programme difficile.
Le télérupteur
Prenons ce premier programme :
Alors commençons par décrire les éléments présents :
B00 à B03 : les entrées TOR
B04 : La fonction logique OU
B05 : la fonction BISTABLE (Télérupteur)
B06 : la sortie TOR
Les blocs B00 à B03 sont posés sur les plots d’entrées de l’automate et permettent donc d’utiliser les entrées physiques I1 à I4 de l’automate. Ainsi, lorsqu’une des entrée physique
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sera alimenté, la sortie TOR du bloc correspondant passera à VRAI (ou 1, ou ON). Sur ces entrées on y connecterait des boutons poussoirs (comme pour un télérupteur standard).
Le bloc B04 est une fonction logique OU. Alors pour l’instant je ne vais pas pousser à fond ce qu’on appelle la logique booléenne car c’est un point qui sera abordée en profondeur dans le prochain document, mais sachez que pour notre exemple, la sortie de ce bloc sera à
VRAI dès qu’au moins une des entrées sera à VRAI. Donc d’après le schéma, tant que l’un des 4 boutons sera appuyé, sa sortie restera à l’état VRAI. On l’observera plus tard lors de la simulation.
Le bloc B05 est un télérupteur : c'est-à-dire que si vous lui envoyez une impulsion ponctuelle, sa sortie change d’état. Si sa sortie était à 1, elle passe à 0, si elle était à 0, elle passe à 1. Il fonctionne comme un vrai télérupteur que l’on câble dans une armoire électrique.
Autre propriété de ce bloc, c’est que sa seconde entrée TOR permet de repositionner sa sortie
à FAUX quelque soit son état courant.
Le bloc B06 est une sortie TOR, sur un automate XD26 (modèle vendu par le groupement d’achat) c’est le seul type de bloc autorisé sur les plots de sortie de l’automate. Si son entrée est à VRAI, alors le relais correspondant sera fermé (pour des contacts on entend par fermé le fait que le courant puisse passer)
Alors ce premier morceau de programme ne nécessite aucun paramétrage particulier, c’est pourquoi nous allons ajouter d’autres choses.
La minuterie d’arrêt :
Dans ce premier morceau de programme, un appui sur le bouton mettra la lumière en marche, et un second appui l’arrêtera. Imaginons que nous sommes dans la partie commune d’un immeuble, ou tout simplement dans votre sous sol à un endroit ou la lumière n’a pas lieu de rester allumer éternellement. Nous allons donc ajouter une minuterie qui éteindra automatiquement la lumière si ceci n’a pas été fait manuellement.au bout de 2 minutes.
Un nouveau bloc fonction (B07) est apparu, c’est le bloc TIMER AC ou
TEMPORISATEUR. Ce bloc à pour but de retarder sa sortie par rapport au signal d’entrée suivant des paramètres, dans notre cas nous ne nous intéresserons qu’à sa première entrée et à sa première sortie. Sa première entrée TOR est l’entrée « Commande », le timer ne
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fonctionnera donc que lorsque cette entrée sera active, et sa sortie TOR (la première sortie) ne sera active qu’une fois le temps configuré en paramètre atteint. Depuis tout à l’heure je vous parle de paramètre mais on se demande bien ou cela se cache. Double cliquez sur le bloc
TIMER AC, la fenêtre suivante apparaît :
Voila donc à quoi ressemble une fenêtre de paramétrage, et la description de certains éléments s’impose :
Les onglets :
Une fenêtre de paramétrage peut avoir 1 seul onglet ou plusieurs (jusqu'à 3). L’onglet commentaire est toujours présent et fournit au minimum la possibilité d’écrire un commentaire (dans le cas ou la fonction n’a pas de paramètre) que l’on pourra alors faire apparaître sous le bloc fonction comme sur l’exemple ci-dessous
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Ensuite il y a les 3 boutons à droite de cette fenêtre qui son « OK », « Annuler », et « ? ». Bon pour OK et Annuler rien de très compliqué puisqu’ils servent à valider ou annuler les modifications que vous avez effectué sur les paramètres de la fonction. Pour ce qui du bouton
« ? », il va vous être très utile dans vos débuts car celui-ci permet d’ouvrir l’aide de la fonction. Cette page d’aide explique les entrées et sorties de bloc fonction, ainsi que ses paramètres et son fonctionnement. Il est vrai que pour certains blocs fonction l’aide en ligne est plus que succincte, et c’est pourquoi le prochain document fera une étude poussée avec des exemples des blocs fonction présents dans l’atelier.
Pour le paramétrage de notre Timer, nous allons commencer par changer la base temps :
Pour l’unité de temps, nous allons choisir la seconde (s) comme présenté sur la capture d’écran ci-dessus, puis nous allons choisir la temporisation d’arrêt de notre système.
Dans cet exemple j’ai choisi une minute de retard marche, et 1 seconde de retard arrêt. Le 1 minute de retard marche correspond au temps pendent lequel notre lampe restera allumée (si personne ne l’éteint avant), le 1 seconde correspond au temps ou le signal de sortie du timer sera actif afin de désactiver le télérupteur.
Des paramètres qu’on voit souvent :
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Sauvegarde sur coupure secteur : lorsque cette case est cochée, elle permet au bloc fonction
de sauvegarder sa valeur courante lorsqu’une coupure secteur est détectée, et de la restituer lorsque le courant revient.
En effet, le M3 est capable de détecter une perte d’alimentation, et dans ce cas il utilise sa réserve d’énergie présente dans les condensateurs afin d’effectuer des opérations de sauvegarde de valeurs.
Modification autorisée : Le millenium 3 offre la possibilité de modifier les paramètres des
blocs fonction via le menu de la face avant du M3 même si celui-ci est en fonctionnement. Je ne m’étendrai pas sur cette fonction, car dans de nombreux cas il est préférable d’utiliser les fonctions de programmation de l’affichage pour réaliser ce type d’opération (il existe un document dédié à la programmation de la face avant sur le site APPER)
Valider vos paramètres avec le bouton « OK ».
Avant de passer à la suite, quelques remarques sur ce qu’on vient d’ajouter. Le timer AC (ou temporisateur) que nous avons ajouté fait office de minuterie mais comment ça marche.
Quand on active le télérupteur, celui-ci active en même temps la lumière (sortie de l’automate), et l’entrée d’activation du timer. Ce dernier étant activé, il commence à compter jusqu'à atteindre le temps « Retard Marche » qui à été paramétré. Une fois ce temps atteint, il active sa sortie qui est connecté à l’entrée RESET du télérupteur et provoque donc l’arrêt de ce dernier, ce qui en conséquence arrête par la même occasion la lumière et le timer luimême.
J’admets qu’expliquer sous forme de texte, ce n’est pas forcément très limpide, mais vous pourrez observer cela plus en détail un peu plus tard lorsqu’on passera le programme en simulation.
Mais avant cela, ajoutons autre chose dans notre programme.
Le Thermostat d’ambiance
Un peu de nouveauté, ça ne fait pas de mal, et nous allons donc utiliser des entrées analogiques. Je sais votre but (pour beaucoup d’entre vous) est de réguler votre installation solaire et donc c’est un sujet qui va être particulièrement instructif (enfin pour un début).
Voici le bout de programme que je vous propose de câbler.
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D’abord une petite liste des fonctions présentes :
B08 : l’entrée analogique. Celle si est posée sur le plot d’entrée IB car c’est la première des 6 entrée analogiques du M3 (les plots I1 à IA ne supportent que des blocs
DI)
B13 : La fonction « Gain », dans notre exemple, elle va nous servir à convertir le signal de l’entrée analogique en degrés
B11 : la fonction TRIGGER. Cette fonction n’est pas forcément simple à comprendre, je vais détailler son fonctionnement juste après.
B09 – B10 : la fonction constante numérique
B12 : la sortie TOR.
Le bloc TRIGGER :
Le trigger va être un élément indispensable de toute régulation, et c’est pourquoi j’ai décidé de l’approfondir un peu dans ce tutoriel.
Imaginons un CESI simple, et disons que l’on souhaite démarrer le circulateur dès que la température dans les panneaux dépasse 50°C (dans la réalité on le fera pas rapport à la température du ballon). Si on utilise un comparateur simple (marche du circulateur si T° capteur > T° consigne et arrêt dès que T° capteur < T° consigne), dès que la température dans le capteur aura atteint notre consigne, le circulateur va démarrer, et provoquer le refroidissement du capteur, ce qui aura pour effet de faire repasser la température du capteur sous la consigne et donc arrêter le circulateur. L’eau ne circule plus, la température remonte donc dans le capteur, ce qui va une nouvelle fois re-déclencher la circulation, qui va refroidir le capteur… et ainsi de suite.
Vous l’aurez compris, ce n’est pas la bonne façon de procéder car le circulateur risque de ne pas beaucoup aimer d’être arrêté et redémarré 50 fois par jour, et va donc vieillir prématurément.
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Mais zoro le trigger est arrivé, et va nous permettre de résoudre ce problème. En fait le trigger est un double comparateur. En gros on va pouvoir lui donner des consignes de marche et d’arrêt différentes.
Prenons le chronogramme suivant : en rouge nous avons le seuil haut noté SH (seuil de arrêt à marche), et en bleu le seuil bas noté SB (seuil de marche à arrêt). La courbe noire fine sur le graphique du haut représente la valeur d’entrée (valeur à comparer qui pourrait être notre température capteur), et sur le graphique du bas, en trait noir épais nous avons la sortie de notre TRIGGER (Q).
On remarque donc que la sortie du trigger (activation du circulateur) ne s’active que lorsque la température du capteur à dépassé le seuil haut, et ne s’arrête qu’une fois que cette même température est repassée sous le seuil bas.
Sur un exemple un peu plus complet on obtient ce résultat :
Ainsi, malgré les nombreuses variations de la température du capteur, le nombre de démarrage/arrêt du circulateur est limité.
Revenons maintenant à notre histoire de thermostat mécanique. Si vous avez déjà fait un peu attention à son fonctionnement, vous aurez remarqué qu’il y a un certain delta entre son passage de arrêt à marche, et de marche à arrêt… comme le trigger que nous venons de voir, à la différence près que dans notre M3, nous allons pouvoir régler ce delta et avoir des seuils variables en fonction d’un autre température. (Voir le document de T.Streiff : Régulation
CESI )
Le bloc Gain :
Ce bloc fonction est très simple, puisqu’il applique l’opération :
Sortie = ((A/ B) x Entrée) + C.
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L’intérêt principal de ce bloc c’est qu’il regroupe en une seule fonction tout ce qu’il nous faut pour convertir le signal d’une sonde en degré. Il est également possible de définir le maximum et minimum que peut atteindre la sortie. Sa page de paramétrage est la suivante :
Une règle simple pour paramétrer ce bloc :
A = plage de température de la sonde
B = plage de valeur du convertisseur numérique du M3
C= offset de la plage de température de la sonde.
Prenons un exemple concret avec des sondes présentes dans le bon de commande du groupement d’achat d’automates programmables.
Sonde extérieure "-10 à +40 °C
Sonde ambiance "-10 à +40 °C
Sonde immergée "-10 à +150 °C
Commençons par la sonde extérieure (et la sonde intérieur):
La plage de température est de 50°
La plage de valeur du convertisseur numérique du M3 est toujours la même (0-1023)
Offset de la plage de température de la sonde = -10
Donc nous allons régler nos coefficients comme cela :
A = 50, B = 1023, C = -10.
En appliquant le même procédé, nous aurons pour la sonde immergée :
A = 160, B = 1023, C = -10.
Le bloc constante numérique :
Alors ce bloc la est très simple, ce n’est qu’une constante numérique. On défini la valeur qu’il aura via son paramétrage, et il ne changera jamais (enfin pour ne pas vous mentir, on pourra le
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