Instructions avancées. Schneider Electric Twido TWD USE 10AE

Vous trouverez ci-dessous de brèves informations concernant Twido. Ce guide présente le logiciel Twido, des communications à la gestion des E/S analogiques, en passant par l'installation des bus AS-Interface et CANopen. Découvrez les langages logiciels et les instructions essentielles pour la programmation des automates Twido et la création de programmes de régulation.

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Instructions avancées

Présentation

Objet de ce chapitre

Contenu de ce chapitre

Ce chapitre offre des informations sur les instructions et les blocs fonctions avancées utilisés pour créer des programmes destinés aux automates Twido.

Ce chapitre contient les sous-chapitres suivants :

Sous-chapitre Sujet

17.1

Blocs fonctions avancés

17.2

17.3

Fonctions horodateur

Guide de démarrage rapide du PID de l'automate Twido

17.4

17.5

17.6

Fonction PID

Instructions sur flottants

Instructions sur tableaux d’objets

Page

TWD USE 10AE

439

Instructions avancées

440

TWD USE 10AE

Instructions avancées

17.1 Blocs fonctions avancés

Présentation

Objet de ce souschapitre

Ce sous-chapitre offre une présentation des blocs fonctions avancés et contient des exemples de programmation.

Contenu de ce sous-chapitre

Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :

Sujet

Objets mots et objets bits associés à des blocs fonction avancés

Principes de programmation de blocs fonctions avancés

Bloc fonction registre LIFO/FIFO (%Ri)

LIFO, fonctionnement

FIFO, fonctionnement

Programmation et configuration des registres

Bloc fonction %PWM (modulation de la largeur d'impulsion)

Bloc fonction sortie du générateur d'impulsions (%PLS)

Bloc fonction programmateur cyclique (%DR)

Fonctionnement du bloc fonction programmateur cyclique %DRi

Programmation et configuration des programmateurs cycliques

Bloc fonction compteur rapide (%FC)

Bloc fonction compteur rapide (%VFC)

Emission/réception de messages - Instruction d'échange (EXCH)

Bloc fonction de contrôle d'échange (%MSGx)

Page

TWD USE 10AE

441

Instructions avancées

Objets mots et objets bits associés à des blocs fonction avancés

Introduction

z z z z z z z

Les blocs fonction avancés utilisent des mots et des bits dédiés de même type que z z les blocs fonction standards. Les blocs fonction avancés comprennent : les registres LIFO/FIFO (%R) ; les programmateurs cycliques (%DR) ; les compteurs rapides (%FC) ; les compteurs rapides (%VFC) ; la sortie de modulation de la largeur de l'impulsion (%PWM) ; la sortie du générateur d'impulsions (%PLS) ; le registre bits à décalage (%SBR) ; la fonction pas à pas (%SC) ; le bloc contrôle message (%MSG).

442

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Objets accessibles par le programme

Le tableau suivant présente les mots et les bits accessibles par le programme associés aux différents blocs fonction avancés. Veuillez noter que l'accès en

écriture mentionné dans le tableau suivant dépend du paramètre " Réglable ", sélectionné au moment de la configuration. Ce réglage permet d'autoriser ou de refuser l'accès aux mots ou aux bits par TwidoSoft ou par l'interface opérateur.

Bloc fonction avancé Mots et bits associés

%R Mot Entrée du registre

Mot Sortie du registre

Bit Sortie registre plein

%DR

Bit Sortie registre vide

Mot Numéro du pas courant

Bit Dernier pas égal au pas courant

%FC

%VFC

%PWM

%PLS

%SBR

%SC

%MSG

Repère

%Ri.I

%Ri.O

%Ri.F

%Ri.E

%DRi.S

%DRi.F

Mot Valeur courante

Mot Valeur de présélection

Bit Terminé

Mot Valeur courante

Mot Valeur de présélection

Bit Sens de comptage

Mot Valeur de capture

Mot Valeur de seuil 0

%FCi.V

%FCi.P

%FCi.D

%VFCi.V

Oui

Non

%VFCi.P

%VFCi.U

Oui

Non

%VFCi.C

Non

%VFCi.S0

Oui

Mot Valeur de seuil 1

Bit Sortie pour

Bit

Sortie réflexe 0 activée

Sortie réflexe 1 activée

%VFCi.S1

Oui

%VFCi.F

Non

%VFCi.R

%VFCi.S

Oui

Bit

Sortie seuil 0

Sortie seuil 1

%VFCi.TH0

Non

%VFCi.TH1

Non

Bit

Mot

Base temps de la mesure de fréquence %VFCi.T

Pourcentage d'impulsions au pas 1 par rapport à la période totale.

Oui

%PWMi.R

Oui

Bit

Mot Période préréglée

Mot Nombre d'impulsions

Mot Valeur de présélection

Bit Sortie courante activée

Génération terminée

Bit de registre

Bit de compteur à pas

Terminé

Erreur

%PWMi.P

Oui

%PLSi.N

Oui

%PLSi.P

%PLSi.Q

Oui

Non

%PLSi.D

%SBRi.J

%SCi.j

%MSGi.D

%MSGi.E

Non

Oui

Non

Accès en mode écriture

Oui

Non

Oui

Non

TWD USE 10AE

443

Instructions avancées

Principes de programmation de blocs fonctions avancés

Présentation

Les applications Twido sont stockées sous la forme de programmes par listes, et ce, même si ces applications ont été rédigées à l'aide d'un éditeur schéma à contacts.

Les automates Twido peuvent ainsi être considérées comme des "machines à listes". Le terme "réversibilité" se rapporte à la capacité de TwidoSoft à convertir une application liste d'instructions en application schémas à contacts, et vice versa. Par défaut, tous les programmes schémas à contacts sont réversibles.

Tout comme les blocs fonctions élémentaires, les blocs fonctions avancés doivent se z z z conformer à des règles de réversibilité. La structure des blocs fonctions réversibles dans le langage liste d'instructions requiert l'utilisation des instructions suivantes :

BLK : marque le début du bloc et la section d'entrée du bloc fonction.

OUT_BLK : marque le début de la section de sortie du bloc fonction.

END_BLK : marque la fin du bloc fonction.

Note : Il n'est pas nécessaire d'utiliser ces instructions de blocs fonctions réversibles pour un programme par listes d'instructions qui fonctionne correctement. Certaines instructions permettent une programmation en langage liste d'instructions non réversible.

444

TWD USE 10AE

Entrées et sorties dédiées

Instructions avancées

Entrées

%I0.0.0

%I0.0.1

%I0.0.2

%I0.0.3

%I0.0.4

%I0.0.5

%I0.0.6

%I0.0.7

Les fonctions avancées Compteur rapide (FC), Compteur très rapide (VFC), PLS et

PWM utilisent des entrées et des sorties dédiées. Ces bits ne sont toutefois pas réservés à une utilisation exclusive par un bloc unique. Il faut donc gérer correctement l'utilisation de ces bits.

Lorsque vous utilisez des fonctions avancées, il est nécessaire que vous gériez la méthode d'allocation des entrées et des sorties dédiées. TwidoSoft vous assiste lors de la configuration de ces ressources en affichant des informations de configuration d'E/S et en vous avertissant si une entrée ou une sortie dédiée est déjà utilisée par un bloc fonction configuré.

Le tableau suivant résume les dépendances des entrées et des sorties dédiées, ainsi que les fonctions spécifiques.

En cas d'utilisation avec des fonctions de comptage :

Utilisation

%VFC0 : Gestion Haut/Bas ou Phase B

%VFC0 : Entrée d'impulsion ou phase A

%FC0 : Entrée d'impulsion ou entrée de présélection %VFC0

%FC1 : Entrée d'impulsion ou entrée de capture %VFC0

%FC2 : Entrée d'impulsion ou entrée de capture %VFC1

Entrée de présélection %VFC1

%VFC1 : Gestion Haut/Bas ou Phase B

%VFC1 : Entrée d'impulsion ou phase A

En cas d'utilisation avec des fonctions de comptage ou des fonctions spéciales :

Sorties Utilisation

%Q0.0.0

Sortie %PLS0 ou PWM0

%Q0.0.1

Sortie %PLS1 ou PWM1

%Q0.0.2

Sorties réflexes pour %VFC0

%Q0.0.3

%Q0.0.4

Sorties réflexes pour %VFC1

%Q0.0.5

TWD USE 10AE

445

Instructions avancées

Utilisation d'entrées et de sorties dédiées

TwidoSoft utilise les règles suivantes lors de l'utilisation d'entrées et de sorties dédiées.

z Chaque bloc fonction utilisant des E/S dédiées doit être configuré puis utilisé dans l'application. L'E/S est uniquement allouée lors de la configuration d'un bloc fonction. Elle ne l'est pas lors de son utilisation dans un programme.

z z

Après qu'un bloc fonction a été configuré, son entrée et sa sortie dédiées ne peuvent pas être utilisées par l'application ou par un autre bloc fonction.

Par exemple, si vous configurez %PLS0, vous ne pouvez pas utiliser %Q0.0.0 dans

%DR0 (programmateur cyclique) ou dans la logique de l'application (ST %Q0.0.0).

Si une entrée ou une sortie dédiée est requise par un bloc fonction déjà utilisé par l'application ou par un autre bloc fonction, il n'est pas possible de configurer ce bloc fonction.

Par exemple, si vous configurez %FC0 comme compteur, %VFC0 ne pourra pas

être configuré pour utiliser %I0.0.2 comme entrée de capture.

Note : Pour modifier l'utilisation des E/S dédiées, vous devez d'abord supprimer la configuration du bloc fonction en définissant le type d'objet sur "non utilisé", puis supprimer les références au bloc fonction dans votre application.

446

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Bloc fonction registre LIFO/FIFO (%Ri)

Introduction

Illustration

Un registre est un bloc mémoire qui permet de stocker jusqu'à 16 mots de 16 bits z z de deux manières différentes : par une file d'attente, appelée "FIFO" (First In, First Out – Premier entré, Premier sorti) ; par une pile, appelée "LIFO" (Last In, First Out – Dernier entré, Premier sorti).

L'exemple suivant illustre l'utilisation du bloc fonction registre.

%Ri

TYPE FIFO

Bloc fonction registre

Paramètres

Le bloc fonction registre possède les paramètres suivants :

Paramètre

Numéro de registre

Type

Mot d'entrée

Mot de sortie

Entrée (ou instruction) de stockage

Entrée (ou instruction) de récupération

Entrée (ou instruction)

RAZ

Sortie "Vide"

Sortie "Plein"

Etiquette

%Ri

FIFO ou LIFO

%Ri.I

%Ri.O

I (In, Entrée)

O (Out, Sortie)

E (vide)

F (plein)

Valeur

0 à 3

File d'attente ou Pile)

Mot d'entrée du registre. Peut être lu, testé et écrit.

Mot de sortie du registre. Peut être lu, testé et écrit.

Sur un front montant, stocke le contenu du mot %Ri.I dans le registre.

Sur un front montant, charge un mot de données du registre dans le mot %Ri.O.

R (Remise à zéro) A l'état 1, initialise le registre.

Le bit %Ri.E associé indique que le registre est vide. Peut être testé.

Le bit %Ri.F associé indique que le registre est plein. Peut être testé.

TWD USE 10AE

447

Instructions avancées

LIFO, fonctionnement

Introduction

En fonctionnement LIFO (Last In, First Out - Dernier entré, Premier sorti), la dernière information entrée est la première à être récupérée.

Fonctionnement

Le tableau suivant décrit le fonctionnement LIFO.

Etape Description

1 A la réception d'une demande de stockage (front montant sur l'entrée I ou activation de l'instruction I), le contenu du mot d'entrée

%Ri.I (qui a préalablement été chargé) est stocké au plus haut de la pile (fig. a). Lorsque la pile est pleine (sortie F=1), plus aucun

élément ne peut être stocké.

Exemple

Stockage du contenu de %Ri.I

en haut de la pile.

20 %Ri.I

(a)

20

80

50

A la réception d'une demande de récupération (front montant sur l'entrée

O ou activation de l'instruction O), le mot de données le plus haut

(le dernier à avoir été entré) est chargé dans le mot %Ri.0 (fig. b).

Lorsque le registre est vide (sortie E=1), plus aucun élément ne peut être récupéré. Le mot de sortie %Ri.O n'est pas modifié et sa valeur reste inchangée.

La pile peut être réinitialisée à tout moment (état 1 sur l'entrée R ou activation de l'instruction R). L'élément indiqué par le pointeur est alors le plus haut dans la pile.

Récupération du mot de données au plus haut de la pile.

20

80

50

80

50 %Ri.O

20

(b)

448

TWD USE 10AE

Instructions avancées

FIFO, fonctionnement

Introduction

En fonctionnement FIFO (First In, First Out - Premier entré, Premier sorti), la première information entrée est la première à être récupérée.

Fonctionnement

Le tableau suivant décrit le fonctionnement FIFO.

Etape Description

1 A la réception d'une demande de stockage (front montant sur l'entrée I ou activation de l'instruction I), le contenu du mot d'entrée

%Ri.I (qui a préalablement été chargé) est stocké au plus haut de la file d'attente (fig. a). Lorsque la file d'attente est pleine (sortie

F=1), plus aucun élément ne peut être stocké.

Exemple

Stockage du contenu de %Ri.I

en haut de la file d'attente.

20 %Ri.I

(a)

20

80

50

A la réception d'une demande de récupération (front montant sur l'entrée O ou activation de l'instruction O), le mot de données le moins haut dans la file d'attente est chargé dans le mot de sortie

%Ri.O et le contenu du registre est déplacé d'une place vers le bas, dans la file d'attente (fig. b).

Lorsque le registre est vide (sortie E=1), plus aucun élément ne peut être récupéré. Le mot de sortie %Ri.O n'est pas modifié et sa valeur reste inchangée.

La file d'attente peut être réinitialisée à tout moment (état 1 sur l'entrée R ou activation de l'instruction R).

Récupération de la première information qui est ensuite chargée dans %Ri.O.

20

80

50

20

80

(b)

%Ri.O

50

TWD USE 10AE

449

Instructions avancées

Programmation et configuration des registres

Introduction

L'exemple de programmation suivant illustre le chargement du contenu d'un mot mémoire (%MW34) dans un registre (%R2.I) lors d’une demande de stockage (%I0.2), si le registre %R2 n'est pas plein (%R2.F = 0). La demande de stockage dans le registre est effectuée par %M1. La demande de récupération est effectuée par l'entrée

%I0.3 et %R2.O est chargé dans %MW20, si le registre n'est pas vide (%R2.E = 0).

450

TWD USE 10AE

Exemple de programmation

Instructions avancées

L'illustration suivante représente un bloc fonction registre et présente des exemples de programmation réversible et non réversible.

%M1

%I0.3

%R2.E

%I0.2

%R2.F

%R2

TYPE FIFO

%MW20:=%R2.O

%R2.I:=%MW34

%M1

BLK

END_BLK

%R2

%M1

%I0.3

ANDN

%I0.3

%R2.E

[%MW20:=%R2.O]

LD %I0.2

ANDN

%R2.F

[%R2.I:=%MW34]

ST %M1

Schéma à contacts

%M1

%R2

%I0.3

ANDN

%R2

%R2.E

[%MW20:=%R2.O]

LD %I0.2

ANDN

%R2.F

[%R2.I:=%MW34]

ST %M1

Programme réversible Programme non réversible

TWD USE 10AE

451

Instructions avancées

Configuration

z z

Seul le type du registre devra être entré au cours de la configuration.

FIFO (par défaut), ou

LIFO

Cas spécifiques

Le tableau suivant présente une liste de cas spécifiques de fonctionnement :

Cas spécifique Description

Effet d'un redémarrage à froid (%S0=1) Provoque l'initialisation du contenu du registre. Le bit de sortie %Ri.E associé à la sortie E est mis à 1.

Effet d'une reprise à chaud (%S1=1) d'un arrêt de l'automate

N'a aucun effet sur la valeur courante du registre ou sur l'état de ses bits de sortie.

452

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Bloc fonction %PWM (modulation de la largeur d'impulsion)

Introduction

Illustration

Le bloc fonction de modulation de la largeur d'impulsion (%PWM) génère un signal rectangulaire sur des voies de sortie dédiées (%Q0.0.0 ou %Q0.0.1), dont on peut faire varier la largeur, et, par conséquent, le rapport cyclique. Les automates disposant de sorties relais pour ces deux voies ne prennent pas en charge cette fonction, en raison d'une limitation de fréquences.

Deux blocs %PWM sont disponibles. Le bloc %PWM0 utilise la sortie dédiée

%Q0.0.0 et le bloc %PMW1 utilise la sortie dédiée %Q0.0.1. Les blocs fonction

%PLS se partagent les mêmes sorties dédiées. Il est donc nécessaire de choisir l'une ou l'autre des fonctions.

Bloc PWM et chronogramme :

%PWM0

%PWMi.P

largeur programmable période fixe configurable

TWD USE 10AE

453

Instructions avancées

Paramètres

Paramètre

Base temps

Présélection de la période

Rapport cyclique

Entrée génération de l'impulsion

Le tableau suivant présente les différents paramètres du bloc fonction PWM.

Etiquette Description

TB 0,142 ms, 0,57 ms, 10 ms, 1 s (valeur par défaut)

%PWMi.P 0 < %PWMi.P <= 32767 avec une base temps de 10 ms ou 1 s

0 < %PWMi.P <= 255 avec une base temps de 0,57 ms ou 0.142 ms

0 = Fonction non utilisée

%PWMi.R Cette valeur donne le pourcentage du signal à l'état 1 au cours d'une période. Le

Tp de largeur est ainsi égal à :

Tp = T * (%PWMi.R/100). L'application utilisateur écrit la valeur de %PWMi.R. Ce mot contrôle le rapport cyclique de la période. Pour plus d'informations sur la définition T, reportez-vous à la section suivante, intitulée "Plage de périodes".

La valeur par défaut est 0 et les valeurs supérieures à 100 sont considérées comme

étant égales à 100.

IN A l'état 1, le signal de modulation de la largeur d'impulsion est généré sur la voie de sortie. A l'état 0, la voie de sortie est mis à 0.

Plage de périodes

z z

La valeur de présélection et la base temps peuvent être modifiées au moment de la configuration. Ces paramètres sont utilisés pour fixer la période du signal z z

T=%PWMi.P * TB. L'obtention de rapports bas nécessite que le %PWMi.P sélectionné soit d'autant plus élevé. Plage de périodes disponibles :

0,142 ms à 36,5 ms en pas de 0,142 ms (27,4 Hz à 7 kHz)

0,57 ms à 146 ms en pas de 0,57 ms (6,84 Hz à 1,75 kHz)

10 ms à 5,45 min en pas de 10 ms

1 s à 9,1 heures en pas de 1 s

Fonctionnement

La fréquence du signal de sortie est réglée au moment de la configuration en sélectionnant la base temps et le %PWMi.P préréglé. La modification du rapport cyclique % PWMi.R dans le programme permet de moduler la largeur du signal.

L'illustration suivante représente un diagramme d'impulsion du bloc fonction PWM avec différents rapports cyclique.

Entrée IN

80%

50%

20%

Ratio

Sortie dédiée

454

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Programmation et configuration

Dans cet exemple, la largeur du signal est modifiée par le programme en fonction de l'état des entrées %I0.0.0 et %I0.0.1 de l'automate.

Si %I0.0.1 et %I0.0.2 sont réglés sur 0, le rapport %PWM0.R est réglé sur 20 % et la durée du signal à l'état 1 est alors égale à : 20 % x 500 ms = 100 ms.

Si %I0.0.0 est réglé sur 0 et %I0.0.1 est réglé sur 1, le rapport %PWM0.R est réglé sur 50 % (durée de 250 ms).

Si %I0.0.0 et %I0.0.1 sont réglés sur 1, le rapport %PWM0.R est réglé sur 80 %

(durée de 400 ms).

Exemple de programmation :

%I0.0

%I0.1

%I0.2

%PWM0

%PWM0.R:=20

%PWM0.R:=50

%PWM0.R:=80

LDN

AND

%I0.0

ANDN %I0.1

[%PWM0.R:=20]

%I0.0

ANDN %I0.1

[%PWM0.R:=50]

%I0.0

%I0.1

[%PWM0.R:=80]

BLK

END_BLK

%PWM0

%I0.2

%PWMi0.P

Cas spécifiques

Le tableau suivant présente une liste de cas spécifiques de fonctionnement du bloc fonction PWM.

Cas spécifique

Effet d'un redémarrage à froid

(%S0=1)

Description

Règle le rapport %PWMi.R sur 0. En complément, la valeur de %PWMi.P est rétablie sur sa valeur configurée d'origine et prévaudra sur toute modification apportée dans l'éditeur de tables d'animation ou l'afficheur optionnel.

Effet d'un redémarrage à chaud

(%S1=1)

Aucun effet.

Incidence du fait que les sorties sont dédiées au bloc %PWM

Le fait de forcer la sortie %Q0.0.0 ou %Q0.0.1 à l'aide d'un périphérique de programmation n'interrompt pas la génération du signal.

TWD USE 10AE

455

Instructions avancées

Bloc fonction sortie du générateur d'impulsions (%PLS)

Introduction

Le bloc fonction %PLS est utilisé pour générer des signaux carrés. Il existe deux fonctions %PLS disponibles sur les voies de sortie dédiées %Q0.0.0 ou %Q0.0.1.

Le bloc fonction %PLS autorise seulement une largeur de signal unique ou un cycle d'activité de 50 %. Vous pouvez choisir de limiter le nombre d'impulsions ou le moment où le train d'impulsion est exécuté. Cela peut être déterminé au moment de la configuration et/ou de la mise à jour par l'application utilisateur.

Note : Les automates disposant de sorties relais pour ces deux voies ne prennent pas en charge cette fonction %PLS.

Représentation

Exemple de bloc fonction du générateur d'impulsions en mode standard :

%PLS0

SINGLE

ADJ

%PLSi.P

TON

Période variable z z

TON=T/2 pour les bases temps 0,142 ms et 0,57 ms

= (%PLSi.P*TB)/2

TON=[partie entière (%PLSi.P)/2]*TB pour les bases temps 10 ms à 1 s.

456

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Caractéristiques

Le tableau suivant présente les caractéristiques du bloc fonction PLS :

Fonction

Base temps

Période préréglée

Nombre d'impulsions

Réglable

Entrée générateur d'impulsions

Entrée RAZ

Objet

%PLSi.P

Les impulsions sur la sortie %PLS1 ne sont pas arrêtées lorsque %PLS1.N z z ou %PLS1.ND* est atteint pour les bases temps 0,142 ms et 0,57 ms.

1 < %PLSi.P <= 32767 pour une base temps de 10 ms ou 1 sec

0 < %PLSi.P <= 255 pour une base temps de 0,57 ms ou 0,142 ms

0 = Fonction non utilisée.

Pour obtenir une bonne précision de rapport cyclique avec les bases temps de 10 ms et 1 s, il est conseillé d’avoir un %PLSi >= 100 si P est impaire.

%PLSi.N

%PLSi.ND

Le nombre d'impulsions à générer sur une période T peut être limité à 0 <=

%PLSi.N <= 32 767 en mode standard ou à

0 <= %PLSi.ND <= 4 294 967 295 en mode double mot. La valeur par défaut est mise à 0.

Pour produire un nombre illimité d'impulsions, réglez %PLSi.N ou %PLSi.ND sur zéro. Il est toujours possible de modifier le nombre d'impulsions sans tenir compte du paramétrage de l'option Réglable.

Y/N

Description

0,142 ms, 0,57 ms, 10 ms, 1 s

Lorsque défini sur Y (Oui), il est possible de modifier la valeur de présélection

%PLSi.P via l'IHM ou l'éditeur de tables d'animation. Lorsque défini sur N

(Non), il est impossible d'accéder à cette présélection.

A l'état 1, la génération des impulsions se fait sur la voie de sortie dédiée. A l'état 0, la voie de sortie est paramétrée sur 0.

A l'état 1, les sorties %PLSi.Q et %PLSi.D sont paramétrées sur 0. Le nombre d'impulsions générées sur une période T est paramétré sur 0.

Génération d'impulsions sur sortie courante

%PLSi.Q

A l'état 1, le signal des impulsions est généré sur la voie de sortie dédiée configurée.

Sortie de génération d'impulsions terminée

%PLSi.D

A l'état 1, la génération du signal est terminée. Le nombre voulu d'impulsions a été généré.

Note : (*) correspond à une variable de double mot.

TWD USE 10AE

457

Instructions avancées

Plage de périodes

La valeur de présélection et la base temps peuvent être modifiées au moment de la configuration. Ces paramètres sont utilisés pour fixer la période du signal z z

T=%PLSi.P * BT. Plage de périodes disponible : z 0,142 ms à 36,5 ms en pas de 0,142 ms (27,4 Hz à 7 kHz)

0,57 ms à 146 ms en pas de 0,57 ms (6,84 Hz à 1,75 kHz) z

20 ms à 5,45 min en pas de 10 ms

2 s à 9,1 heures en pas de 1 s

Fonctionnement

L'exemple suivant illustre le bloc fonction %PLS.

Entrée IN

Nombre d'impulsions

Sortie dédiée

%PLSi.Q

%PLSi.D

Cas particuliers

Cas particulier

Effet d'une reprise à froid (%S0=1)

Description

Règle la fonction %PLSi.P sur la valeur définie au cours de la configuration.

Effet d'une reprise à chaud (%S1=1) Aucun effet

Effet de la modification de la valeur de présélection (%PLSi.P)

Prend effet immédiatement

Incidence du fait que les sorties sont dédiées au bloc %PLS

Le fait de forcer la sortie %Q0.0.0 ou %Q0.0.1 à l'aide d'un dispositif de programmation n'interrompt pas la génération du signal.

Note : %PLSx.D est défini lorsque le nombre voulu d'impulsions a été généré. Il est ensuite remis à zéro en réinitialisant les entrées IN ou R sur 1.

458

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Bloc fonction programmateur cyclique (%DR)

Introduction

Illustration

Le fonctionnement des programmateurs cycliques est semblable à celui des programmateurs cycliques électromécaniques qui permettent la modification de pas en fonction d'événements externes. A chaque pas, le point haut d'une came donne une commande exécutée par l’automatisme. Dans le cas d'un programmateur cyclique, ces points hauts sont symbolisés par l'état 1 pour chacun des pas et sont affectés aux bits de sortie %Qi.j ou aux bits internes %Mi, appelés "bits de contrôle".

L'exemple suivant illustre l'utilisation du bloc fonction programmateur cyclique.

%DRi

PAS 8

Bloc fonction programmateur cyclique

Paramètres

Le bloc fonction programmateur cyclique possède les paramètres suivants.

Paramètre

Numéro

Numéro du pas courant

Nombre de pas

Etiquette Valeur

%DRi 0 à 3 automates compacts 0 à 7 automates modulaires

%DRi.S

0<%DRi.S<7. Mot pouvant être lu et écrit. La valeur écrite doit être une valeur décimale immédiate.

Une fois écrite, la valeur sera prise en compte à la prochaine exécution du bloc fonction.

1 à 8 (par défaut)

Entrée retour au pas 0

(ou à l'instruction)

R (Reset) A l'état 1, règle le programmateur cyclique sur le pas 0.

U (haut) Entrée (ou instruction) avancée

Sortie

Bits de contrôle

F (plein)

Sur un front montant, provoque le passage du programmateur cyclique au pas suivant et met à jour les bits de contrôle.

Indique que le pas courant est égal au dernier pas défini. Le bit associé %DRi.F peut

être testé (par exemple, %DRi.F=1, si %DRi.S= nombre de pas configurés - 1).

Bits de sortie ou bits internes associés au pas (16 bits de contrôle) et définis dans l'éditeur de configuration.

TWD USE 10AE

459

Instructions avancées

Fonctionnement du bloc fonction programmateur cyclique %DRi

Introduction

Le programmateur cyclique comprend : z Une matrice de données constantes (des cames), organisée en huit pas

(numérotés de 0 à 7) et 16 bits de données (état du pas), disposés en colonnes z numérotées de 0 à F.

Une liste des bits de contrôle est associée à une sortie configurée (%Qi.j.k) ou à un mot mémoire (%Mi). Au cours du pas courant, les bits de contrôle prennent les états binaires définis pour ce pas.

L'exemple présenté dans le tableau suivant résume les caractéristiques principales du programmateur cyclique.

Colonne

Bits de contrôle

Pas 0

Pas 1

%Q0.1

%Q0.3

%Q1.5

%Q0.6

%Q0.5

%Q1.0

Pas 5

Pas 6

Pas 7

Fonctionnement

Dans l'exemple précédent, le pas 5 est le pas courant, les bits de contrôle %Q0.1,

%Q0.3 et %Q1.5 sont à l'état 1 ; les bits de contrôle %Q0.6, %Q0.5 et %Q1.0 sont

à l'état 0. Le numéro du pas courant est incrémenté d'une unité sur chaque front montant de l'entrée U (ou lors de l'activation de l'instruction U). Le pas courant peut

être modifié par le programme.

460

TWD USE 10AE

Chronogramme

Instructions avancées

Le chronogramme suivant illustre le fonctionnement du programmateur cyclique.

Entrée

Pas n°

Sortie

%DRi.S

0 1 2 3

%DRi.F

L-1 0 1 2 0 1

Cas particuliers

Le tableau suivant présente une liste des cas spécifiques de fonctionnement du programmateur cyclique.

Cas spécifique Description

Effets d'un redémarrage

à froid (%S0=1)

Provoque la réinitialisation du programmateur cyclique au pas 0

(mise à jour des bits de contrôle).

Effet d'une reprise à chaud (%S1=1)

Effet d'un saut de programme

Mise à jour des bits de contrôle

Met à jour les bits de contrôle d'après le pas courant.

Le fait de ne plus scruter le programmateur cyclique ne remet pas les bits de contrôle à zéro.

Survient uniquement en cas de changement de pas ou lors d'un démarrage à froid ou d'un redémarrage à chaud.

TWD USE 10AE

461

Instructions avancées

Programmation et configuration des programmateurs cycliques

Introduction

Exemple de programmation

Dans l'exemple suivant de programmation et de configuration d'un programmateur cyclique, les six premières sorties (%Q0.0 à %Q0.5) sont activées les unes à la suite des autres, chaque fois que l'entrée %I0.1 est mise à 1. L'entrée I0.0 remet les sorties à zéro.

L'illustration suivante représente un bloc fonction programmateur cyclique et présente des exemples de programmation réversible et non réversible.

%Q0.8

%I0.0

%I0.1

%DR1

STEPS 6

Schéma à contacts

BLK

%DR1

LD %I0.0

%I0.1

OUT_BLK

%Q0.8

END_BLK

462

TWD USE 10AE

Configuration

Instructions avancées z z

Les informations suivantes sont définies au moment de la configuration : nombre de pas : 6

états de sortie (bits de contrôle) pour chaque pas du programmateur cyclique

1 2

Etape 1 : 0 0

Etape 2 : 1 0

Etape 3 : 0 1

Etape 4 : 0 0

Etape 5 : 0 0

Etape 6 : 0 0

0 z affectation des bits de contrôle

10 11 12 13 14 15

0 0 0 0 0 0

1 : %Q0.0

2 : %Q0.2

3 : %Q0.4

4 : %Q0.1

5 : %Q0.3

6 : %Q0.5

TWD USE 10AE

463

Instructions avancées

Bloc fonction compteur rapide (%FC)

Introduction

Illustration

Le bloc fonction compteur rapide (%FC) sert à la fois de compteur et de décompteur.

Il peut compter le front montant des entrées TOR pour des fréquences allant jusqu'à

5 kHz en mode de calcul mot simple ou mot double. Etant donné que les compteurs rapides (FC) sont gérés par des interruptions matérielles spécifiques, le maintien du taux d'échantillonnage maximal des fréquences peut varier en fonction de la configuration de votre application et de votre matériel.

Les automates compacts TWDLCA•40DRF peuvent contenir jusqu'à quatre compteurs rapides alors que toutes les autres gammes d'automates compacts ne peuvent être configurées que pour utiliser au maximum trois compteurs rapides.

Quant aux automates modulaires, ils ne peuvent en comporter que deux. Les blocs fonction compteur rapide %FC0, %FC1, %FC2 et %FC3 utilisent respectivement les entrées dédiées %I0.0.2, %I0.0.3, %I0.0.4 et %I0.0.5. Ces bits ne sont pas exclusivement réservés à ces blocs fonction. L'affectation de ces bits doit être déterminée selon l'utilisation de ces ressources dédiées par d'autres blocs fonction.

L'illustration suivante présente un exemple de bloc fonction compteur rapide (FC) en mode mot simple.

%FC0

TYPE UP

SINGLE

ADJ

%FC0.P

464

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Paramètres

Le tableau suivant présente les différents paramètres du bloc fonction compteur rapide (FC).

Paramètre

Fonction

Valeur de présélection

Réglable

Valeur courante

Entrée pour valider

Terminé

Etiquette Description

TYPE Paramètre défini lors de la configuration et permettant de choisir entre le compteur et le décompteur.

%FCi.P

%FCi.PD

O/N

Valeur initiale définie :

->entre 1 et 65 635 en mode standard,

->entre 1 et 4 294 967 295 en mode mot double.

Lorsqu'il est défini sur O, il est possible de modifier la valeur de présélection %FCi.P ou %FCi.PD et la valeur courante %FCi.V ou %FCi.VD à l'aide de l'afficheur ou de l'éditeur de tables d'animation. Lorsqu'il est défini sur N, il n'est pas possible d'accéder à cette présélection.

%FCi.V

%FCi.VD

Remise à zéro %FCi.R

%FCi.D

La valeur courante évolue de manière croissante ou décroissante selon la fonction sélectionnée (comptage ou décomptage). Pour le comptage, la valeur de comptage courante est mise à jour. Elle peut atteindre 65 535 en mode standard (%FCi.V) et

4 294 967 295 en mode mot double (%FCi.VD). Pour le décomptage, la valeur courante est la valeur de présélection %FCi.P ou %FCi.PD. Elle peut décroître jusqu'à zéro.

A l'état 1, la valeur courante est mise à jour selon les impulsions appliquées à l'entrée physique. A l'état 0, la valeur courante reste inchangée.

Paramètre utilisé pour initialiser le bloc. A l'état 1, la valeur courante est remise à 0 lorsque le bloc est configuré en tant que compteur, ou définie sur %FCi.P ou %FCi.PD lorsqu'il est configuré en tant que décompteur. Le bit Terminé %FCi.D reprend sa valeur par défaut.

Ce bit est réglé sur 1 lorsque %FCi.V ou %FCi.VD atteint %FCi.P ou %FCi.PD (bloc configuré en tant que compteur) ou lorsque %FCi.V ou %FCi.VD atteint zéro (bloc configuré en tant que décompteur).

Ce bit en lecture seule est remis à 0 uniquement lorsque le paramètre %FCi.R est réglé sur 1.

Remarque

Lorsque le bloc est configuré comme réglable, l'application peut modifier la valeur de présélection %FCi.P ou %FCi.PD et la valeur courante %FCi.V ou %FCi.VD à tout moment. Cependant, une nouvelle valeur est prise en compte uniquement lorsque la réinitialisation de l'entrée est active ou sur le front montant de la sortie

%FCi.D. Cela permet d'effectuer plusieurs comptages successifs sans perdre une seule impulsion.

TWD USE 10AE

465

Instructions avancées

Fonctionnement

Lorsque le bloc est configuré comme compteur, la valeur courante est incrémentée de 1 dès qu'un front montant apparaît au niveau de l'entrée dédiée. Lorsque la valeur de présélection %FCi.P ou %FCi.PD est atteinte, le bit de sortie Terminé

%FCi.D est mis à 1.

Lorsque le bloc est configuré comme décompteur, la valeur courante est diminuée de 1 dès qu'un front montant apparaît au niveau de l'entrée dédiée. Lorsque la valeur est zéro, le bit de sortie Terminé %FCi.D est défini sur 1 et la valeur courante

%FCi.V ou %FCi.VD devient égale à la valeur de présélection.

Configuration et programmation

Dans l'exemple ci-dessous, l'application compte le nombre d'éléments (5 000 maximum) pendant que %I1.1 est mis à 1. L'entrée pour %FC0 est l'entrée dédiée

%I0.0.2. Lorsque la valeur de présélection est atteinte, %FC0.D est défini sur 1 et conserve la même valeur jusqu'à ce que %FC0.R soit commandé par le résultat de l'opération booléenne "AND" sur %I1.2 et %M0.

I1.2

%I1.1

%M0

%FC0

TYPE UP

SINGLE

ADJY

%FC0.P 5000

%Q0.0

BLK

%FC0

%I1.1

AND

OUT_BLK

LD D

%I1.2

%M0

ST %Q0.0

END_BLK

Cas particuliers

Le tableau suivant présente une liste de cas spécifiques de fonctionnement du bloc fonction %FC.

Cas spécifique Description

Effet d'une reprise à froid (%S0=1) Réinitialise les attributs %FC sur les valeurs configurées par l'utilisateur ou l'application utilisateur.

Aucun effet.

Effet d'une reprise à chaud

(%S1=1)

Effet de l'arrêt de l'automate %FC continue à compter selon les paramètres activés au moment de l'arrêt de l'automate.

466

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Bloc fonction compteur rapide (%VFC)

Introduction

Le bloc fonction compteur rapide (%VFC) peut être configuré à l'aide de TwidoSoft z z pour exécuter l'une des fonctions suivantes :

Compteur/décompteur

Compteur/décompteur bi-phases z z

Compteur simple

Décompteur simple z

Fréquencemètre

Le bloc %VFC prend en charge le comptage des entrées TOR pour des fréquences allant jusqu'à 20 kHz en mode de calcul mot simple ou mot double. Les automates compacts TWDLCA•40DRF peuvent contenir jusqu'à deux compteurs rapides (VFC) alors que les autres gammes d'automates compacts ne peuvent en comporter qu'un seul. Quant aux automates modulaires, ils peuvent en configurer jusqu'à deux.

Affectations des

E/S dédiées

%VFC0 Utilisation choisie

Compteur/ décompteur

Compteur/

Décompteur biphases

Compteur simple

Décompteur simple

Fréquencemètre

%VFC1 Utilisation choisie

Compteur/ décompteur

Compteur/

Décompteur biphases

Compteur simple

Décompteur simple

Fréquencemètre

Les blocs fonction compteur rapide (%VFC) utilisent des entrées dédiées et des entrées et sorties auxiliaires. Ces entrées et ces sorties ne sont pas exclusivement réservées à ces blocs fonction. Leur affectation doit être déterminée selon l'utilisation de ces ressources dédiées par d'autres blocs fonction. Le tableau ci-après récapitule les affectations :

Entrées principales

Entrée IA Entrée IB

Entrées auxiliaires

IPres Ica

Sorties réflexes

Sortie 0 Sortie 1

%I0.0.1

%I0.0.0

(CO = 0/DE = 1)

%I0.0.1

%I0.0.0

(Impulsion)

%I0.0.2 (1) %I0.0.3 (1) %Q0.0.2 (1) %Q0.0.3 (1)

%I0.0.1

(2)

%I0.0.1

(2)

%I0.0.1

(2)

Entrée IA Entrée IB)

%I0.0.2 (1) %I0.0.3 (1) %Q0.0.2 (1) %Q0.0.3 (1)

(2)

IPres

(2)

Ica

(2)

Sortie 0

(2)

Sortie 1

%I0.0.7

%I0.0.6

(CO = 0/DE = 1)

%I0.0.5 (1) %I0.0.4 (1) %Q0.0.4 (1) %Q0.0.5 (1)

%I0.0.7

%I0.0.6

(Impulsion)

%I0.0.5 (1) %I0.0.4 (1) %Q0.0.4 (1) %Q0.0.5 (1)

%I0.0.7

(2)

%I0.0.7

(2)

%I0.0.7

(2)

%I0.0.5 (1) %I0.0.4 (1) %Q0.0.4 (1) %Q0.0.5 (1)

(2) (2) (2) (2)

TWD USE 10AE

467

Instructions avancées

Entrées principales Entrées auxiliaires Sorties réflexes

Commentaires :

(1) = facultatif

(2) = non utilisé

Ipres = entrée de présélection

Ica= entrée de capture

Entrée IA = entrée d'impulsion

Entrée IB = impulsions ou UP/DO

UP/DO = Comptage / Décomptage

Lorsqu'elle n'est pas utilisée, l'entrée ou la sortie reste une E/S TOR normale gérée par l'application au cours du cycle principal.

Si %I0.0.2 est utilisé, %FC0 n'est pas disponible.

Si %I0.0.3 est utilisé, %FC2 n'est pas disponible.

Si %I0.0.4 est utilisé, %FC3 n'est pas disponible.

Illustration

La figure suivante représente le compteur rapide (%VFC) en mode mot simple :

%VFC0

TYPE UP/DN

SINGLE

T_OUT0

T_OUT1

ADJ

%VFC0.P

TH0

TH1

468

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Caractéristiques

Le tableau suivant répertorie les caractéristiques du bloc fonction compteur rapide

(%VFC).

Fonction

Valeur courante

(%VFCi.V)

(%VFCi.VD*)

Valeur de présélection

(%VFCi.P)

(%VFCi.PD*)

Valeur de capture

(%VFCi.C)

(%VFCi.CD*)

Sens de comptage

(%VFCi.U)

Activation de la sortie réflexe 0

(%VFCi.R)

Activer sortie réflexe 1

(%VFCi.S)

Valeur seuil S0

(%VFCi.S0)

%VFCi.S0D

Validation sortie réflexe 1

Contient la valeur de seuil 0. Sa signification est définie lors de la configuration du bloc fonction. Remarque :

Cette valeur doit être inférieure à %VFCi.S1.

Valeur seuil S1

(%VFCi.S1)

(%VFCi.S1D*)

Base temps de la mesure de fréquence

(%VFCi.T)

Description Valeurs

La valeur courante est augmentée ou diminuée en fonction des entrées physiques et de la fonction sélectionnée. Cette valeur peut-être présélectionnée ou initialisée à l'aide de l'entrée de présélection (%VFCi.S).

Uniquement utilisée par la fonction compteur/décompteur et par le comptage ou le décomptage simple.

Uniquement utilisée par la fonction de comptage/ décomptage et par le comptage/décomptage simple.

%VFCi.V : 0 ->

65 535

%VFCi.VD : 0 ->

4 294 967 295

%VFCi.P : 0 ->

65 535

%VFCi.PD : 0 ->

4 294 967 295

%VFCi.C : 0 ->

65 535

%VFCi.CD : 0 ->

4 294 967 295

0 (Décomptage)

1 (Comptage)

Défini par le système, ce bit est utilisé par la fonction de comptage/décomptage pour indiquer le sens de comptage :

Pour un compteur/décompteur simple, %I0.0.0 détermine le sens de %VFC0, et %I0.0.6 détermine le sens de %VFC1.

Pour un compteur/décompteur bi-phases, la différence de phase entre les deux signaux détermine le sens de comptage.

Pour %VFC0, %I0.0 est dédié à IB et %I0.1 à IA. Pour

%VFC1, %I0.6 est dédié à IB et %I0.7 à IA.

Validation de la sortie réflexe 0 0 (Désactivé)

1 (Activé)

Utilisation du bloc

%VFC

Accès en cours d'exécution

Lecture

CM ou FM Lecture et

écriture (1)

Lecture

Lecture et

écriture (2)

Contient la valeur de seuil 0. Sa signification est définie lors de la configuration du bloc fonction. Remarque :

Cette valeur doit être supérieure à %VFCi.S0.

Elément de configuration de la base temps (100 ou

1 000 millisecondes).

0 (Désactivé)

1 (Activé)

%VFCi.S0 : 0 ->

65 535

%VFCi.S0D : 0 -

> 4 294 967 295

%VFCi.S1 : 0 ->

65 535

%VFCi.S1D : 0 -

> 4 294 967 295

1 000 ou 100

Lecture et

écriture (2)

Lecture et

écriture (1)

Lecture et

écriture (1)

Lecture et

écriture (1)

TWD USE 10AE

469

Instructions avancées

Fonction Description Valeurs Utilisation du bloc

%VFC

Accès en cours d'exécution

CM ou FM Non Réglable

(Y/N)

Elément de configuration qui, lorsqu'il est sélectionné, permet à l'utilisateur de modifier les valeurs de présélection, de seuil et de base temps de la mesure de fréquence en cours d'exécution.

N (Non)

Y (Oui)

Utilisée pour valider ou inhiber la fonction courante.

0 (Non) Entrée pour valider

(IN)

Entrée de présélection

(S)

Sortie débordement

(F)

Seuil

Bit 0

(%VFCi.TH0)

Seuil

Bit 1

(%VFCi.TH1)

Dépend de la configuration à l'état 1 : z comptage/décomptage ou décomptage : initialise z la valeur courante avec la valeur de présélection.

comptage simple : remet la valeur courante à 0.

Cette fonction permet également d'initialiser la commande des sorties seuils et prend en compte toutes les modifications apportées par un utilisateur aux valeurs seuils définies par l'afficheur ou le programme utilisateur.

de 0 à 65 535 ou de 65 535 à 0 en mode standard de 0 à 4 294 967 295 ou de 4 294 967 295 à 0 en mode mot double

A l'état 1 lorsque la valeur courante est supérieure ou égale

à la valeur seuil %VFCi.S0. Nous conseillons de tester ce bit une seule fois dans le programme, car il est mis à jour en temps réel. L'application utilisateur est responsable de la validité de la valeur au moment de son utilisation.

A l'état 1 lorsque la valeur courante est supérieure ou égale

à la valeur seuil %VFCi.S1. Nous conseillons de tester ce bit une seule fois dans le programme, car il est mis à jour en temps réel. L'application utilisateur est responsable de la validité de la valeur au moment de son utilisation.

0 ou 1

CM ou FM Lecture et

écriture (3)

MC ou MF Lecture et

écriture

Lecture

(*)Correspond à une variable de double mot 32 bits. L'option de double mot est disponible sur tous les automates à l'exception des automates Twido

TWDLC•A10DRF.

(1) Accessible en écriture uniquement si la fonction Réglable est réglée sur un.

(2) Accès disponible si configuré uniquement.

(3)Accès en lecture et en écriture seulement à partir de l'application. Accès impossible à partir de l'afficheur ou de l'éditeur de tables d'animation.

MC = Mode Comptage

MF = Mode Fréquencemètre

470

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Description de la fonction de comptage

Fonction

Compteur/

Décompteur

La fonction de comptage très rapide (%VFC) fonctionne à une fréquence maximale de

20 kHz et pour une plage de valeurs allant de 0 à 65 535 en mode standard et de 0 à

4 294 967 295. Les impulsions de comptage sont appliquées de la manière suivante.

Tableau :

Description

Les impulsions sont appliquées à l'entrée physique ; l'opération courante (comptage/décomptage) est définie par l'état de l'entrée physique IB.

Les deux phases du codeur sont appliquées aux entrées physiques IA et IB.

%VFC0

IA IB

%VFC1

IA IB

%I0.0.1

%I0.0.0 %I0.0.7

%I0.0.6

%I0.0.1

%I0.0.0 %I0.0.7

%I0.0.6

Compteur/

Décompteur bi-phases

Compteur simple

Décompteur simple

Les impulsions sont appliquées à l'entrée physique IA. IB n'est pas utilisée.

%I0.0.1

%I0.0.7

Remarques sur les blocs fonction

Les opérations de comptage ou de décomptage sont effectuées sur le front montant des impulsions et ce, uniquement lorsque le bloc compteur est activé.

Deux entrées facultatives sont utilisées en mode de comptage : ICa et IPres. ICa est utilisée pour capturer la valeur courante (%VFCi.V ou %VFCi.VD) et la stocker dans

%VFCi.C ou %VFCi.CD. Les entrées ICa sont définies sur %I0.0.3 pour %VFC0 et sur %I0.0.4 pour %VFC1, le cas échant.

Lorsque l'entrée IPres est active, la valeur courante est affectée de la manière suivante : z z

Pour le comptage, %VFCi.V ou %VFCi.VD sont remis à 0.

Pour le décomptage, %VFCi.V ou %VFCi.VD sont écrits respectivement avec le contenu de %VFCi.P ou %VFCi.PD.

z Pour le comptage de fréquence, %VFCi.V ou %VFCi.PD sont mis à 0.

Avertissement : %VFCi.F sera également mis à 0. Les entrées IPres sont définies sur %I0.0.2 pour %VFC0 et sur %I0.0.5 pour %VFC1 si cette valeur est disponible.

Remarques sur les sorties des blocs fonction

Pour toutes les fonctions, les valeurs courantes sont comparées aux deux seuils

(%VFCi.S0 ou %VFCi.S0D et %VFCi.S1 ou %VFCi.S1D). Les deux objets bits

(%VFCi.TH0 et %VFCi.TH1) sont fonction des résultats de cette comparaison.

C'est-à-dire qu'ils sont réglés sur 1 lorsque la valeur courante est supérieure ou

égale au seuil correspondant ou remis à 0 dans le cas contraire. Les sorties réflexes

(si elles sont configurées) sont réglées sur 1 en fonction de ces comparaisons.

Remarque : Aucune, une ou deux sorties peuvent être configurées.

%VFC.U est une sortie du bloc fonction. Elle indique le sens de variation du compteur (1 pour comptage, 0 pour décomptage).

TWD USE 10AE

471

Instructions avancées

Schéma de la fonction de comptage

L'illustration suivante représente un schéma de fonction de comptage en mode standard (en mode double mot, vous utiliserez en conséquence les variables de la fonction de doubles mots) :

IA = Entrée compteur

(Signal unique ou phase 1)

IN %VFCi

Compteur %VFC

%VFCi.U

Sens de comptage

IB = (Balise Comptage/

Décomptage ou phase 2)

%VFCi.P

IPres = (Entrée de présélection)

S %VFCi

%ICa = Entrée de capture

Lecture instruction

%VFCi.V

%VFCi.S0

Valeur seuil 0

%VFCi.S1

Seuil de seuil 1

%VFCi.R

%VFCi.S

validé

Comparaison

%VFCi.F

Sortie pour débordement

%VFCi.V

Valeur courante

VFCi.C

Valeur de capture

%VFCi.TH0

%VFCi.TH1

%Q0.0.x

Sortie réflexe 0

%Q0.0.y

Sortie réflexe 1

Note : Les sorties sont gérées indépendamment du temps de cycle automate. Le temps de réponse est compris entre 0 et 1 ms.

472

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Opération de comptage simple

Sortie réflexe

%Q0.0.2

%Q0.0.3

Voici un exemple de l'utilisation de %VFC en mode comptage simple. Les éléments de configuration suivants ont été définis pour cet exemple :

La valeur de présélection, %VFC0.P, est égale à 17. Le seuil inférieur, %VFC0.S0, est égal à 14 et le seuil supérieur, %VFC0.S1, à 20.

valeur < %VFC.S0

%VFC0.S0 <= valeur < %VFC0.S1

valeur >= %VFC0.S1

X X

Exemple de chronogramme :

%VFC0.P = 17

%VFC0.S0 = 14

%VFC0.S1 = 20

1 2 3 4

65 535

%VFC0.V

TH0

TH1

Sortie réflexe 0

Sortie réflexe 1

: %VFC0.U = 1 car %VFC est un compteur

: modification de %VFC0.S1 sur 17

: l'activation de l'entrée S permet d'accorder la nouvelle valeur du seuil S1 lors du comptage suivant

: une interception de la valeur courante a lieu, ainsi, %VFC0.C = 17

TWD USE 10AE

473

Instructions avancées

Opération de décomptage simple

Sortie réflexe

%Q0.0.2

%Q0.0.3

Voici un exemple de l'utilisation de %VFC en mode décomptage simple. Les

éléments de configuration suivants ont été définis pour cet exemple :

La valeur de présélection, %VFC0.P, est égale à 17. Le seuil inférieur, %VFC0.S0, est égal à 14 et le seuil supérieur, %VFC0.S1, à 20.

valeur < %VFC.S0

%VFC0.S0 <= valeur < %VFC0.S1

valeur >= %VFC0.S1

Exemple :

%VFC0.P = 17

%VFC0.S0 = 14

%VFC0.S1 = 20

3 4 5

65 535

%VFC0.V

TH0

TH1

Sortie réflexe 0

Sortie réflexe 1

: %VFC0.U = 0 car %VFC est un décompteur

: modification de %VFC0.P sur 20

: modification de %VFC0.S1 sur 17

: L'activation de l'entrée S permet d'accorder la nouvelle valeur du seuil S1 lors du décompte suivant

: une capture de la valeur courante a lieu, ainsi, %VFC0.C = 17

474

TWD USE 10AE

Opération de comptage/ décomptage

Sortie réflexe

%Q0.0.2

%Q0.0.3

Instructions avancées

Voici un exemple de l'utilisation de %VFC en mode comptage/décomptage. Les

éléments de configuration suivants ont été définis pour cet exemple :

La valeur de présélection, %VFC0.P, est égale à 17. Le seuil inférieur, %VFC0.S0, est égal à 14 et le seuil supérieur, %VFC0.S1, à 20.

valeur < %VFC.S0

%VFC0.S0 <= valeur < %VFC0.S1

X X

valeur >= %VFC0.S1

Exemple :

%VFC0.P = 17

%VFC0.S0 = 14

%VFC0.S1 = 20

1 2 3 4 5

65 535

%VFC0.V

TH0

TH1

Sortie réflexe 0

Sortie réflexe 1

: entrées IN et S mises à 1

: modification de %VFC0.P sur 20

: modification de %VFC0.S1 sur 17

: L'activation de l'entrée S permet d'accorder la nouvelle valeur du seuil S1 lors du décompte suivant

5 : une capture de la valeur courante a lieu, ainsi, %VFC0.C = 17

TWD USE 10AE

475

Instructions avancées

Description de la fonction

Fréquencemètre

Base temps

100 ms

1 s

La fonction Fréquencemètre d'un %VFC est utilisée pour mesurer la fréquence en

Hz d'un signal périodique sur l'entrée IA. La plage de fréquences pouvant être mesurées est comprise entre 10 et 20 kHz. L'utilisateur peut choisir entre deux bases temps. Ce choix est effectué via un nouvel objet %VFC.T (Base temps). Une valeur de 100 correspond à une base temps de 100 ms et une valeur de 1 000 correspond à une base temps d'une seconde.

Plage de mesure

100 Hz à 20 kHz

10 Hz à 20 kHz

Précision

0,05 % pour 20 kHz, 10 % pour 100 Hz

0,005 % pour 20 kHz, 10 % pour 10 Hz

Mise à jour

10 fois par seconde

Une fois par seconde

Schéma de la fonction

Fréquencemètre

Exemple de schéma de fonction Fréquencemètre :

Signal à mesurer

&

Compteur %VFC

IN %VFCi

S %VFCi

Régler la valeur sur 0

%VFCi.F

Sortie pour débordement

%VFCi.V

Fréquence mesurée

%VFCi.T

Sélectionner base temps

1 000 ms 100 ms

476

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Opération

Fréquencemètre

Voici un exemple de chronogramme de l'utilisation de %VFC en mode

Fréquencemètre :

1 2 3 4

Base temps

%VFC0.V

f1 f2 0 f3 0

1 : la mesure de la première fréquence débute ici

2 : la valeur de la fréquence courante est mise à jour

3 : entrées IN et S mises à 1

4 : modification de %VFC0.T sur 100 ms : cette modification annule la mesure courante et en commence une autre f3 f4 f5

Cas particuliers

Le tableau suivant présente une liste de cas spécifiques de fonctionnement du bloc fonction %VFC.

Cas spécifique Description

Effet d'une reprise à froid (%S0=1) Utilise les valeurs configurées par l'utilisateur ou par l'application utilisateur pour régler tous les attributs %VFC.

Effet d'une reprise à chaud (%S1=1) Aucun effet

Effet de l'arrêt de l'automate Le %VFC s'arrête et les sorties maintiennent leur état courant.

TWD USE 10AE

477

Instructions avancées

Emission/réception de messages - Instruction d'échange (EXCH)

Introduction

Il est possible de configurer un automate Twido afin qu'il puisse communiquer avec des périphériques esclaves Modbus ou envoyer et/ou recevoir des messages en mode ASCII (mode caractères).

TwidoSoft propose les fonctions suivantes pour ces communications : z z

Instruction EXCH pour l'émission/la réception de messages

Bloc fonction de contrôle d'échange %MSG assurant le contrôle des échanges de données

L'automate Twido utilise le protocole configuré pour le port spécifié lors du traitement d'une instruction EXCH. Il est possible d'affecter un protocole différent à chaque port de communication. Pour accéder aux ports de communication, ajoutez le numéro de port à la fonction EXCH ou %MSG (EXCH1, EXCH2, %MSG1,

%MSG2).

De plus, les automates TWDLCAE40DRF implémentent la messagerie Modbus

TCP sur le réseau Ethernet à l'aide de l'instruction EXCH3 et de la fonction %MSG3.

Instruction EXCH

L'instruction EXCH permet à un automate Twido d'envoyer et/ou recevoir des informations vers/depuis des périphériques ASCII. L'utilisateur définit une table de mots (%MWi:L) contenant les données à envoyer et/ou recevoir (jusqu'à 250 octets de données en émission et/ou réception). Le format des tables de mots fait l'objet d'une description dans les sections relatives à chaque protocole. Un échange de message est exécuté à l'aide de l'instruction EXCH.

Syntaxe

La syntaxe à utiliser pour l'instruction EXCH est la suivante :

[EXCHx %MWi:L]

Où : x = numéro de port série (1 ou 2), x = port Ethernet (3), L = nombre total de mots de la table de mots (121 maximum). Les valeurs contenues dans la table de mots interne %MWi:L prennent la forme i+L <= 255.

L'automate Twido doit terminer l'échange ordonné par la première instruction

EXCHx avant qu'une nouvelle instruction d'échange puisse être lancée. Le bloc fonction %MSG doit être utilisé lors de l'envoi de plusieurs messages.

Note : Pour plus d'informations sur l'instruction EXCH3 de messagerie Modbus

TCP, voir

Messagerie Modbus TCP, p. 182.

478

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Bloc fonction de contrôle d'échange (%MSGx)

Introduction

Illustration

z z

Note : Le "x" de %MSGx désigne le port de l'automate : "x = 1 ou 2" x = 1 ou 2 correspond respectivement au port série 1 ou 2 de l'automate ;

X = 3 correspond au port réseau Ethernet de l'automate (sur l'automate

TWDLCAE40DRF uniquement). Pour plus d'informations sur la fonction

%MSG3, voir

Messagerie Modbus TCP, p. 182.

Le bloc fonction %MSGx assure la gestion des échanges de données. Ce bloc a trois fonctions : z Vérification des erreurs de communication

Cette fonction a pour but de s'assurer que la longueur du bloc (table de mots) programmée avec l'instruction EXCH est suffisante pour le stockage du message z z

à envoyer (comparaison de la longueur programmée dans l'octet de poids faible du premier mot de la table de mots).

Coordination de plusieurs messages

Afin d'assurer la coordination de l'envoi de plusieurs messages, le bloc fonction

%MSGx contient des informations permettant de s'assurer que l'émission de chaque message est bien terminée.

Emission de messages prioritaires

Le bloc fonction %MSGx vous permet de suspendre l'émission d'un message afin d'envoyer un message plus urgent.

La programmation du bloc fonction %MSGx est facultative.

L'exemple suivant illustre le bloc fonction %MSGx.

%MSG1

TWD USE 10AE

479

Instructions avancées

Paramètres

Le tableau suivant présente les différents paramètres du bloc fonction %MSGx.

Paramètre Etiquette

Entrée (ou instruction) RAZ R

Sortie Communication terminée

Sortie Défaut (Erreur)

%MSGx.D

Valeur

A l'état 1, réinitialise la communication : %MSGx.E = 0 et %MSGx.D = 1.

A l'état 1, la communication est terminée si : z z z z fin d'émission (si émission) fin de réception (réception du caractère de fin) erreur réinitialisation du bloc

A l'état 0, une requête est en cours.

%MSGx.E

A l'état 1, la communication est terminée si : z commande incorrecte z z z table configurée de manière incorrecte réception d'un caractère incorrect (vitesse, parité, etc.) table de réception pleine (non mise à jour)

l'état 0, la longueur du message et la liaison sont correctes.

Si une erreur survient lors de l'exécution d'une instruction EXCH, les bits %MSGx.D et %MSGx.E sont mis à 1. Le mot système %SW63 contient le code de l'erreur du port 1 et le mot système %SW64 celui du port 2. Voir

Mots système (%SW), p. 604.

Entrée RAZ (R)

Sortie Défaut

(Erreur)

(%MSGx.E)

Lorsque l'entrée RAZ est mise à 1 : z L'émission de tous les messages est interrompue.

z z

La sortie Défaut (Erreur) est remise à 0.

Le bit Terminé est mis à 1.

Un nouveau message peut être envoyé.

La sortie Défaut est mise à 1 en cas d'erreur de programmation des communications ou d'erreur d'émission d'un message. La sortie Défaut est mise à 1 si le nombre d'octets définis dans le bloc de données associé à l'instruction EXCH (mot 1, octet de poids faible) est supérieur à 128 (+80 en hexadécimal par FA).

La sortie Défaut est également mise à 1 en cas de problème lors de l'envoi d'un message Modbus vers un périphérique Modbus. Dans ce cas, l'utilisateur devra vérifier la connexion et s'assurer que le périphérique de destination peut recevoir des communications Modbus.

Sortie

Communication terminée

(%MSGx.D)

Lorsque la sortie Communication terminée est mise à 1, l'automate Twido est prêt à envoyer un autre message. L'utilisation de la sortie %MSGx.D est recommandée en cas d'envoi de plusieurs messages. Si cette sortie n'est pas utilisée, les messages pourront être perdus.

480

TWD USE 10AE

Emission de plusieurs messages successifs

Instructions avancées

L'exécution de l'instruction EXCH permet d'activer un bloc message dans le programme d'application. Le message est émis si le bloc message n'est pas déjà actif (%MSGx.D = 1). Lorsque plusieurs messages sont envoyés au cours du même cycle, seul le premier message est émis. La gestion de l'émission de plusieurs messages à l'aide du programme incombe à l'utilisateur.

Exemple d'émission de deux messages successifs sur le port 2 :

%I0.0

%MSG2.D

%MSG.D

%M0

EXCH2%MW2:4

%M0

EXCH2%MW8:3

%M0

LDR %I0.0

AND %MSG2.D

[EXCH2 %MW2:4]

%M0

%MSG2.D

AND %M0

[EXCH2 %MW8:3]

R %M0

Réinitialisation des échanges

L'annulation d'un échange survient lors de l'activation de l'entrée (ou de l'instruction) R. Cette entrée initialise la communication, remet à 0 la sortie %MSGx.E et met la sortie %MSGx.D à

1. Notez qu'il est possible de réinitialiser une communication si une défaillance est détectée.

Exemple de réinitialisation d'un échange :

%M0

%MSG1

BLK %MSG1

LD %M0

END_BLK

Cas particuliers

Le tableau présente les cas particuliers de fonctionnement du bloc fonction %MSGx.

Cas particulier

Effet d'un redémarrage à froid (%S0=1)

Description

Force la réinitialisation de la communication.

Effet d'un redémarrage à chaud (%S1=1) Aucun effet.

Effet d'un arrêt de l'automate Si un message est en cours d'émission, l'automate interrompt le transfert et réinitialise les sorties %MSGx.D et %MSGx.E.

TWD USE 10AE

481

Instructions avancées

17.2 Fonctions horodateur

Présentation

Objet de ce souschapitre

Ce sous chapitre offre une description des fonctions de gestion du temps des automates Twido.

Contenu de ce sous-chapitre

Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :

Sujet

Fonctions horloges

Blocs horodateurs

Horodatage

Réglage de la date et de l'heure

Page

482

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Fonctions horloges

Introduction

Valeur de correction de l'horodateur

Les automates Twido possèdent une fonction Date/Heure. Cette fonction requiert l'option Horodateur (RTC) et permet d'utiliser : z

Des blocs horodateurs, pour la programmation d'actions à des moments prédéfinis ou calculés.

z Une fonctionnalité d'horodatage, pour la consignation des durées et des calendriers d'événements et la mesure de la durée de ces derniers.

Pour accéder à l'horloge Date/Heure Twido, sélectionnez Blocs horodateurs dans le menu Logiciel de TwidoSoft. Notez que cette horloge peut également être réglée à l'aide d'un programme. En cas d'extinction de l'automate, les réglages de l'horloge sont conservés en mémoire pendant un maximum de 30 jours, si la batterie de l'automate

était en charge pendant les six heures qui ont précédé l'extinction de l'automate.

L'affichage de l'horloge Date/Heure se fait au format « 24 heures » et tient compte des années bissextiles.

La définition de la valeur de correction de l'horodateur est nécessaire à son bon fonctionnement. Chaque horodateur possède sa propre valeur de correction, figurant au sein même de l'unité. Pour configurer cette valeur dans TwidoSoft, sélectionnez l'option Configurer RTC dans la boîte de dialogue Actions automate.

TWD USE 10AE

483

Instructions avancées

Blocs horodateurs

Introduction

Les blocs horodateurs permettent de programmer et de contrôler des actions selon un calendrier précis (mois, jour et heure). Un maximum de 16 blocs horodateurs peuvent être programmés. Ces blocs ne requièrent aucune saisie programme.

Note : Vérifiez le bit système %S51 et le mot système %SW118 afin de vous assurer que l'option horodateur (RTC) est installée. Reportez-vous à la rubrique Bits système

(%S), p. 596. L'option RTC est requise pour l'utilisation de blocs horodateurs.

Paramètres

Paramètre

Numéro du bloc horodateur

Configuré

Bit de sortie

Mois de début

Mois de fin

Date de début

Date de fin

Heure de début

Heure d'arrêt

Jour de la semaine

Le tableau suivant répertorie les paramètres d'un bloc horodateur :

Format

Fonction/Plage

n = 0 à 15

Case à cocher Cochez cette case pour configurer le bloc horodateur sélectionné.

%Qx.y.z

L'affectation de la sortie est activée par le bloc horodateur : %Mi ou %Qj.k.

Cette sortie est mise à 1 lorsque les paramètres de date et d'heure courants sont compris entre les paramètres de début et de fin de la période active.

Mois au cours duquel débute le bloc horodateur.

janvier à décembre janvier à décembre

Mois au cours duquel s'achève le bloc horodateur.

1 - 31

1 - 31 hh:mn hh:mn lundi à dimanche

Jour au cours duquel débute le bloc horodateur.

Jour au cours duquel s'achève le bloc horodateur.

Heure à laquelle débute le bloc horodateur. Définie par l'heure (0 à 23), suivie des minutes (0 à 59).

Heure à laquelle s'achève le bloc horodateur. Définie par l'heure (0 à 23), suivie des minutes (0 à 59).

Cases à cocher permettant de définir les jours au cours desquels sera activé le bloc horodateur.

Activation de blocs horodateurs

Les bits du mot système %SW114 activent (lorsqu'ils sont mis à 1) ou désactivent

(lorsqu'ils sont mis à 0) le fonctionnement des 16 blocs horodateurs.

Affectation des blocs horodateurs dans %SW114 :

%SW114

Bloc horodateur n°15

Bloc horodateur n°0

Par défaut (ou après un démarrage à froid), tous les bits de ce mot système sont mis à 1. L'utilisation de ces bits par le programme est optionnelle.

484

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Sortie des blocs horodateurs

Si la même sortie (%Mi ou %Qj.k) est affectée par plusieurs blocs, c'est le OU des résultats de chacun des blocs qui est finalement affecté à cet objet (notez que la même sortie peut disposer de plusieurs « plages de fonctionnement »).

Exemple

Paramètre

Bloc horodateur

Bit de sortie

Mois de début

Mois de fin

Date de début

Date de fin

Jour de la semaine

Heure de début

Heure d'arrêt

Le tableau suivant présente les paramètres d'un programme d'arrosage pendant la période d'été:

Valeur

%Q0.2

Juin

Septembre

21 lundi, mercredi, vendredi

21:00

22:00

Description

Bloc horodateur numéro 6

Activer la sortie %Q0.2

Débuter l'activité en juin

Arrêter l'activité en septembre

Débuter l'activité le 21ème jour de juin

Arrêter l'activité le 21ème jour de septembre

Exécuter l'activité les lundis, mercredis et vendredis

Débuter l'activité à 21:00

Arrêter l'activité à 22:00

Le programme suivant permet de désactiver le bloc horodateur grâce à un commutateur ou un détecteur d'humidité lié à l'entrée %I0.1.

%I0.1

%SW114:X6

%I0.1

Le chronogramme suivant illustre l'activation de la sortie %Q0.2.

%I0.1

21 juin

%Q0.2

L M V L M V L M V

Gestion de plage horaire par programme

Les paramètres de date et d'heure sont disponibles dans les mots système %SW50

à %SW53 (reportez-vous à la rubrique

Mots système (%SW), p. 604). Il est ainsi

possible d'effectuer un horodatage dans le programme de l'automate en effectuant des comparaisons arithmétiques entre la date et l'heure courantes et les valeurs immédiates ou les mots %MWi (ou %KWi), qui peuvent contenir des consignes.

TWD USE 10AE

485

Instructions avancées

Horodatage

Introduction

Les mots système %SW49 à %SW53 contiennent les paramètres de date et d'heure au format BCD (reportez-vous à la section

Révision du code BCD, p. 429), qui est

utile pour l'affichage sur un périphérique ou la transmission vers ce périphérique. Ces mots système peuvent être utilisés pour stocker les paramètres de date et d'heure d'un événement (reportez-vous au sous-chapitre

Mots système (%SW), p. 604.

Note : Les paramètres de date et d'heure peuvent également être réglés à l'aide de l'afficheur optionnel (reportez-vous au sous-chapitre Horloge calendaire,

p. 322).

Datage d'un

événement

Exemple de programmation

Pour dater un événement, il suffit d'utiliser des opérations d'affectation, pour transférer le contenu de mots système vers des mots internes et de traiter ces mots internes (par exemple, la transmission vers l'afficheur à l'aide de l'instruction EXCH).

L'exemple suivant montre comment dater un front montant sur l'entrée %I0.1.

%I0.0

%MW11:5 := %SW49.5

LDR %I0.0

[%MW11:5 := %SW49:5]

Dès qu'un événement est détecté, la table de mots contient :

Octet de poids fort Codage

%MW11

%MW12

%MW13

%MW14

%MW15

Heure

Mois

Siècle

Octet de poids faible

Jour de la semaine

Seconde

Minute

Jour

Année

Note : (1) 1 = lundi, 2 = mardi, 3 = mercredi, 4 = jeudi, 5 = vendredi, 6 = samedi, 7

= dimanche.

486

TWD USE 10AE

Exemple de table de mots

Exemple de données pour le lundi 19 avril 2002, à 13:40:30 :

Mot

%MW11

%MW12

%MW13

%MW14

%MW15

Valeur (hexa.)

0001

0030

1340

0419

2002

Signification

Lundi

30 secondes

13 heures, 40 minutes

04 = avril, le 19

2002

Instructions avancées

Date et heure du dernier arrêt

Les mots système %SW54 à %SW57 contiennent les paramètres de date et d'heure du dernier arrêt et le mot %SW58 contient le code affichant la cause du dernier arrêt, au format BCD (reportez-vous au sous-chapitre

Mots système (%SW), p. 604).

TWD USE 10AE

487

Instructions avancées

Réglage de la date et de l'heure

Introduction

Utilisation des mots %SW49 à

%SW53

Pour mettre à jour les paramètres de date et d'heure, vous pouvez utiliser l'une des méthodes suivantes : z

TwidoSoft

Utilisez la boîte de dialogue Définir heure. Celle-ci est accessible depuis la boîte de dialogue Actions automate. Pour afficher cette boîte de dialogue, sélectionnez Actions automate dans le menu Automate.

Mots système z

Utilisez les mots système %SW49 à %SW53 ou le mot système %SW59.

Les paramètres de date et d'heure peuvent être mis à jour uniquement lorsque la cartouche optionnelle de l'horodateur (TWDXCPRTC) est installée sur l'automate. Remarque : Les automates compacts TWDLCA•40DRF disposent d'un horodateur intégré.

z z

Pour utiliser les mots système %SW49 à %SW53 afin de paramétrer la date et l'heure, le bit %S50 doit être mis à 1. Cela a pour conséquence : l'annulation de la mise à jour des mots %SW49 à %SW53 via l'horloge interne ; le transfert des valeurs écrites dans les mots %SW49 à %SW53 vers l'horloge interne.

Exemple de programmation :

%S50 %S50

%S50

%I0.1

%SW49 := %MW10

%SW50 := %MW11

LDR %I0.1

[%SW49 := %MW10]

[%SW50 := %MW11]

[%SW51 := %MW12]

[%SW52 := %MW13]

[%SW53 := %MW14]

S %S50

%SW51 := %MW12

%SW52 := %MW13

%SW53 := %MW14

%S50

488

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Les mots %MW10 à %MW14 contiendront les nouveaux paramètres de date et d'heure au format BCD (voir

Révision du code BCD, p. 429) et correspondront au

codage des mots %SW49 à %SW53.

La table de mots doit contenir les nouveaux paramètres de date et d'heure :

Octet de poids fort Codage

%MW10

%MW11

%MW12

%MW13

%MW14

Heure

Mois

Siècle

Octet de poids faible

Jour de la semaine

Seconde

Minute

Jour

Année

Note : (1) 1 = lundi, 2 = mardi, 3 = mercredi, 4 = jeudi, 5 = vendredi, 6 = samedi, 7

= dimanche.

Exemple pour le lundi 19 avril 2002 :

Mot

%MW10

%MW11

%MW12

%MW13

%MW14

Valeur (hex.)

0001

0030

1340

0419

2002

Signification

Lundi

30 secondes

13 heures, 40 minutes

04 = avril, le 19

2002

Utilisation du mot %SW59

Pour mettre à jour la date et l'heure, vous pouvez également utiliser le bit système

%S59 et le mot système %SW59 de réglage de la date.

La mise du bit %S59 à 1 permet de régler les paramètres de date et d'heure courants à l'aide du mot %SW59 (voir

Mots système (%SW), p. 604). Le mot

système %SW59 permet d'incrémenter ou de décrémenter chacun des composants de date et d'heure sur un front montant.

TWD USE 10AE

489

Instructions avancées

Exemple de mise en œuvre

Le panneau avant ci-dessous permet de modifier le réglage de l'horloge interne

(heures, minutes et secondes).

Heure Minute Seconde

13 40 30

Heures

Minutes

+ -

Secondes

Description des commandes : z Le commutateur Heures/Minutes/Secondes permet de sélectionner l'heure à modifier, respectivement à l'aide des entrées %I0.2, %I0.3 et %I0.4.

z z

Le bouton + permet d'incrémenter l'affichage de l'heure sélectionnée, à l'aide de l'entrée %I0.0.

Le bouton - permet de décrémenter l'affichage de l'heure sélectionnée, à l'aide de l'entrée %I0.1.

Le programme suivant lit les entrées du panneau et règle l'horloge interne.

%M0

%I0.2

%I0.3

%I0.4

%I0.0

%I0.1

%I0.0

%I0.1

%I0.0

%I0.1

%S59

%SW59:X3

%SW59:X11

%SW59:X2

%SW59:X10

%SW59:X1

%M0

%S59

LD %I0.2

ANDR %I0.0

%SW59:X3

%I0.2

ANDR %I0.1

%SW59:X11

%I0.3

ANDR %I0.0

%SW59:X2

%I0.3

ANDR %I0.1

%SW59:X10

%I0.4

ANDR %I0.0

%SW59:X1

%I0.4

ANDR %I0.1

ST %SW59:X9

(Heure)

(Minute)

(Seconde)

%SW59:X9

490

TWD USE 10AE

17.3

Instructions avancées

Guide de démarrage rapide du PID de l'automate

Twido

Présentation

Vue d'ensemble

Ce sous-chapitre contient des informations sur le démarrage rapide avec le contrôle

PID et les fonctions d'auto tuning disponibles sur les automates Twido.

Contenu de ce sous-chapitre

Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :

Sujet

Objectif du document

Etape 1 - Configuration des voies analogiques utilisées pour la régulation

Etape 2 - Pré-requis à la configuration du PID

Etape 3 - Configuration du PID

Etape 4 - Initialisation de la mise en œuvre de la régulation

Etape 5 - Mise en œuvre de la régulation AT + PID

Etape 6 - Mise au point des réglages

Page

TWD USE 10AE

491

Instructions avancées

Objectif du document

Introduction

Ce guide de démarrage rapide a pour but de vous guider, via un exemple d’utilisation, à travers toutes les étapes nécessaires à la configuration et à la bonne mise en oeuvre des fonctions de régulation PID de l’automate Twido.

Note : La mise en œuvre de la fonction PID de Twido ne nécessite pas de connaissances particulières mais demande une certaine rigueur afin d'obtenir le meilleur résultat, dans un temps réduit.

Ce document contient

Ce document développe les étapes suivantes :

Etape Description

1 Configuration des voies analogiques utilisées pour la régulation

Prérequis à la configuration du PID

Configuration du PID

Initialisation de la mise en œuvre de la régulation

Mise en œuvre de la régulation AT + PID

Mise au point et réglages

492

TWD USE 10AE

Instructions avancées

A propos de l'exemple utilisé dans ce guide

Dans le cas de cet exemple, nous choisissons un ThermoCouple Type K, 0-200°.

Nous utiliserons un pilotage par relais statique; la sortie sera donc une sortie de la base automate commandée en PWM directement par le régulateur PID (voir

Etape

3 - Configuration du PID, p. 498

Le schéma ci-dessous représente le montage expérimental utilisé dans cet exemple d’application :

TWDLMDA20DRT

TWDALM3LT

1/L1

2/T1

4/A2- +3/A1

%Q0.1

Com(+)

-V

+24V

IN0+

IN0-

Vert

Blanc

Résistance

Vers Thermo-

Couple 0-200°

+24V 0V

230 VAC

TWD USE 10AE

493

Instructions avancées

Etape 1 - Configuration des voies analogiques utilisées pour la régulation

Introduction

Exemple de signal analogique de mesure

En général, un régulateur PID se sert d'un signal analogique de retour (appelé

"valeur de mesure") pour mesurer la valeur à régler.

Cette valeur peut être un niveau, une température, une distance, ou autre suivant les applications.

Nous prendrons l’exemple d’une mesure de température.

Le capteur utilisé renvoie à l'automate une mesure analogique qui dépend de la valeur mesurée. Pour la température et avec des capteurs comme les PT100 ou

Thermocouples, le signal mesuré augmente avec la température en cours.

Ajouter une carte analogique

(module d’extension)

En mode local, une fois que la base automate est choisie, ajouter une carte analogique en extension de la base. Le repérage des voies de la carte va dépendre de son emplacement dans la configuration.

Configurer les voies analogiques

Le tableau suivant expose la marche à suivre pour configurer les voies analogiques du module d’extension :

Etape Action

1 Cliquer droit sur l'item Bus d'expansion

→ Ajouter un module.

2 Choisir la carte souhaitée dans la liste. Par exemple, TWDALM3LT pour une mesure de température par PT100 ou Thermocouple.

Cliquer sur Ajouter puis sur Terminer si la configuration se limite à ce seul module d'expansion.

Cliquer droit sur la carte ajoutée puis sur le menu Configurer.

Dans la colonne Type, choisir le type d'entrée en fonction du capteur utilisé

(ThermoCouple K, si le capteur est de ce type).

Dans la colonne Etendue, choisir l'unité de mesure du capteur. Il est plus facile pour les capteurs de température de choisir Celsius, permettant ainsi d'avoir un facteur direct entre le nombre de points renvoyés par la carte analogique et la mesure réelle.

Repérer le symbole de l'entrée de la carte analogique ainsi configurée. Il servira à renseigner les champs du PID (%IW1.0, pour cet exemple).

Procéder de même pour une sortie analogique si celle ci doit être utilisée pour piloter le système de commande.

494

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Exemple de configuration de voie analogique

Plusieurs types de configuration sont possibles selon le type de mesure mis en oeuvre, comme indiqué ci-dessous : z Dans le cas de l’exemple d’application traité dans ce document, nous choisissons un ThermoCouple Type K, 0-200°. La lecture de la valeur de mesure sera z directement compréhensible (2000 pts = 200° puisque le facteur d'unité est de

0,1°).

Pour d'autres type de mesure, on peut choisir 0-10V ou 4-20 mA dans la colonne

Type, ainsi que Personnalisée dans la colonne Etendue. Régler alors l'échelle des valeurs (entrer 0 dans la colonne Minimum, et 10000 dans la colonne

Maximum) pour avoir une lecture directe de la valeur de mesure (10 V = 10000 points).

L’exemple ci-dessous illustre une configuration de voie analogique de type

ThermoCouple K :

Configurer un module - TWDALM3LT [Position 1]

Description

Module d'expansion avec 2 entrées analogiques (sonde à résistance - Th) et 1 sortie (0 - 10 V, 4 - 20 mA),

12 bits, bornier à vis débrochable. Thermocouple K, J, T et PT100 3 fils. (50mA)

Annuler

Rétablir

%IW1.0

%IW1.1

%QW1.0

Symbole Type

Thermocouple K

Non utilisé

Etendue

Celcius

Normal

Minimum Maximum

13000

4095

Unités

0.1 °C

Aucun

Aide

TWD USE 10AE

495

Instructions avancées

Etape 2 - Pré-requis à la configuration du PID

Introduction

Avant de configurer le PID, s'assurer que les phases suivantes ont été réalisées :

Phase Description

1 Validation du PID dans le programme

2 Configuration de la période de scrutation

Validation du PID dans le programme

Le régulateur PID doit être validé dans le programme par une instruction. Cette instruction peut être permanente ou conditionnée par une entrée ou un bit interne.

Dans l'exemple suivant, le PID est validé par l'instruction %M0 :

En Ladder :

RUNG 0

PID 0

%M0 z En Langage List :

----

0 LD %M0

1 [ PID 0 ]

Note : Attention à la syntaxe!

Vérifier la présence de l'espace entre les caractères "PID" et le numéro de PID

(comme PID<espace>0).

496

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Configuration de la période de scrutation

Lors de l'utilisation des régulateurs PID, il est fortement conseillé de configurer le mode de scrutation du cycle automate en mode périodique. Le tableau ci-dessous expose la marche à suivre pour configurer le mode de scrutation.

Etape Action

1 Dans la barre des menus de TwidoSoft, choisir Programme

→ Editer le mode de scrutation.

2 Cocher la case Périodique.

3 Régler le temps de cycle comme indiqué dans l'écran ci dessous :

Mode de scrutation

Mode de scrutation OK

Durée (2 - 150 ms):

50 ms

Normal

Périodique Chien de garde (10 - 150 ms): 250 ms

Annuler

Aide

Mode de

Démarrage automatique en

Evénement périodique

Non

Période (5 - 255 ms)

Numéro sous-programme

0 ms

Note: Le temps de cycle est à adapter en fonction de la taille du programme et des performances recherchées. (Un temps de 50 ms semble un bon compromis).

TWD USE 10AE

497

Instructions avancées

Etape 3 - Configuration du PID

Introduction

Fonction Auto-

Tuning (AT)

Modes de fonctionnement

Pour cet exemple, nous avons choisi de mettre en œuvre le plus grand nombre des fonctions du régulateur PID pour Twido. Certains choix ne sont pas indispensables et peuvent être simplifiés.

Le régulateur PID dispose d'une fonction Auto-Tuning permettant de rendre le réglage de la boucle de régulation plus simple (cette fonction est notée AT dans la suite du document).

Le régulateur PID de l’automate Twido offre quatre modes de fonctionnment z z distincts, configurables dans l’onglet Général de la boîte de dialogue PID :

PID = Régulateur PID simple.

AT + PID = La fonction Auto-Tuning sera activée au démarrage du PID et permettra de renseigner automatiquement les valeurs de gains Kp, Ti, Td (onglet

PID) et le type d'action du PID (onglet Sortie). En fin de séquence d'Auto-Tuning, le régulateur passera en mode PID sur la consigne réglée et avec les paramètres z réglés par AT.

AT = La fonction Auto-Tuning sera activée au démarrage du PID et permettra de renseigner automatiquement les valeurs de gains Kp, Ti, Td (onglet PID) et le type d'action du PID (onglet Sortie). En fin de séquence, le PID s'arrête et attend.

Les valeurs de gains Kp, Ti, Td (onglet PID) et le type d'action du PID (onglet

Sortie) sont renseignés.

z Adresse mot = Le choix du mode de fonctionnement du PID peut être piloté par le programme en affectant la valeur souhaitée à l'adresse mot associée à ce choix : z z

%MWxx=1 : Le régulateur fonctionne en mode PID simple.

%MWxx=2 : Le régulateur fonctionne en mode AT + PID.

%MWxx=3 : Le régulateur fonctionne en mode AT seul.

Ce type de configuration via l’adresse mot offre à l’utilisateur la possibilité de gérer par le programme applicatif le mode de fonctionnement du régulateur PID et ouvre ainsi les possibilités d'adaptation au besoin final.

498

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Lancement de la boîte de dialogue du PID

Le tableau ci-dessous présente la boîte de dialogue du PID ainsi que la marche à suivre pour accéder aux différents onglets de configuration de paramètres du PID :

Etape Action

1 Double cliquer sur l'item PID dans le navigateur de configuration dans la partie gauche de la fenêtre TwidoSoft comme indiqué dans la figure ci-dessous :

Port 2: Modbus, 1

Bus d’expansion

1 : TWDALM3LT

Logiciel

Constantes

Constantes (KF)

Compteurs

Programmateurs cycliques

Constantes (KD)

Compteurs rapides (FC)

Registres LIFO/FIFO

%PLS/%PWM

Blocs horodateur

Temporisateurs

Compteur rapides (VFC)

PID

PID

Programme

Symboles

Tables d’animation

Documentation

TWD USE 10AE

499

Instructions avancées

Etape Action

2 La boîte de dialogue PID apparaît en avant plan et va permettre de renseigner les différents paramètres du régulateur comme indiqué dans la figure ci-dessous . Cet

écran fait apparaître en mode local plusieurs onglets : Général, Entrée, PID, AT,

Sortie :

PID

PID number

General Input PID AT Output

Animation Trace

Configured

Operating mode:

PID

Word address:

PID

Setpoint

PID controller

Output

D/I

PID States

Input

Mes

Limit

OK Cancel Previous Next Help

Important : Il faudra renseigner les onglets dans l'ordre où ils apparaissent dans la boîte de dialogue du PID : d’abord Général, Entrée, PID, AT puis Sortie.

Remarque : En mode connecté, cet écran s'enrichira de deux onglets supplémentaires, Animation et Trace, permettant respectivement le diagnostic et la visualisation du fonctionnement du régulateur.

Modification dynamique des paramètres

Pour une modification dynamique des paramètres du PID (en cours de fonctionnement et en mode connecté), il est conseillé de renseigner des adresses mémoire dans les champs associés, évitant ainsi le passage en mode déconnecté pour tout changement de valeurs à la volée.

500

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Paramétrage de l'onglet Général

Le tableau suivant présente la marche à suivre pour paramétrer l'onglet Général de la boîte de dialogue du PID :

Etape Action

1 Dans l'onglet Général, cocher la case Configuré pour rendre le PID actif et pouvoir régler les onglets suivants.

2 Dans la liste déroulante Mode de marche, choisir le type de fonctionnement souhaité (Voir Modes de

fonctionnement, p. 498

Dans l’exemple : Nous choisirons le mode Adresse mémoire et renseignerons le mot %MW17 dans le champ associé. Le mode de fonctionnement du PID sera donc lié à la valeur présente dans %MW17.

Paramétrage de l'onglet Entrée

Le tableau suivant présente la marche à suivre pour paramétrer l'onglet Entrée de la boîte de dialogue du PID :

Etape Action

1 Dans l'onglet Entrée, renseigner la voie analogique servant de mesure dans le champ associé.

Dans l’exemple : Nous choisirons %IW1.0 puisqu'elle sert de mesure de température.

2 Autoriser les alarmes sur les seuils bas et haut de la mesure si nécessaire en cochant la case et en remplissant les champs associés.

Note : Les valeurs saisies peuvent être des valeurs fixes (renseignées dans les champs associés) ou des valeurs modifiables (en renseignant dans les champs associés des adresses mémoires : %MWxx).

Paramétrage de l'onglet PID

Le tableau suivant présente la marche à suivre pour paramétrer l'onglet PID de la boîte de dialogue du PID :

Etape Action

1 Dans l'onglet PID, renseigner la valeur servant à fixer la consigne du régulateur. En général, cette valeur est une adresse mémoire ou une consigne issue d'une entrée analogique

Dans l’exemple : Nous renseignons %MW0 qui servira de mot de consigne.

Régler les paramètres Kp, Ti, Td.

Important : Si le mode AT ou AT+PID est choisi, les champs Kp, Ti et Td doivent absolument être remplis avec des

adresses mémoires, permettant à la fonction Auto-Tuning de renseigner automatiquement les valeurs trouvées.

Dans l’exemple : Nous renseignerons %MW10 pour Kp, %MW11 pour Ti et %MW12 pour Td.

Remarque : Il est à priori assez difficile de déterminer les valeurs optimum de réglage de Kp, Ti et Td pour une application qui n'a pas déjà été réalisée. En conséquence, nous conseillons vivement de régler dans ces champs des adresses de mots mémoire, permettant de régler ces valeurs en mode connecté, évitant ainsi le passage en mode déconnecté pour tout changement de valeurs à la volée.

Régler la Période d'échantillonnage du PID. Cette valeur est celle utilisée par le régulateur pour faire l'acquisition des mesures et la mise à jour des sorties.

Dans l’exemple : Nous réglerons la période d'échantillonnage du PID à 100 soit 1s. Le système réglé ayant une constante de temps de plusieurs minutes, l'ordre de grandeur de la période d'échantillonnage semble correct.

Important : Il est conseillé de régler la période d’échantillonnage à un multiple de la période de scrutation automate et cohérente vis à vis du système réglé.

TWD USE 10AE

501

Instructions avancées

Paramétrage de l'onglet AT

Le tableau suivant présente la marche à suivre pour paramétrer l'onglet AT de la boîte de dialogue du PID :

Etape

Action

Dans l'onglet AT, cocher la case Autoriser si vous comptez utiliser la fonction AT.

Renseigner la valeur Limite de la mesure. Il s’agit de la valeur limite à ne pas dépasser par la mesure lors de la procédure d'AT.

3 Renseigner la valeur Consigne de sortie qui est la valeur envoyée en sortie de régulateur pour générer la procédure d'AT.

Remarque Pour plus de détails sur le réglage de ces valeurs, se référer à la section

Onglet Auto tuning de

la fonction PID, p. 531

Conseil Nous conseillons vivement de régler dans ces champs des adresses de mots mémoire, permettant de régler ces valeurs en mode connecté évitant ainsi le passage en mode déconnecté pour tout changement de valeurs à la volée.

502

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Paramétrage de l'onglet Sortie

Le tableau suivant présente la marche à suivre pour paramétrer l'onglet Sortie de la boîte de dialogue du PID :

AVERTISSEMENT

RISQUE DE SURCHARGE DU SYSTEME

Nous rappelons ici, que le mode manuel agit directement sur la sortie du régulateur. En conséquence, l'envoi d'une consigne manuelle (champ Sortie) agit directement sur le système commandé en boucle ouverte. Il convient donc de manier ce mode de fonctionnement avec précaution.

Le non-respect de cette précaution peut entraîner la mort, des lésions corporelles graves ou des dommages matériels.

Etape Action

1 Dans l'onglet Sortie, renseigner le choix de la liste déroulante Action.

Ce choix dépend du système réglé : z

Action directe : La sortie du régulateur diminue lorsque la valeur de l'écart (consigne - mesure) augmente z

(régulateur froid).

Action inverse : La sortie du régulateur augmente lorsque la valeur de l'écart (consigne - mesure) diminue

(régulateur chaud).

Important : Dans le cas d'utilisation de la fonction AT, le choix de cette liste est positionné sur Adresse bit automatiquement. Le mode de fonctionnement sera déterminé par la fonction AT et renseigné dans le bit associé à ce champ dans ce cas.

Régler si besoin dans le champs Alarmes, les limites de la valeur de sortie du régulateur. Cette fonction peut

être nécessaire sur certaines applications pour gérer les alarmes process en cas de dépassement des seuils.

Régler le mode de fonctionnement du mode Manuel.

z z

La liste déroulante propose plusieurs choix : z

Inhiber = pas de mode manuel.

Autoriser = le régulateur fonctionne en mode manuel seulement.

Adresse bit = la valeur du bit permet de changer le fonctionnement du mode manuel (bit à 0 = mode automatique, bit à 1 = mode manuel).

Dans l’exemple : Nous choisirons %M2 pour activer le choix et %MW18 pour le réglage de la valeur de consigne manuelle.

Régler le mot Sortie numérique. Ce mot est utilisé par le régulateur pour envoyer la consigne de régulation.

Elle peut être envoyée directement sur une voie analogique de sortie (%QW..) ou sur un mot mémoire

(%MWxx) en vue d'un traitement complémentaire.

Important : Dans le cas d'utilisation de la fonction PWM, renseigner une adresse mémoire (%MWxx) dans ce champ.

503

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Etape Action

5 Régler la Sortie PWM si le système le nécessite :

1. Cocher la case Autoriser si vous comptez piloter le système par un actionneur PWM.

2. Renseigner la Période de commande PWM dans le champ associé.

3. Renseigner la Sortie utilisée pour le pilotage de l'actionneur PWM. Il est conseillé d'utiliser les sorties transistors des bases automate pour cette fonction (par exemple, %Q0.0 ou %Q0.1 pour la base automate TWDLMDA20DRT).

Valider la configuration du régulateur en appuyant sur le bouton OK en bas au gauche de l'écran.

Si plusieurs régulateurs PID doivent être configurés, utiliser le bouton Suivant pour incrémenter le numéro du PID à régler.

Editeur de

Configuration du

PID

Après validation du paramétrage du PID, il vous faudra valider l’éditeur de configuration du PID qui résume l’ensemble des paramètres de chaque PID configuré.

Pour valider l'écran de l'éditeur de configuration, presser l’icône Accepter dans la barre des raccourcis, comme indiqué dans la figure ci-dessous :

D F

PID

PID 0

Mode de marche :

Mesure

Conversion

: configuré

GENERAL

%MW17

ENTREE

%IW1.0

Inhiber Min

Alarmes

Conversion

Consigne

Inhiber Basse

Inhiber Haute

PID

%MW0

Période d’échant:

Mode AT

Action

Limites

Mode manuel

PWM

Sortie numérique :

%MW10

Ti :

100

Autoriser Consigne :

SORTIE

%M1

Inhiber Min :

%M2 Sortie :

%MW15

Autoriser Période :

Max :

Sortie :

%MW11 Td :

%MW13 Sortie :

%MW12

%MW14

Max :

%MW18

%MW16 Sortie : %Q0.1

504

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Etape 4 - Initialisation de la mise en œuvre de la régulation

Prérequis à la mise en oeuvre

Avant la mise en œuvre, respecter les étapes ci-dessous :

Etape Action

1 Connecter le PC à l'automate et effectuer le transfert de l'application.

2 Passer l'automate en mode RUN .

Note : Avant de passer l'automate en RUN, vérifier si les conditions de fonctionnement de la machine le permettent sur le reste de l'application.

Marche à suivre

L’initialisation de la mise en oeuvre de la régulation, requiert les étapes suivantes :

Etape Action

1 Créer une table d'animation contenant les principaux objets utiles au diagnostic.

Dans l’exemple :

z z z z z z z z z z z z

%MW0 : consigne régulateur,

%IW1.0 : mesure,

%M0 : validation du régulateur,

%M1 : type action régulateur (positionné par la fonction AT),

%M2 : choix du mode Automatique ou Manuel,

%MW10 à %MW12 : coefficients du régulateur PID,

%MW13 : limite de la mesure à ne pas dépasser en mode AT,

%MW14 : consigne de sortie du régulateur en mode AT,

%MW15 : sortie numérique du régulateur PID (renseignée par le régulateur),

%MW16 : réglage de la période PWM,

%MW17 : choix du mode de fonctionnement du régulateur PID,

%MW18 : consigne manuelle associée au choix du bit %M2.

TWD USE 10AE

505

Instructions avancées

Etape Action

2 Vérifier la cohérence de la valeur mesurée dans le champ de %IW1.0.

Dans l’exemple :

1. Nous mesurons 248 pts lorsque le système est stable et à froid.

2. Cette valeur semble cohérente puisque nous avons un coefficient multiplicateur de 10 entre la température et la valeur lue. On peut aussi, pour être sûr, influencer extérieurement la mesure pour s'assurer que sa lecture est cohérente (faire monter la température autour de la sonde pour vérifier l'augmentation de la mesure).

Remarque : Ce test est assez important car le fonctionnement du régulateur dépend essentiellement de la qualité et de la véracité de la mesure.

3. Si vous avez un doute sur la véracité de la mesure, passer l'automate en mode STOP et vérifier le câblage sur les entrées de la carte analogique (voltmètre ou ampèremètre pour des entrées 0-10V / 4-20mA, ohmmètre pour les PT100 (100 ohms à 20°) ou Thermocouple (quelques dizaines d'ohms) : z

Débrancher au préalable la sonde des bornes de la carte analogique.

z z z

Vérifier qu'il n'y a pas d'inversion du câblage (les couleurs des fils connectés aux entrées, câble de compensation pour les PT100).

Attention : Les voies d'entrées IN0 et IN1 ont un potentiel commun sur les bornes (-).

Vérifier que la carte analogique est alimentée par du 24VCC sur ses deux premières bornes.

Vérifier que les capteurs d'entrées en 4-20 mA sont alimentés. Les cartes d'entrées analogiques de Twido ne sont pas source de courant.

Afin de démarrer le régulateur, il faut commencer par piloter le régulateur PID en mode Manuel afin d'apprécier les valeurs limites nécessaires à la fonction AT.

Pour positionner le régulateur en mode Manuel :

1. Placer l’automate en mode RUN.

2. Renseigner les adresses mémoires avec les valeurs suivantes dans la table d'animation : z %M2 : Choix du mode manuel = 1 z

(M2=1 => Mode Manuel, M2=0 => Mode Automatique),

%MW16 : réglage de la période PWM = 10, z z

%MW17 : Choix du mode de fonctionnement du régulateur PID = 1 (PID simple),

%MW18 : Consigne manuelle associée au choix du bit %M2 = 1000.

Le choix de cette valeur de consigne peut se faire en plusieurs fois sous réserve d'attendre que le système revienne à son état initial.

Dans l’exemple : Nous avons choisi la valeur 1000 qui correspond à une valeur moyenne de montée en température (rappel, 2000 pts = 200°). A froid, le système démarre de 250 pts sur la mesure.

Vérifier que l'automate est en mode RUN.

(%M0 : validation régulateur = 1, à renseigner dans la table d'animation.)

5 Double cliquer sur l'item PID dans le navigateur de configuration.

506

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Etape Action

6 Activer l'onglet Animation pour le numéro de PID souhaité et vérifier que l’animation est conforme à l’écran ci-dessous :

PID

PID number

Trace Général Entrée PID AT Sortie Animation

Mode de marche

PID

Liste des états PID

11/04/2004 18:39 Action PID en cours

PID

Cons

Entrée

Mes

285

100

Automate PID

Kp Ti Td

100 0 0

Sortie

Inv

Période

1000 1000

Sortie

Remarque : Les écrans du régulateur PID ne sont rafraîchis que si le régulateur est validé (et API en RUN).

Activer l'onglet Trace pour le numéro de PID souhaité, puis :

1. Régler la liste déroulante de défilement du temps sur 15mn pour voir apparaître la trace de la progression du signal de mesure.

2. Vérifier que la valeur de mesure reste dans des valeurs acceptables pour le système. C'est ce qui est vérifié sur l'onglet Trace où l'on peut visualiser la montée de la mesure.Lorsque la mesure est stabilisée, relever la valeur correspondante à la stabilisation de la courbe de mesure (350 pts pour l'exemple correspondant à 35°, soit une progression de 10° par rapport à l'état initial).

Régler la liste déroulante de défilement du temps sur 15mn pour voir apparaître la trace de la progression du signal de mesure.

Vérifier que la valeur de mesure reste dans des valeurs acceptables pour le système :Sur l'onglet "Trace" où l'on peut vérifier la montée de la mesure ; lorsque la mesure est stabilisée, relever la valeur correspondante à la stabilisation de la courbe de mesure (350 pts pour l'exemple correspondant à 35°, soit une progression de 10° par rapport à l'état initial).

Si l’on constate que l'actionneur n'est pas commandé, il faut vérifier le circuit de sortie : z z

Si sortie analogique, alors vérifier la tension ou le courant en sortie de la carte analogique.

Si sortie PWM, alors vérifier : z z l'allumage du voyant de la sortie concernée (%Q0.1, dans l'exemple), le câblage des alimentations et circuit 0V pour les sorties de la base TWDLMDA20DRT, z l'alimentation en puissance de l'actionneur.

Fermer l'écran de visualisation du PID et arrêter le mode manuel en positionnant dans la table d'animation les valeurs suivantes : z z z z

%M0 : Validation régulateur = 0 (Arrêt du régulateur)

%M2 : Choix du mode Automatique ou Manuel = 0 (Arrêt du mode manuel)

%MW17 : Choix du mode de fonctionnement du régulateur PID = 0

%MW18 : Consigne manuelle associée au choix du bit %M2 = 0

TWD USE 10AE

507

Instructions avancées

Etape 5 - Mise en œuvre de la régulation AT + PID

Introduction

Dans cette section, nous abordons le paramétrage du régulateur pour le lancement du fonctionnement en mode AT+PID. Dans ce mode de fonctionnement, le régulateur va exécuter automatiquement le réglage du régulateur sur les coefficients Kp, Ti, Td.

Note : Il convient pendant la séquence de ne pas perturber le système par des variations extérieures qui dérangeraient les réglages finaux. De même, avant le lancement de la séquence AT, il conviendra de s'assurer que le système est en régime stabilisé.

Rappel sur le paramétrage de

Kp, Ti, Td

Pour que ce fonctionnement en mode AT+PID soit possible, il faut que les deux condictions suivantes soient remplies : z

Le paramétrage des coefficients Kp, Ti, Td doit être réglé sur des adresses

mémoires (%MWxx).

z Le paramétrage du type d'Action dans l'onglet Sortie doit être réglé sur une

adresse mémoire bit (%Mxx).

Pour positionner le régulateur en mode AT+PID, suivre ces étapes :

Etape Action

1 z z z z z z

Renseigner ou vérifier les adresses mémoire avec les valeurs suivantes dans la table d'animation : z

%M2 : choix du mode Automatique ou manuel = 0, z

%MW0 : consigne régulateur = 600 (dans l'exemple, la consigne sera active après la séquence AT et le régulateur assurera une température de 60°),

%MW10 à %MW12 : coefficients du régulateur PID (laisser à 0, la séquence AT les renseignera),

%MW13 : limite de la mesure à ne pas dépasser en mode AT = 900 (dans l'exemple, ne pas dépasser z

90°, sinon erreur AT),

%MW14 : consigne de sortie du régulateur en mode AT = 2000 (issue de l'essai en mode manuel.)

Il s'agit de la valeur du changement d'étape appliquée au processus. En mode AT, la consigne de sortie est appliquée directement en sortie du régulateur.

Cette valeur peut être un mot interne (%MW0 à %MW2999), une constante interne (%KW0 à %KW255) ou une valeur directe. La valeur doit donc être comprise entre 0 et 10 000.

Remarque: La consigne de sortie d'auto tuning doit toujours être supérieure à la dernière sortie appliquée au processus.

%MW15 : sortie numérique du régulateur PID (renseignée par le régulateur),

%MW16 : réglage de la période PWM (laisser la valeur 10 réglée précédemment),

%MW17 : choix du mode de fonctionnement du régulateur PID = 2 (AT + PID),

%MW18 : consigne manuelle associée au choix du bit %M2 = 0.

2 Configurez l'automate Twido de façon à ce qu'il effectue une scrutation en mode périodique.

508

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Etape Action

3 Régler la Durée de la période de scrutation de l’automate Twido de telle façon que la valeur de la Période

d'échantillonnage (Ts) du régulateur PID en soit un multiple exact.

Remarque: Pour plus de détails sur la détermination de la période d’échantillonnage, voir Conditions de

l'auto tuning, p. 549

Méthodes pour déterminer la période d'échantillonnage (Ts), p. 550

Vérifier que l'automate est en mode RUN.

Renseigner le bit mémoire %M0.

%M0 : validation régulateur = 1 dans la table d'animation.

Double cliquer sur l'item PID dans le navigateur de configuration.

Activer l'onglet Animation pour le numéro de PID souhaité et vérifier que l’animation est conforme à l’écran ci-dessous :

PID

PID number

Général Entrée PID AT Sortie Animation Trace

Mode de marche

PID + AT

Liste des états PID

11/04/2004 19:40 Phase 4 d’auto tuning en cours

PID

Sortie

Consigne

800

Entrée

Mes

259

100

Automate PID

Kp Ti Td

0 0

D/I

Période

Sortie

Limite

900

Consigne de sortie

5000

Créer un fichier table d’animation

Remarque : Les écrans du régulateur PID ne sont rafraîchis que si le régulateur est validé (et API en RUN).

TWD USE 10AE

509

Instructions avancées

Etape Action

8 Cliquer sur l'onglet Trace et attendre que le système démarre la séquence d'AT.

PID

PID number

Général Entrée PID AT Sortie Animation Trace

Mode de marche

PID + AT

Liste des états PID

11/04/2004 20:09 Phase 4 d’auto tuning en cours

Remarque : Le temps d'attente peut durer une dizaine de minutes avant que la procédure d'AT évolue.

Stockage des coefficients calculés Kp, Ti,

Une fois la séquence d'Auto-Tuning terminée, les mots mémoire affectés aux coefficients Kp, Ti, Td sont renseignés par les valeurs calculées. Ces valeurs sont écrites en mémoire RAM et sauvegardées dans l'automate tant que l'application est valide (mise hors tension inférieure à 30 jours) et qu’il n’y a pas de reprise à froid (%S0).

Note : Si le système n'est pas influencé par des fluctuations extérieures, les valeurs peuvent être écrites en dur dans le paramétrage du régulateur PID et le régulateur passer en mode PID seul.

Répétition de la séquence AT

La séquence d'Auto-Tuning est répétée à chaque mise en RUN ou redémarrage à froid (%S0).

Il convient ainsi de tester les mots de diagnostic par le programme pour déterminer la conduite à tenir en cas de redémarrage.

510

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Etape 6 - Mise au point des réglages

Accès à la table d’animation

Pour faciliter la mise au point du système, l'accès à la table animée est toujours possible lorsque les écrans des régulateurs PID sont en avant plan.

Note :

Dans le cas où la visualisation des courbes de consigne et de mesure seules via le bouton Détacher de l’onglet Trace (voir fenêtre de l’onglet Trace ci-dessous), l’accès à la table d’animation est alors possible via le menu Fenêtre

→ Editeur de

tables d’animation - Animation...

PID

PID numéro

Général Entrée PID

AT Sortie Animation Trace

15 min

900

800

700

600

500

400

300

200

100

15 0

Initialiser

Détacher

Consigne Mesure

Annuler Précédent Suivant Aide

TWD USE 10AE

511

Instructions avancées

Retour aux

écrans PID

Pour revenir dans les écrans du régulateur PID sans perdre l'historique du tracé des courbes, suivre ces étapes :

Etape Action

1 Double cliquer sur l'item PID dans le navigateur situé dans la partie gauche de l'écran TwidoSoft (voir fenêtre du navigateur ci-dessous) :

Port 2: Modbus, 1

Bus d’expansion

1 : TWDALM3LT

Logiciel

Constantes

Constantes (KD)

Constantes (KF)

Compteurs

Programmateurs cycliques

Compteurs rapides (FC)

Registres LIFO/FIFO

%PLS/%PWM

Blocs horodateur

Temporisateurs

Compteur rapides (VFC)

PID

PID

Programme

Symboles

Tables d’animation

Documentation

2 Lorsque la fenêtre du régulateur PID apparaît, sélectionner le numéro de PID souhaité dans l’onglet Général.

512

TWD USE 10AE

Historique des

états PID

Instructions avancées

Dans l'onglet Animation des régulateurs PID, l'accès aux 15 derniers états du régulateur en cours est disponible en cliquant sur la liste déroulante comme indiqué dans la figure ci-dessous :

PID

PID number

Général Entrée PID

AT Sortie Animation Trace

PID

Mode de marche

PID

Liste des états PID

12/04/2004 17:35 La consigne PID est atteinte

12/04/2004 17:29 Processus d'auto tuning terminé

12/04/2004 17:20 Phase 4 d'auto tuning en cours

12/04/2004 17:02 Phase 1 d'auto tuning en cours

100

Automate PID

Période

Note : Les états PID sont mémorisés lorsque le PC et TwidoSoft sont en mode connecté à l'automate.

TWD USE 10AE

513

Instructions avancées

17.4 Fonction PID

Présentation

Objet de ce souschapitre

Ce sous-chapitre décrit le comportement, les fonctionnalités et la mise en oeuvre de la fonction PID.

Note : Pour obtenir des informations de configuration sur l'automate PID, ainsi que sur l'auto tuning PID, consultez le Guide de démarrage rapide du PID de l'automate

Twido, p. 491.

Contenu de ce sous-chapitre

Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :

Sujet

Vue d'ensemble

Principe de la boucle de régulation

Méthodologie de développement d’une application de régulation

Compatibilités et performances

Caractéristiques détaillées de la fonction PID

Comment accéder à la configuration du PID

Onglet Général du PID

Onglet Entrée du PID

Onglet PID

Onglet Auto tuning de la fonction PID

Onglet Sortie du PID

Comment accéder à la mise au point du PID

Onglet Animation du PID

Onglet Trace du PID

Etats du PID et codes d'erreurs

Réglage PID avec la fonction d'auto tuning (AT)

Méthode de réglage du paramètre PID

Rôle et influence des paramètres d’un PID

Annexe 1 : Notions fondamentales de la théorie PID

Annexe 2 : Premier ordre avec modèle de temporisation

Page

514

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Vue d'ensemble

Généralités

La fonction de régulation PID est une fonction du langage de programmation TwidoSoft.

Elle permet de programmer des boucles de régulation PID sur des automates compatibles avec TwidoSoft version 2.0 ou supérieure.

Cette fonction est particulièrement adaptée pour : z répondre aux besoins de process séquentiels nécessitant des fonctions de régulation auxiliaire (exemples : machines d’emballage à film plastique, z machines de traitement de surface, presses...), répondre aux besoins des process de régulation simple (exemples : fours de traitements de métaux, fours à céramiques, petits groupes frigorifiques...), z z

Sa mise en oeuvre est très simple car elle s’effectue par des écrans de : configuration, et de mise au point, associés à une ligne de programme (bloc opération en langage à contact ou simple appel de PID en liste d'instruction) qui indique le numéro du PID utilisé.

Exemple de ligne de programme en langage à contact :

PID 0

Note : dans une même application d'automatisme Twido, le nombre maximum de fonctions PID configurables est de 14.

Principales fonctionnalités

z z z z z z

Les principales fonctionnalités sont les suivantes : entrée analogique, conversion linéaire de la mesure configurable, alarme haute et basse en entrée configurable, sortie analogique ou PWM,

écrêtage de la sortie configurable, action directe ou inverse configurable.

TWD USE 10AE

515

Instructions avancées

Principe de la boucle de régulation

Présentation

Illustration

z z

Le fonctionnement d’une boucle de régulation comprend trois phases distinctes : z l’acquisition des données : z mesure(s) provenant des capteurs du process (analogiques, codeurs), z consigne(s) provenant généralement de variables internes de l’automate ou de données issues d’une table d’animation TwidoSoft.

l’exécution de l’algorithme de régulation PID, l’envoi des commandes adaptées aux caractéristiques des actionneurs à piloter via des sorties TOR (PWM) ou analogiques.

z z z

L’algorithme PID élabore le signal de commande à partir : de la mesure échantillonnée par le module d’entrée, de la valeur de la consigne fixée soit par l’opérateur, soit par programme, des valeurs des différents paramètres du correcteur.

Le signal issu du correcteur est soit traité directement par une carte de sortie analogique de l’automate raccordé à l’actionneur, soit traité via une adaptation

PWM sur une sortie TOR de l’automate.

L’illustration ci-dessous schématise le principe d’une boucle de régulation.

Table d’animation sous

TwidoSoft

Correcteur Adaptateur

Automate

Process à commander

516

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Méthodologie de développement d’une application de régulation

Instructions avancées

Schéma de principe

Le schéma ci-dessous présente l’ensemble des tâches à effectuer lors de la création et la mise au point d’une application de régulation.

Note : l’ordre défini dépend de votre propre méthode de travail, il est donné à titre indicatif.

Application / Configuration PID

Configuration des interfaces

TOR, Analogiques

Application / Data

Saisie des données constantes, mnémoniques, valeurs numériques

Programmation : Ladder, List

Fonctions régulation,

Dialogue opérateur

Tables d’animation

Table de variables

API / Connecter

Transfert de l’application dans l’automate

Mise au point

programme

et réglage

Mise au point

TWD USE 10AE

Fichier / Enregistrer

Archivage de l’application

Documentation

Dossier de l’application

Exploitation des boucles de régulation

Exploitation du process via PC

517

Instructions avancées

Compatibilités et performances

Présentation

Compatibilités

La fonction PID du Twido est une fonctionnalité disponible pour les automates compatibles avec TwidoSoft version 2.0 minimum, c’est pourquoi sa mise en oeuvre est sujette à un certain nombre de compatibilités matérielles et logicielles décrites dans les paragraphes suivants.

D’autre part cette fonctionnalité nécessite des ressources qui sont présentées dans le paragraphe Performances.

La fonction PID du Twido est disponible sur les automates Twido de version logicielle supérieure ou égale à 2.0.

Si vous disposez de Twidos de version logicielle inférieure, vous pouvez mettre à jour le firmware afin de pouvoir utiliser cette fonction PID.

Performances

Note : les modules d’entrées et de sorties analogiques de version 1.0 sont utilisables en entrées ou sorties de PID sans nécessiter de mise à jour.

Pour pouvoir configurer et programmer un PID sur ces différentes versions de matériel, vous devez posséder la version 2.0 minimum du logiciel TwidoSoft.

Les boucles de régulation PID possèdent les performances suivantes :

Description

Temps d'exécution d’une boucle

Durée

0,4 ms

518

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Caractéristiques détaillées de la fonction PID

Général

La fonction PID réalise une correction PID à partir d'une mesure et d'une consigne analogiques au format par défaut [0 – 10 000] et fournit une commande analogique au même format ou une modulation de largeur (PWM) sur une sortie TOR.

Tous les paramètres PID sont décrits dans les fenêtres qui permettent de les configurer. Nous nous contentons ici de faire une synthèse des fonctions disponibles, d'indiquer leurs mesures et de décrire leur intégration à la fonction PID dans un synoptique de fonctionnement.

Note : Pour une utilisation en pleine échelle (résolution optimale), vous pouvez configurer votre entrée analogique connectée à la branche mesure du PID en 0-

10 000, Toutefois, l'automate fonctionne correctement si vous utilisez la configuration par défaut (0-4 095).

Note : Pour que la régulation puisse fonctionner correctement l'automate Twido doit impérativement être en mode périodique. La fonction PID est alors exécutée périodiquement à chaque cycle et l'échantillonnage des données d'entrée PID respecte la période définie dans la configuration (voir tableau suivant).

TWD USE 10AE

519

Instructions avancées

Détails des fonctions disponibles

Le tableau suivant indique les différentes fonctions disponibles et les échelles correspondantes :

Fonction

Conversion linéaire de l'entrée

Gain proportionnel

Temps d'intégrale

Temps de dérivée

Echelle et commentaire

Cette opération permet de convertir une valeur respectant le format 0 à 10 000 (résolution module d'entrée analogique) à une valeur comprise entre -32 768 et 32 767.

Associé à un facteur de 100, sa valeur est comprise entre 1 et 10 000. Cela correspond à un gain variant de 0,01 à 100.

Remarque : Si vous saisissez une valeur de gain incorrecte (gain négatif ou nul),

TwidoSoft ignore ce réglage utilisateur et affecte automatiquement la valeur par défaut de

100 à ce facteur.

Associée à une base temps de 0,1 seconde, sa valeur est comprise entre 0 et 20 000.

Cela correspond à un temps d'intégrale compris entre 0 et 2 000,0 secondes.

Associée à une base temps de 0,1 seconde, sa valeur est comprise entre 0 et 10 000.

Cela correspond à un temps de dérivé compris entre 0 et 1 000,0 secondes.

Période d'échantillonnage

Sortie PWM

Associée à une base temps de 0,01 seconde, sa valeur est comprise entre 1 et 10 000.

Cela correspond à une période comprise entre 0,01 et 100 secondes.

Associée à une base temps de 0,1 seconde, sa valeur est comprise entre 1 et 500. Cela correspond à une période de modulation comprise entre 0,1 et 50 secondes

Sortie analogique

Alarme haute sur la mesure

Valeur comprise entre 0 et +10 000

Cette alarme est définie après la conversion. Elle est définie sur une valeur comprise entre

-32 768 et 32 767 si la conversion est activée et entre 0 et 10 000 dans le cas contraire.

Alarme basse sur la mesure

Cette alarme est définie après la conversion. Elle est définie sur une valeur comprise entre

-32 768 et 32 767 si la conversion est activée, et entre 0 et 10 000 dans le cas contraire.

Limite haute sur la sortie Cette limite est comprise entre 0 et 10 000 pour une sortie analogique. Lorsque la fonction

PWM est activée, la limite correspond à un pourcentage de la période modulée. 0% pour

0 et 100% pour 10 000.

Limite basse sur la sortie Cette limite est comprise entre 0 et 10 000 pour une sortie analogique. Lorsque la fonction

PWM est activée, la limite correspond à un pourcentage de la période modulée. 0 % pour

0 et 100 % pour 10 000.

Mode manuel Lorsque le mode manuel est activé, la sortie est égale à une valeur fixe paramétrée par l'utilisateur. Cette sortie est comprise entre 0 et 10 000 (0 à 100 % pour sortie PWM).

Action directe ou inverse L'action directe ou inverse est disponible et agit directement sur la sortie.

Auto tuning Cette fonction permet de régler automatiquement les paramètres de Kp, Ti, Td et de l'action directe/inverse afin d'obtenir une convergence optimum de la régulation.

Note : Pour une meilleur compréhension de l'action de chacune des fonctions décrites dans le tableau précédent reportez-vous au synoptique qui suit.

520

TWD USE 10AE

Principes de fonctionnement

Instructions avancées

Le schéma suivant présente le principe de fonctionnement de la fonction PID.

Période d’échantillonnage

CORRECTEUR PID

CONSIGNE

S.P

Dérivation Consigne

Dérivation Mesure

MESURE

P.V

Alarme haute

Conversion

Alarme basse

MESURE

UTILISEE

Ecart

Intégrale

Dérivée

Action PID

Limite haute

Limiteur

Limite basse

Manuel

Modes de fonctionnement de la fonction PID

AUTO

Sortie analogique

PWM

Période de modulation

TWD USE 10AE

DIALOGUE OPERATEUR

PC TwidoSoft

Remarque : La description des paramètres utilisés est présentée dans le tableau de la page précédente et dans les écrans de configuration.

521

Instructions avancées

Comment accéder à la configuration du PID

Présentation

L’accès aux écrans de configuration d’un PID sur automates TWIDO est décrit dans les paragraphes qui suivent.

522

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Marche à suivre

Le tableau suivant présente la marche à suivre pour accéder aux écrans de configuration d’un PID :

Etape Action

1 Vérifiez que vous êtes en mode local.

2 Ouvrez le navigateur.

Résultat :

TwidoSoft - sans titre

Fichier Edition Affichage Outils Matériel Logiciel sans titre

TWDLMDA40DUK

Matériel

Port 1 : Liaison distante, 1

Bus d’expansion

Logiciel

Constantes

1 2

Compteurs

Programmateurs cycliques

1 2

Compteurs rapides (FC)

Registres LIFO/FIFO

PLS/PWM

Blocs horodateurs

Temporisateurs

Compteurs rapides (VFC)

PID PID

Programmes

Symboles

Tables d’animation

Documentation

3 Double cliquez sur PID.

Résultat : la fenêtre de paramétrage des PID s’ouvre, elle est par défaut positionnée sur l’onglet Général (Voir

Onglet Général du PID, p. 524 ).

Note : vous pouvez également effectuer un clic droit sur PID et choisir l’option Editer ou sélectionner le menu Logiciel

→ PIDou utiliser le menu Programme → Editeur

de configuration

→ Icône PID ou bien, dans ce dernier cas, choisir le PID et cliquer sur l’icône loupe pour sélectionner un PID précis.

TWD USE 10AE

523

Instructions avancées

Onglet Général du PID

Présentation

z z

Lorsque vous ouvrez la fonction PID à partir du navigateur, la fenêtre de configuration correspondante apparaît. A partir de cette fenêtre, vous pouvez : configurer chaque PID de l'automate Twido ; mettre au point chaque PID de l'automate Twido.

Lorsque vous affichez cet écran et que vous êtes : z en mode local : vous accédez à l'onglet par défaut Général et aux paramètres de configuration ; z en mode connecté : vous accédez à l'onglet Animation et aux paramètres de mise au point et de réglage.

Note : Dans certains cas, les onglets et les champs grisés ne sont pas accessibles pour une des deux raisons suivantes : Le mode "PID uniquement" est sélectionné ce qui interdit l'accès aux paramètres de l'onglet AT qui ne sont plus nécessaires.

z Le mode de fonctionnement (local ou connecté) qui est actuellement activé ne z permet pas d'accéder à ces paramètres.

Le mode "PID uniquement" est sélectionné, interdisant ainsi l'accès aux paramètres de l'onglet Auto tuning qui ne sont plus nécessaires.

Les paragraphes qui suivent décrivent l'onglet Général.

524

TWD USE 10AE

Onglet Général de la fonction

PID

Instructions avancées

L'écran suivant permet de renseigner les paramètres généraux du PID.

PID

Numéro PID

Généralités Entrée PID AT Sortie Animation Trace

Mode de fonctionnement :

Configuré

Adresse mot :

PID

Consigne

Automate PID

Sortie

D/I

Etats du PID

Entrée

Mes

Limite

Annuler Précédent Suivant Aide

TWD USE 10AE

525

Instructions avancées

Description

Le tableau suivant décrit les paramètres que vous pouvez définir.

Champ

Numéro PID

Description

Indiquez ici le numéro de la fonction PID à configurer.

La valeur est comprise entre 0 et 13, soit 14 PID maximum par application.

Configuré

Mode de marche

Indiquez ici le mode de fonctionnement désiré. Vous pouvez choisir entre trois modes de fonctionnement et une adresse de mot, comme suit : z z z z

PID

PID+Auto tuning

Adresse Mot

Adresse Mot

Vous pouvez définir un mot interne (%MW0 à %MW2999) dans la zone de texte. Ce mot est z z z utilisé pour définir le mode de fonctionnement par programme. Le mot interne accepte trois valeurs possibles selon le mode de fonctionnement que vous souhaitez définir :

%MWx = 1 (pour définir PID uniquement)

%MWx = 2 (pour définir PID+Auto tuning)

%MWx = 3 (pour définir Auto tuning uniquement)

Etats du PID

Cette case doit être cochée pour pouvoir configurer la fonction PID. Si tel n'est pas le cas, aucune action ne peut être effectuée dans ces écrans et la fonction PID, bien qu'existant dans l'application, ne peut pas être utilisée.

Si vous cochez cette option, vous pouvez définir un mot mémoire dans cette zone de texte

(%MW0 à %MW2999). Ce mot est utilisé par l'automate PID pour enregistrer l'état PID courant lors de l'exécution de l'automate PID et/ou la fonction d'auto tuning (pour plus de détails, reportezvous à la section

Etats du PID et codes d'erreurs, p. 545 .)

Schéma

Le schéma vous permet de visualiser les différentes configurations possibles de la fonction PID.

526

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Onglet Entrée du PID

Présentation

Cet onglet permet de renseigner les paramètres d'entrée du PID.

Note : Il est accessible en mode local.

Onglet Entrée de la fonction PID

L'écran suivant permet de renseigner les paramètres d'entrée du PID.

PID

Numéro PID

Généralités

Mesure

%IW1.0

Entrée

Conversion

PID

Autoriser

Valeur min :

Valeur max :

PID

Consigne

AT Sortie

Alarmes

Animation

Autoriser

Basse :

Haute :

Sortie

Trace

Sortie :

Automate PID

D/I

Entrée

Mes

Annuler Précédent Suivant Aide

TWD USE 10AE

527

Instructions avancées

Description

Le tableau suivant décrit les paramètres que vous pouvez définir.

Champ Description

Numéro PID

Indiquez ici le numéro de la fonction PID à configurer.

La valeur est comprise entre 0 et 13, soit 14 PID maximum par application.

Mesure

Indiquez ici la variable qui contiendra la valeur de la mesure du processus à réguler.

L'échelle par défaut est 0 à 10 000. Vous pouvez saisir soit un mot interne (%MW0 à %MW2999) soit une entrée analogique (%IWx.0 à %IWx.1).

Conversion

Valeur min

Valeur max

Cochez cette case si vous désirez effectuer une conversion de la variable du processus indiquée en entrée du PID.

Si cette case est cochée, les deux champs Valeur min et Valeur max sont accessibles.

La conversion est linéaire et convertit une valeur comprise entre 0 et 10 000 en une valeur dont les minimums et maximums peuvent être compris entre -32 768 et +32 767.

Indiquez les valeurs minimum et valeurs maximum de l'échelle de conversion. La variable du processus est ensuite réévaluée automatiquement dans l'intervalle [Valeur min à valeur max].

Remarque : la Valeur min doit obligatoirement être inférieur à la Valeur max.

Valeur min ou Valeur max peuvent être soit des mots internes (%MW0 à %MW2999) soit des constantes internes (%KW0 à %KW255) soit une valeur comprise entre -32 768 et +32 767.

Alarmes

Basse

Sortie

Haute

Sortie

Synoptique

Cochez cette case si vous désirez activer des alarmes sur des variables d'entrée.

Remarque : les valeurs d'alarme sont à déterminer par rapport à la variable obtenue après la phase de conversion. Elles doivent par conséquent être comprises entre Valeur min et Valeur max lorsque la conversion est activée, sinon elles seront compris entre 0 et 10 000.

Indiquez la valeur d'alarme haute dans le champ Basse.

Cette valeur peut être un mot interne (%MW0 à %MW2999), une constante interne (%KW0 à

%KW255) ou une valeur directe.

Sortie doit contenir l'adresse du bit qui sera mis à 1 lorsque la limite basse est atteinte. Sortie peut

être soit un bit interne (%M0 à %M255) soit une sortie (%Qx.0 à %Qx.32).

Indiquez la valeur d'alarme basse dans le champs Haute.

Cette valeur peut être un mot interne (%MW0 à %MW2999), une constante interne (%KW0 à

%KW255) ou une valeur directe.

Sortie doit contenir l'adresse du bit qui sera mis à 1 lorsque la limite haute est atteinte. Sortie peut

être soit un bit interne (%M0 à %M255) soit une sortie (%Qx.0 à %Qx.32).

Le schéma vous permet de visualiser les différentes configurations possibles de la fonction PID.

528

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Onglet PID

Présentation

Cet onglet permet de renseigner les paramètres internes de la fonction PID.

Note : Il est accessible en mode local.

Onglet PID de la fonction PID

L'écran suivant permet de renseigner les paramètres internes du PID.

PID

Numéro PID

Généralités Entrée

Consigne

PID AT

Paramètres

Kp (x 0.01)

Ti (0,1 s)

Td (0,1 s)

PID

Sortie

Sortie

Animation Trace

Période d'échantillonnage

(10 ms)

500

Consigne

Automate PID

D/I

Entrée

Mes

Annuler Précédent Suivant Aide

TWD USE 10AE

529

Instructions avancées

Description

Le tableau suivant décrit les paramètres que vous pouvez définir.

Champ

Numéro PID

Consigne

Kp * 100

Ti (0,1 s)

Td (0,1 s)

Période d'échantillonnage

Schéma

Description

Indiquez ici le numéro de la fonction PID à configurer.

La valeur est comprise entre 0 et 13, soit 14 PID maximum par application.

Saisissez ici la valeur de consigne de la fonction PID. Cette valeur peut être un mot interne

(%MW0 à %MW2999), une constante interne (%KW0 à %KW255) ou une valeur directe.

Elle doit donc être comprise entre 0 et 10 000 lorsque la conversion est inhibée. Dans les autres cas, la valeur doit être comprise en la valeur minimale et la valeur maximale pour la conversion.

Indiquez ici le coefficient proportionnel de la fonction PID multiplié par 100.

Cette valeur peut être un mot interne (%MW0 à %MW2999), une constante interne (%KW0 à

%KW255) ou une valeur directe.

La plage valide pour la paramètre Kp est : 0 < Kp < 10 000.

Remarque : Si le paramètre Kp est défini par erreur sur 0 (Kp

≤ 0 est invalide), la valeur par défaut Kp=100 est automatiquement affectée par la fonction PID.

Indiquez ici le coefficient d'action intégrale par rapport à une base temps de 0,1 seconde.

Cette valeur peut être un mot interne (%MW0 à %MW2999), une constante interne (%KW0 à

%KW255) ou une valeur directe.

Elle doit être comprise entre 0 et 20 000.

Remarque : Pour désactiver l'action intégrale du PID, réglez ce coefficient sur 0.

Indiquez ici le coefficient d'action dérivée par rapport à une base temps de 0,1 seconde.

Cette valeur peut être un mot interne (%MW0 à %MW2999), une constante interne (%KW0 à

%KW255) ou une valeur directe.

Elle doit être comprise entre 0 et 10 000.

Remarque : Pour désactiver l'action dérivée du PID, réglez ce coefficient sur 0.

Indiquez ici la période d'échantillonnage du PID par rapport à une base de temps de 10

2 secondes (10 ms).

Cette valeur peut être un mot interne (%MW0 à %MW2999), une constante interne (%KW0 à

%KW255) ou une valeur directe.

Elle doit être comprise entre 1 (0,01 s) et 10 000 (100 s).

Le schéma vous permet de visualiser les différentes configurations possibles de la fonction PID.

Note : Lorsque la fonction d'auto tuning est activée, les paramètres Kp, Ti et Td ne sont plus définis par l'utilisateur, car ils sont définis automatiquement et par programme par l'algorithme d'auto tuning. Dans ce cas, vous devez saisir dans ces champs un mot interne uniquement (%MW0 à %MW2999).

Attention : Ne saisissez pas de constante interne ou de valeur directe lorsque la fonction d'auto tuning est activée, car cela déclencherait une erreur lors de l'exécution de la fonction PID.

530

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Onglet Auto tuning de la fonction PID

Présentation

Exigences relatives à la fonction d'auto tuning

La configuration des paramètres de la fonction PID peut se révéler une tâche ardue, laborieuse et propice à la création d'erreurs. Toutes ces raisons rendent la régulation difficile à réaliser pour les personnes expérimentées, mais pas nécessairement expertes en matière de régulation. Il est ainsi parfois difficile d'effectuer un z z z réglage parfait.

L'algorithme d'auto tuning de la fonction PID permet de déterminer automatiquement et correctement les quatre éléments du PID suivants : le facteur de gain, la valeur de l'intégrale, la valeur de la dérivée, z et l'action directe ou inverse.

La fonction d'auto tuning permet ainsi de régler rapidement et efficacement la boucle du processus.

L'auto tuning de la fonction PID est particulièrement adapté à la régulation de température.

D'une manière générale, les processus utilisés par la fonction d'auto tuning pour réguler la température doivent répondre aux exigences suivantes : z z la régulation doit être principalement linéaire sur toute la plage de fonctionnement ; la réponse de la régulation à une modification de niveau de sortie analogique doit suivre un schéma transitoire asymptotique ; z très peu de perturbations doivent se produire au sein des variables de régulation.

(Dans le cas d'une régulation de température, vous ne devez pas constater de taux anormalement élevés d'échange de température entre la régulation et son environnement.)

TWD USE 10AE

531

Instructions avancées

Principe de fonctionnement de l'auto tuning

Le schéma suivant décrit le principe de fonctionnement de la fonction Auto tuning, ainsi que son interaction avec les boucles PID.

SETPOINT

AT SETPOINT

Operation mode

SAMPLING

PERIOD

PID controller

DIRECT/REVERSE

ACTION

Integral

∫

TD d dt

Derivative

NUMERICAL

OUTPUT

Operation mode

HIGH LIMIT

LIMITER

LOW LIMIT

CONVERSION

Auto/manual

Analog output

CONTROL

PERIOD

OUTPUT

VARIABLE

Digital output

Autotuning algorithm

External measurement

ALARM

LOW

ALARM HIGH

MANUAL

OUTPUT

SAMPLING

PERIOD

532

TWD USE 10AE

Onglet Auto tuning de la fonction PID

Instructions avancées

L'écran suivant permet d'activer/désactiver la fonction d'auto tuning et de paramétrer cette dernière.

Note : Il est accessible en mode local uniquement.

PID

Numéro PID

Généralités

Mode AT

Autoriser

Entrée PID AT Sortie

Limite de la variable de régulation

Animation Trace

Consigne de sortie d'auto tuning

PID

Consigne

Automate PID

Sortie

D/I

Entrée

Mes

Limite

Annuler

Précédent Suivant Aide

TWD USE 10AE

533

Instructions avancées

Description

AVERTISSEMENT

LA LIMITE DE LA VARIABLE DE RÉGULATION ET LES VALEURS DE

CONSIGNE DE SORTIE DOIVENT ÊTRE DÉFINIES AVEC ATTENTION.

L'auto tuning de la fonction PID est un processus de boucle ouverte qui agit directement sur le processus de contrôle sans régulation ni autre limitation que celles définies par la limite de la mesure et la consigne de sortie. Vous devez donc sélectionner soigneusement les deux valeurs avec des valeurs comprises dans la plage autorisée, conformément au processus, et ce afin d'éviter toute éventuelle surcharge.

Le non-respect de cette précaution peut entraîner la mort, des lésions corporelles graves ou des dommages matériels.

Le tableau suivant décrit les paramètres que vous pouvez définir.

Champ

Autoriser

Description

Cochez cette case si vous souhaitez activer le mode Auto tuning.

Vous pouvez utiliser la case à cocher de deux façons, suivant que vous définissez le mode de fonctionnement manuellement ou via une adresse mot dans l'onglet Général de la fonction PID.

Si vous définissez le Mode de fonctionnement sur PID+Auto tuning ou sur Auto tuning dans l'onglet Général (voir

Onglet Général du PID, p. 524

), l'option Autoriser est automatiquement z cochée et grisée (vous ne pouvez pas la décocher).

Si vous définissez le mode de fonctionnement via une adresse mot %MWx (%MWx = 2: PID+AT;

%MWx = 3: AT), vous devez cocher l'option Autoriser manuellement pour autoriser la configuration des paramètres d'auto tuning.

Résultat : Dans ces deux cas, tous les champs de l'écran de configuration de l'onglet Auto tuning sont activés et vous devez saisir les valeurs adéquates dans les champs de la consigne et de la sortie.

Limite de la variable de régulation

Spécifiez la limite de la variable de régulation au cours du processus d'auto tuning. Ce paramètre offre une sécurité au système de contrôle, l'auto tuning étant un processus boucle ouverte.

Cette valeur peut être un mot interne (%MW0 à un maximum de %MW2999, selon la quantité de mémoire système disponible), une constante interne (%KW0 à %KW255) ou une valeur directe.

Cette valeur doit donc être comprise entre 0 et 10 000 lorsque la conversion est inhibée. Dans les autres cas, la valeur doit être comprise entre les valeurs minimum et maximum pour la conversion.

Consigne de sortie d'auto tuning

Saisissez ici la valeur de la sortie d'auto tuning. Il s'agit de la valeur du changement d'étape appliquée au processus.

Cette valeur peut être un mot interne (%MW0 à %MW2999), une constante interne (%KW0 à

%KW255) ou une valeur directe.

La valeur doit donc être comprise entre 0 et 10 000.

Remarque : La consigne de sortie d'auto tuning doit toujours être supérieure à la dernière sortie appliquée au processus.

534

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Note : Lorsque la fonction d'auto tuning est activée, les constantes (%KWx) ou les valeurs directes ne sont plus autorisées. Seuls les mots mémoire sont autorisés dans les champs PID suivants : z Les paramètres Kp, Ti et Td doivent être définis en tant que mots mémoire z z

(%MWx) dans l'onglet PID.

Le champ Action est automatiquement défini sur Bit adresse dans l'onglet

Sortie de la fonction PID.

La case Bit doit être complétée par un bit mémoire (%Mx) approprié dans l'onglet OUT.

Coefficients calculés Kp, Ti et

z z

Lorsque le processus d'auto tuning est terminé, les coefficients PID calculés Kp, Ti et Td : sont stockés dans leurs mots mémoire (%MWx) respectifs ; et apparaissent dans l'onglet Animation, en mode TwidoSoft connecté uniquement.

TWD USE 10AE

535

Instructions avancées

Onglet Sortie du PID

Présentation

Cet onglet permet de renseigner les paramètres de sortie de la fonction PID.

Note : Il est accessible en mode local.

Onglet Sortie de la fonction PID

L'écran suivant permet de renseigner les paramètres internes du PID.

PID

Numéro PID

Généralités

Action

Bit adresse

Bit

Entrée PID

Limites

Autoriser

Bit

Min

%IW1.0

Max %IW

AT Sortie

Mode manuel

Autoriser

Animation

Sortie analogique

Bit Sortie

%IW

PID Sortie

Trace

Sortie PWM

Autoriser

Période

(0,1 s)

%IW

Sortie %IW

Consigne Automate PID

D/I

Entrée

Mes

Consigne

Annuler Précédent Suivant Aide

536

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Description

Le tableau suivant décrit les paramètres que vous pouvez définir.

Champ

Numéro PID

Action

Description

Indiquez ici le numéro de la fonction PID à configurer.

La valeur est comprise entre 0 et 13, soit 14 PID maximum par application.

Indiquez ici le type d'action de la fonction PID sur le processus. Trois options sont disponibles :

Inverse , Directe ou adresse bit.

Si vous avez sélectionné adresse bit, vous pouvez modifier ce type par programme, en modifiant le bit associé qui est soit un bit interne (%M0 à %M255), soit une entrée (%Ix.0 à %Ix.32).

L'action est directe si le bit est à 1, et inverse dans le cas contraire.

Remarque : Lorsque la fonction AT est activée, l'algorithme d'auto tuning détermine automatiquement le type d'action approprié (directe ou inverse) pour le processus de contrôle.

Dans ce cas, une seule option est disponible dans la liste déroulante Action : Bit adresse.

Vous devez ensuite saisir dans la zone de texte du Bit associé, un mot interne (%MW0 à

%MW2999). Ne tentez pas de saisir une constante interne ou une valeur directe dans la zone de texte Bit, car cela déclenche une erreur d'exécution.

Limites

Bit

Min.

Max.

Mode manuel

Bit

Sortie

Indiquez ici si vous désirez limiter la sortie de la fonction PID. Trois options sont disponibles :

Autoriser, Inhiber ou adresse bit.

Si vous avez sélectionné adresse bit, vous pouvez autoriser (bit à 1) ou inhiber (bit à 0) la gestion des limites par programme, en modifiant le bit associé qui est soit un bit interne (%M0

à %M255) soit une entrée (%Ix.0 à %Ix.32).

Définissez ici les limites haute et basse pour la sortie du PID.

Remarque : La valeur Mini doit obligatoirement être inférieure à la valeur Maxi.

Min. ou Max. peuvent être soit des mots internes (%MW0 à %MW2999), soit des constantes internes (%KW0 à %KW255), soit une valeur comprise entre 1 et 10 000.

Indiquez ici si vous désirez activer le mode manuel pour la fonction PID. Trois options sont disponibles : Autoriser, Inhiber ou adresse bit.

Si vous avez sélectionné adresse bit, vous pouvez passer en mode manuel (bit à 1) ou passer en mode automatique (bit à 0) par programme, en modifiant le bit associé qui est soit un bit interne (%M0 à %M255) soit une entrée (%Ix.0 à %Ix.32).

La Sortie du mode manuel doit contenir la valeur que vous désirez affecter à la sortie analogique lorsque le PID est en mode manuel.

Cette Sortie peut être soit un mot (%MW0 à %MW2999) soit une valeur directe au format [0-10 000].

Sortie analogique

Indiquez ici la sortie de la fonction PID en mode automatique.

Cette Sortie analogique peut être de type %MW (%MW0 à %MW2999) ou %QW (%QWx.0).

Sortie PWM activée

Période (0,1 s)

Sortie

Cochez la case si vous souhaitez utiliser la fonction PWM de PID.

Spécifiez la période de modulation dans Période (0,1 s). Cette période doit être comprise entre 1 et 500. Elle peut être un mot interne (%MW0 à %MW2999) ou une constante interne

(%KW0 à %KW255).

Indiquez dans la valeur Sortiele bit de sortie PWM. Il peut s'agir d'un bit interne (%M0 à

%M255) ou d'une sortie (%Qx.0 à %Qx.32).

Synoptique

Le synoptique vous permet de visualiser les différentes configurations possibles du PID.

TWD USE 10AE

537

Instructions avancées

Note : Le terme Inverse dans le champ action est utilisé pour atteindre une consigne haute (ex. : pour chauffer) consigne

°C

Le terme Directe dans le champ Action est utilisé pour atteindre une consigne basse (ex. : pour refroidir) consigne

°C t t

538

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Comment accéder à la mise au point du PID

Présentation

Marche à suivre

L’accès aux écrans de mise au point d’un PID sur automates TWIDO est décrit dans les paragraphes qui suivent.

Le tableau suivant présente la marche à suivre pour accéder aux écrans de mise au point d’un PID :

Etape Action

1 Vérifiez que vous êtes en mode connecté.

2 Ouvrez le navigateur.

Résultat :

TwidoSoft - sans titre

Fichier Edition Affichage Outils Matériel Logiciel sans titre

TWDLMDA40DUK

Matériel

Port 1 : Liaison distante, 1

Bus d’expansion

Logiciel

Constantes

Compteurs

Programmateurs cycliques

Compteurs rapides (FC)

Registres LIFO/FIFO

PLS/PWM

Blocs horodateurs

Temporisateurs

1 2

Compteurs rapides (VFC)

PID PID

Programmes

Symboles

Tables d’animation

Documentation

TWD USE 10AE

539

Instructions avancées

Etape Action

3 Double cliquez sur PID.

Résultat : la fenêtre de paramétrage des PID s’ouvre, elle est par défaut positionnée sur l’onglet Animation (Voir

Onglet Animation du PID, p. 541 ).

Note : vous pouvez également effectuer un clic droit sur PID et choisir l’option Editer ou sélectionner le menu Logiciel

→ PIDou utiliser le menu Programme → Editeur

de configuration

→ Icône PID ou bien, dans ce dernier cas, choisir le PID et cliquer sur l’icône loupe pour sélectionner un PID précis.

540

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Onglet Animation du PID

Présentation

Cet onglet permet d'effectuer la mise au point du PID.

Le synoptique affiché dépend du type de PID que vous avez créé, seuls les

éléments configurés apparaissent.

La visualisation est dynamique, les liaisons actives apparaissent en rouge, les liaisons inactives apparaissent en noir.

Note : Il est accessible en mode connecté.

Onglet

Animation du PID

L'écran suivant permet de visualiser et de mettre au point le PID.

PID

Numéro PID

Trace Généralités

Entrée

PID AT Sortie Animation

Mode de fonctionnement

PID

Liste des états du PID

22/03/04 14:35 Auto tuning phase 4 en cours

PID

Consigne

Entrée

Mes

236

Limite

1500

Annuler

150

Automate PID

Ti Td

0 0

Consigne de sortie

10000

Sortie

D/I

Période

Sortie

Aide

Créer un fichier table d'animation

TWD USE 10AE

541

Instructions avancées

Description

Le tableau suivant décrit les différentes zones de la fenêtre.

Champ

Numéro PID

Description

Indiquez ici le numéro du PID que vous désirez mettre au point.

La valeur est comprise entre 0 et 13, soit 14 PID maximum par application.

Ce champ affiche le mode de marche courant du PID.

Mode de marche

Liste des états du PID

Cette liste déroulante permet de visualiser en temps réel les 15 derniers états du PID. Chaque changement d'état met à jour cette liste en indiquant la date et l'heure ainsi que l'état courant.

Créer un fichier table d'animation

Cliquez sur le bouton Créer un fichier table d'animation, pour créer un fichier contenant toutes les variables visualisées sur le synoptique afin de vous permettre de les modifier en ligne et d'effectuer la mise au point de votre PID.

542

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Onglet Trace du PID

Présentation

Cet onglet permet de visualiser le fonctionnement du PID et d'effectuer ses réglages.

Le tracé des courbes débute dès l'affichage de la fenêtre de mise au point.

Note : Il est accessible en mode connecté.

Onglet

Animation du PID

L'écran suivant permet de visualiser la régulation du PID.

PID

Numéro PID

Généralités Entrée

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

PID

AT Sortie Animation

Consigne Mesure

Trace

30 min

60 min

45 min

30 min

15 min

Initialiser

Détacher

Annuler Précédent Suivant Aide

TWD USE 10AE

543

Instructions avancées

Description

Champ

PID numéro

Graphe

Menu d'échelle axe horizontal

Initialiser

Le tableau suivant décrit les différentes zones de la fenêtre.

Description

Indiquez ici le numéro du PID que vous désirez visualiser.

La valeur est comprise entre 0 et 13, soit 14 PID maximum par application.

Cette zone affiche les courbes de la consigne et de la mesure.

L'échelle selon l'axe horizontal (X) est déterminée par le menu situé en haut à droite.

L'échelle selon l'axe vertical est déterminé par les valeurs de configuration de l'entrée du PID (avec ou sans conversion). Elle est automatiquement optimisée afin de visualiser au mieux les courbes.

Ce menu permet de modifier l'échelle horizontale. Vous pouvez choisir entre 4 valeurs : 15, 30,

45 ou 60 minutes.

Ce bouton efface la courbe et relance la visualisation des tracés.

544

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Etats du PID et codes d'erreurs

Présentation

Outre la liste des états du PID disponible dans la boîte de dialogue Animation (voir

Onglet Animation du PID, p. 541) qui permet de visualiser et commuter vers l'un des

15 derniers états PID, l'automate PID Twido a également la capacité d'enregistrer l'état courant de l'automate PID et du processus AT dans un mot mémoire défini par l'utilisateur.

Pour savoir comment activer et configurer le mot mémoire de l'état du PID

(%MWi), reportez-vous à l'

Onglet Général du PID, p. 524.

Mot mémoire de l'état du PID

z z z

Le mot mémoire de l'état du PID peut enregistrer l'un des trois types d'informations du PID, comme suit :

Etat courant de l'automate PID (état du PID)

Etat courant du processus d'auto tuning (état AT)

PID et codes d'erreurs AT

Note : Le mot mémoire de l'état PID est en lecture seule.

Mot mémoire de l'état du PID

Le tableau de concordance de codage hexadécimal suivant indique l'état de l'automate PID par rapport au mot mémoire :

Notation hexadécimale de l'état PID

0000h

2000h

4000h

Description

Le contrôle PID est inactif

Le contrôle PID est en cours

La consigne PID est atteinte

TWD USE 10AE

545

Instructions avancées

Description de l'état AT

Le processus d'auto tuning se divise en 4 phases consécutives. Chaque phase du processus doit être réalisée pour mener à bien l'auto tuning. La courbe de réponse du processus suivante et le tableau décrivent les 4 phases de l'auto tuning PID Twido :

PID

Numéro PID

Trace Généralités Entrée PID

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

Phase 1 : stabilisation

Phase 2 : première réponse d'étape

Phase 3 : relaxation

AT Sortie

Phase 4 : deuxième réponse d'étape

Animation

Fin de l'auto tuning

(Calcul des paramètres AT)

Consigne Mesure

Initialiser

Détacher

Annuler Précédent Suivant Aide

546

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Les phases d'auto tuning sont décrites dans le tableau suivant :

Phase AT Description

1 La Phase 1 est la phase de stabilisation. Elle commence lorsque l'utilisateur lance le processus AT. Au cours de cette phase, l'auto tuning de Twido effectue des vérifications pour garantir que l'état de la variable du processus est stable.

Remarque : La dernière sortie appliquée au processus avant le début de l'auto tuning est utilisée, tout comme le point de démarrage et le point de relaxation pour le processus d'auto tuning.

La Phase 2 applique le premier changement d'étape au processus. Elle génère une réponse d'étape au processus similaire à celle illustrée dans le schéma ci-dessus.

La Phase 3 est la phase de relaxation qui débute lorsque la première réponse d'étape est stabilisée.

Remarque : La relaxation se produit vers l'équilibre qui est déterminé comme la dernière sortie appliquée au processus avant le démarrage de l'auto tuning.

4 La Phase 4 applique le deuxième changement d'étape au processus avec le même montant et de la même manière que dans la phase 2 décrite ci-dessus. Le processus d'auto tuning se termine et les paramètres AT sont calculés, puis enregistrés dans leurs mots mémoire respectifs une fois la phase 4 réalisée.

Remarque : Une fois cette phase exécutée, la variable du processus est restaurée dans le dernier niveau de sortie appliqué au processus avant le démarrage de l'auto tuning.

Mot mémoire de l'état AT

Le tableau de concordance de codage hexadécimal suivant indique l'état de l'automate PID par rapport au mot mémoire :

Notation hexadécimale de l'état AT

0100h

0200h

0400h

0800h

1000h

Description

Phase 1 d'auto tuning en cours

Phase 2 d'auto tuning en cours

Phase 3 d'auto tuning en cours

Phase 4 d'auto tuning en cours

Processus d'auto tuning terminé

TWD USE 10AE

547

Instructions avancées

PID et codes d'erreurs AT

Le tableau suivant décrit les erreurs d'exécution potentielles pouvant survenir au cours des processus de contrôle PID et d'auto tuning :

Processus

PID/AT

Code d'erreur

(hexadécimal) Description

Erreur PID 8001h

8002h

Valeur du mode de fonctionnement hors plage

Les valeurs minimum et maximum de la conversion linéaire sont égales

8003h

8004h

8005h

8006h

La limite supérieure pour la sortie numérique est inférieure à la limite inférieure

La limite de la variable du processus se trouve en dehors de la plage de conversion linéaire

La limite de la variable du processus est inférieure à 0 ou supérieure à 10000

La consigne se trouve en dehors de la plage de conversion linéaire

Erreur d'auto tuning

8007h

8008h

8009h

800Ah

800Bh

800Ch

800Dh

800Eh

800Fh

8010h

8011h

8012h

8013h

La consigne est inférieure à 0 ou supérieure à 10000

L'action du contrôle est différente de l'action déterminée au démarrage AT

Erreur d'auto tuning : la limite de la variable du processus est atteinte

Erreur d'auto tuning : due à un sur-échantillonnage ou à une consigne de sortie trop faible

Erreur d'auto tuning : Kp est égal à zéro

Erreur d'auto tuning : la constante de temps est négative

Erreur d'auto tuning : le retard est négatif

Erreur d'auto tuning : erreur de calcul du paramètre Kp

Erreur d'auto tuning : constante de temps supérieure au délai > 20

Erreur d'auto tuning : constante de temps supérieure au délai < 2

Erreur d'auto tuning : la limite du paramètre Kp est dépassée

Erreur d'auto tuning : la limite du paramètre Ti est dépassée

Erreur d'auto tuning : la limite du paramètre Td est dépassée

548

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Réglage PID avec la fonction d'auto tuning (AT)

Présentation du réglage PID

La fonction du contrôle PID repose sur les trois paramètres suivants définis par l'utilisateur : Kp, Ti et Td. Le réglage PID vise à déterminer de manière précise ces paramètres de processus pour offrir un contrôle optimal du processus.

Objectif de l'auto tuning

La fonction AT de l'automate Twido est spécifiquement adaptée au réglage automatique des processus thermiques. Etant donné que les valeurs des paramètres PID peuvent varier considérablement d'une régulation à une autre, la fonction d'auto tuning fournie par l'automate Twido peut vous aider à déterminer des valeurs plus précises que celles basées sur vos hypothèses et ce, avec moins d'effort.

Conditions de l'auto tuning

z z

Lors de l'utilisation de la fonction d'auto tuning, assurez-vous que la régulation et l'automate Twido respectent les quatre exigences suivantes :

La régulation doit être un système stable à boucle ouverte.

Au début de l'exécution d'auto tuning, la régulation doit être dans un état stable avec une entrée de processus nulle (par exemple, un four ou un fourneau doit z z

être à température ambiante).

Lors du fonctionnement de l'auto tuning, veillez à ce que aucune perturbation ne s'introduise dans le processus. Sinon, les paramètres calculés seront erronés ou le processus d'auto tuning échouera (par exemple, la porte du four ne doit pas

être ouverte, même momentanément).

Configurez l'automate Twido de façon à ce qu'il effectue une scrutation en mode

périodique. Une fois que vous avez déterminé la période d'échantillonnage correcte (Ts) pour l'auto tuning, la période de scrutation doit être configurée pour que la période d'échantillonnage (Ts) soit un multiple exact de la période de scrutation de l'automate Twido.

Note : Pour garantir une bonne exécution du contrôle PID et du processus d'auto tuning, il est essentiel de configurer l'automate Twido pour exécuter les scrutations en mode périodique (et non cyclique). En mode périodique, chaque scrutation de l'automate débute à des intervalles réguliers. Ainsi, le taux d'échantillonnage est constant tout au long de la mesure (contrairement au mode cyclique où une scrutation commence dès que la précédente est terminée, ce qui crée un déséquilibre au niveau de la période d'échantillonnage d'une scrutation à l'autre).

TWD USE 10AE

549

Instructions avancées

Modes de fonctionnement

L'auto tuning peut être utilisé indépendamment (mode AT) ou conjointement avec le contrôle PID (AT + PID) : z Mode AT : Après la convergence du processus AT et une détermination réussie des paramètres Kp, Ti et Td du contrôle PID (ou après la détection d'une erreur z dans l'algorithme AT), la sortie numérique AT est réglée sur 0 et le message suivant apparaît dans la liste déroulante Liste des états du PID : « Auto tuning terminé ».

Mode AT + PID : L'auto tuning est lancé en premier. Après l'exécution réussie de l'auto tuning, la boucle du contrôle PID démarre (en fonction des paramètres Kp,

Ti et Td calculés par l'auto tuning).

Remarque sur AT + PID : Si une erreur survient dans l'algorithme AT : z aucun paramètre PID n'est calculé ; z z z la sortie numérique AT est réglée sur la dernière sortie appliquée au processus avant le démarrage de l'auto tuning ; un message d'erreur apparaît dans la liste déroulante Liste des états du PID ; le contrôle PID est annulé.

Note : Transition sans à-coups

En mode AT + PID, la transition de AT à PID est sans à-coups.

Méthodes pour déterminer la période d'échantillonnag e (Ts)

Comme il sera expliqué dans les deux sections suivantes (voir Annexe 1 : Notions

fondamentales de la théorie PID, p. 563 et Annexe 2 : Premier ordre avec modèle de

temporisation, p. 565), la période d'échantillonnage (Ts) est un paramètre clé du contrôle

PID. La période d'échantillonnage peut être déduite de la constante temps AT (

τ).

Il existe deux méthodes pour évaluer la période d'échantillonnage correcte (Ts) à l'aide de la fonction d'auto tuning. Ces méthodes sont décrites dans les sections suivantes.

z La méthode de la courbe de réponse du processus z La méthode des essais et erreurs

Ces deux méthodes sont décrites dans les deux sous-sections suivantes.

Présentation de la méthode de la courbe de réponse du processus

Cette méthode consiste à configurer un changement d'étape à l'entrée de régulation et à enregistrer la courbe de sortie du processus par rapport au temps.

La méthode de la courbe de réponse du processus suppose que : z

La régulation peut être décrite de manière adéquate en tant que condition de premier ordre avec modèle de temporisation par la fonction de transfert suivante :

1 +

τp

–

θp

(Reportez-vous à l'annexe 2 pour obtenir davantage d'informations : Premier ordre avec modèle de temporisation)

550

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Utilisation de la méthode de la courbe de réponse du processus

Pour déterminer la période d'échantillonnage (Ts) à l'aide de la méthode de la courbe de réponse du processus, procédez comme suit :

Etape Action

1 Divers réglages doivent déjà être effectués dans les onglets Général, Entrée, PID,

AT et Sortie du PID.

Sélectionnez l'onglet PID > Sortie dans le navigateur application.

Sélectionnez Autoriser ou Bit adresse dans la liste déroulante Mode manuel pour autoriser la sortie manuelle et définir le champ Sortie sur un niveau élevé (dans la plage [5 000 - 10 000]).

Sélectionnez Automate > Transfert PC => Automate... dans la barre de menus pour télécharger le programme d'application dans l'automate Twido.

Dans la fenêtre de configuration PID, passez en mode Trace.

Exécutez le PID et vérifiez l'augmentation de la courbe de réponse.

Lorsque la courbe de réponse a atteint un état stable, arrêtez la mesure PID.

Remarque : Gardez la fenêtre PID Trace active.

Utilisez la méthode graphique suivante pour déterminer la constante de temps (

τ) de la régulation :

1. Calculez la sortie de la variable du processus pour une augmentation de 63 %

[63 %]

) en utilisant la formule suivante : S

[63 %]

= S

[initial]

+ (S

[final]

-S

[initial]

) x 63 %

2. Repérez sur le graphique l'abscisse du temps (t

[63 %]

) qui correspond à S

(63 %).

3. Repérez sur le graphique le temps initial (t

[initial]

) qui correspond au début de l'augmentation de la réponse du processus.

4. Calculez la constante de temps (

τ) de la régulation en utilisant la relation suivante :

τ = t

[63 %]

-t

[initial]

Calculez la période d'échantillonnage (Ts) basée sur la valeur de (

τ) que vous avez déterminé à l'étape précédente, en utilisant la règle suivante : Ts =

τ/75

Remarque : L'unité de base de la période d'échantillonnage est de 10 ms. Par conséquent, vous devez arrondir la valeur Ts aux 10 ms supérieurs ou inférieurs.

Sélectionnez Programme > Editer le mode de scrutation et procédez comme suit :

1. Définissez le mode de scrutation de l'automate Twido sur Périodique.

2. Définissez la période de scrutation de façon à ce que la période d'échantillonnage (Ts) soit un multiple exact de la période de scrutation, en utilisant la règle suivante : Période de scrutation = Ts / n, où « n » est un entier positif.

Remarque : Vous devez choisir « n » pour que la période de scrutation résultante soit un entier positif dans la plage [2 - 150 ms].

TWD USE 10AE

551

Instructions avancées

Exemple de courbe de réponse du processus

Cet exemple vous montre comment mesurer la constante de temps (

τ) d'un processus thermique simple à l'aide de la méthode de la courbe du processus décrite dans la sous-section précédente.

Le paramétrage expérimental de la mesure de la constante du temps est le suivant : z La régulation consiste en un four à air forcé équipé d'un témoin de marche.

z Les mesures de température sont regroupées par l'automate Twido via une sonde Pt100 et la température est enregistrée en °C.

L'automate Twido contrôle un témoin de marche via la sortie TOR PWM du PID.

L'expérience est réalisée comme suit :

Etape Action

1 L'onglet Sortie du PID est sélectionné dans la fenêtre de configuration PID.

Le mode manuel est sélectionné dans l'onglet Sortie.

Le mode manuel Sortie est réglé sur 10 000.

Le PID est exécuté depuis l'onglet Trace PID.

L'exécution du PID est arrêtée lorsque la température du four est stationnaire.

552

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Etape Action

6 Les informations suivantes proviennent directement de l'analyse graphique de la courbe de réponse, comme illustré dans le schéma ci-dessous :

PID

Numéro PID

Général

700

650

600

550

500

450

400

350

300

Entrée PID

[63 %]

= 512

AT Sortie Animation

[e]

= 660

Trace

60 min

Initialiser

Détacher

[i]

= 260

45 30 15 0

Consign Mesure

Annuler Précédent Suivant Aide z z où z z

[i]

= valeur initiale de la variable du processus = 260

[e]

= valeur finale de la variable du processus = 660

[63 %]

= variable du processus à une augmentation de 63 % = S

[i]

+ (S

[i]

- S

[e]

) x 63 %

= 260 + (660 - 260) x 63 %

= 512

τ = constante de temps

= temps écoulé depuis le début de l'augmentation jusqu'à ce S

[63 %]

soit atteint.

= 9 min 30 s = 570 s

La période d'échantillonnage (Ts) est déterminée à l'aide de la relation suivante :

Ts =

τ/75

= 570/75 = 7,6 s (7 600 ms)

Dans la boîte de dialogue Programme > Editer le mode de scrutation, la période de

scrutation doit être définie de sorte que la période d'échantillonnage (Ts) est le multiple exact de la période de scrutation, comme dans l'exemple suivant : Période de scrutation = Ts/76 =

7 600/76 = 100 ms (qui satisfait la condition : 2 ms

≤Période de scrutation ≤ 150 ms.)

553

Instructions avancées

Méthode des essais et erreurs

La méthode des essais et erreurs consiste à fournir des hypothèses successives de la période d'échantillonnage à la fonction d'auto tuning jusqu'à ce que l'algorithme réussisse à converger vers les paramètres Kp, Ti et Td qui sont jugés satisfaisants par l'utilisateur.

Note : Contrairement à la méthode de courbe de réponse au processus, la méthode essai et erreur n'est basée sur aucune loi d'approximation de la réponse au processus.

Cependant, elle a l'avantage de pouvoir converger vers une valeur de la période d'échantillonnage se trouvant dans le même ordre de grandeur que la valeur actuelle.

Pour effectuer une estimation des essais et erreurs des paramètres d'auto tuning, procédez comme suit :

Etape Action

1 Sélectionnez l'onglet AT dans la fenêtre de configuration PID.

Paramétrez la limite de sortie d'auto tuning sur 10 000..

Sélectionnez l'onglet PID dans la fenêtre de configuration PID.

Saisissez la première ou la n ième

hypothèse dans le champ Période d'échantillonnage.

Remarque : Si vous ne possédez pas de première indication sur la plage possible de la période d'échantillonnage, définissez cette valeur sur la plus petite possible : 1 (1 unité de 10 ms).

Sélectionnez Automate > Transfert PC => Automate... dans la barre de menus pour télécharger le programme d'application dans l'automate Twido.

Lancez l'auto tuning.

Sélectionnez l'onglet Animation dans l'écran de configuration PID.

Patientez jusqu'à la fin du processus d'auto tuning.

Deux cas peuvent se produire : z

L'auto tuning est correctement exécuté : Vous pouvez effectuer l'étape 9.

L'auto tuning échoue : Cela signifie que la supposition courante pour la période d'échantillonnage (Ts) n'est pas correcte. Essayez une nouvelle hypothèse Ts et répétez les étapes 3 à 8, autant de fois que nécessaire jusqu'à ce que le processus d'auto tuning converge.

Suivez ces instructions pour fournir une nouvelle supposition Ts : z L'auto tuning se termine en indiquant le message d'erreur « La constante de temps calculée est

négative » : Cela signifie que la période d'échantillonnage Ts est trop importante. Diminuez la valeur z

Ts pour fournir une nouvelle supposition.

L'auto tuning se termine en indiquant le message d'erreur « Erreur d'échantillonnage » : Cela signifie que la période d'échantillonnage Ts est trop petite. Augmentez la valeur Ts pour fournir une nouvelle supposition.

10 Il se peut que vous ne puissiez pas visualiser les paramètres du contrôle PID (Kp, Ti et Td) dans l'onglet

Animation. Ajustez-les dans l'onglet PID de l'écran de configuration comme il convient.

Remarque : Si la régulation du PID fournie par cet ensemble de paramètres de contrôle n'indique pas des résultats totalement satisfaisants, vous pouvez affiner l'évaluation des essais et erreurs de la période d'échantillonnage jusqu'à l'obtention d'un ensemble approprié des paramètres de contrôle Kp, Ti et Td.

554

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Ajustement des paramètres PID

Pour affiner la régulation du processus fournie par les paramètres PID (Kp, Ti, Td) provenant de l'auto tuning, vous pouvez également ajuster manuellement la valeur des paramètres, directement à partir de l'onglet PID de l'écran de configuration PID ou via les mots mémoire correspondants (%MW).

Limites à l'utilisation de l'auto tuning et du contrôle PID

L'auto tuning convient particulièrement aux processus dont la constante de temps

(

τ) et le temps de retard (θ) respectent l'exigence suivante : (τ + θ) < 2 700 s

(c'est-à-dire : 45 min)

Le contrôle PID convient particulièrement à la régulation des processus qui satisfont à la condition suivante : 2 < (

τ/θ) < 20, où (τ) est la constante de temps du processus et (

θ) le temps de retard.

Note : Selon le rapport (

τ/θ) : z (

τ/θ) < 2 : la régulation PID a atteint ses limites. Des techniques de régulation z plus avancées sont requises dans ce cas.

(

τ/θ) > 20 : dans ce cas, un simple automate allumé/éteint (ou à deux étapes) peut être utilisé à la place de l'automate PID.

TWD USE 10AE

555

Instructions avancées

Résolution des erreurs de la fonction d'auto tuning

Le tableau suivant enregistre les messages d'erreur d'auto tuning et décrit les causes possibles, ainsi que les actions à prendre en matière de résolution :

Message d'erreur

Erreur d'auto tuning : la limite de la variable du processus est atteinte.

Cause possible

La variable du processus a atteint la valeur maximale autorisée.

Explication / Solution possible

Est utile pour la sécurité du système.

L'auto tuning étant un processus à boucle ouverte, la limite de la variable du processus fonctionne comme une limite supérieure.

Erreur d'auto tuning : due à un sur-échantillonnage ou

à une consigne de sortie trop faible.

Deux causes possibles : z la période d'échantillonnage est trop z petite ; le réglage de la sortie d'auto tuning est trop faible.

Augmentez la période d'échantillonnage ou la valeur de consigne de sortie d'auto tuning.

Erreur d'auto tuning : la constante de temps est négative.

La période d'échantillonnage est peut-être trop importante.

Pour plus d'informations, consultez la section

Réglage

PID avec la fonction d'auto tuning (AT), p. 549 .

Erreur d'auto tuning : erreur de calcul du paramètre Kp.

Erreur d'auto tuning : constante de temps supérieure au délai > 20.

Erreur d'auto tuning : constante de temps supérieure au délai < 2.

L'algorithme AT a échoué (pas de convergence).

Vérifiez les paramètres PID et AT et effectuez des ajustements pour améliorer la convergence.

Vérifiez également qu'aucune perturbation n'affecte la variable du processus.

τ/θ > 20

τ/θ < 2

La régulation PID n'est plus garantie.

Pour plus d'informations, consultez la section

Réglage

PID avec la fonction d'auto tuning (AT), p. 549 .

La régulation PID n'est plus garantie.

Pour plus d'informations, consultez la section

Réglage

PID avec la fonction d'auto tuning (AT), p. 549 .

Erreur d'auto tuning : la limite du paramètre Kp est dépassée.

Erreur d'auto tuning : la limite du paramètre Ti est dépassée.

Erreur d'auto tuning : la limite du paramètre Td est dépassée.

La valeur calculée du gain statique (Kp) est supérieure à

10 000.

La sensibilité de la mesure de certaines variables d'application est peut-être trop faible. La plage de mesure de l'application doit être réévaluée dans l'intervalle [0 - 10 000].

La valeur calculée de la constante de temps intégral

(Ti) est supérieure à 20 000.

La valeur calculée de la constante de temps dérivative

(Td) est supérieure à 10 000.

La limite de calcul est atteinte.

556

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Méthode de réglage du paramètre PID

Introduction

Réglage de boucle fermée

z z

De nombreuses méthodes permettent de régler les paramètres PID. Nous vous recommandons les méthodes Ziegler et Nichols qui présentent deux variantes : réglage de boucle fermée ; réglage de boucle ouverte.

Avant d'appliquer l'une de ces méthodes, vous devez définir la direction de l'action PID : z si une augmentation de la sortie OUT entraîne une augmentation de la mesure z

PV, inversez le PID (KP > 0) ; d'autre part, si ceci entraîne une réduction de la mesure PV, faites en sorte que le PID soit direct (KP < 0).

Ce principe consiste à utiliser une commande proportionnelle (Ti = 0, Td = 0 ) pour démarrer le processus, en augmentant la production jusqu'à ce que l'oscillation recommence après application d'un niveau à la consigne du correcteur PID. Il suffit d'augmenter le niveau de production critique (Kpc) qui a entraîné l'oscillation non amortie, et d'augmenter la période d'oscillation (Tc) pour réduire les valeurs, permettant ainsi une régulation optimale du régulateur.

Mesure

TWD USE 10AE

Tc base

Selon le type de régulateur (PID ou PI), le réglage des coefficients est effectué avec les valeurs suivantes :

PID

Kpc/1,7

Tc/2

Kpc/2,22 0,83 x Tc -

Tc/8 où Kp = production proportionnelle, Ti = temps d'intégration et TD = temps de diversion.

Note : Cette méthode de réglage fournit une commande particulièrement dynamique qui peut s'exprimer par des dépassements non souhaités lors du changement d'impulsions de consigne. Dans ce cas, baissez la valeur de production jusqu'à obtenir le comportement requis.

557

Instructions avancées

Réglage de boucle ouverte

Lorsque le régulateur est en mode manuel, vous appliquez un niveau à la sortie et vous lancez la procédure de réponse comme pour un intégrateur avec un temps de retard pur.

Sortie

Mesure

Intégrateur Réponse du processus t

558

M = S

Tu Tg t

Le point d'intersection sur le côté droit, représentant l'intégrateur avec les axes de temps, détermine le temps Tu. Le temps Tg est ensuite défini comme le temps nécessaire pour que la variable contrôlée (mesure) ait la même taille de variation (% de l'échelle) que la sortie du régulateur.

Selon le type de régulateur (PID ou PI), le réglage des coefficients est effectué avec les valeurs suivantes :

PID

-1,2 Tg/Tu

-0,9 Tg/Tu

2 x Tu

3,3 x Tu

0,5 x Tu

où Kp = production proportionnelle, Ti = temps d'intégration et TD = temps de diversion.

Note : Attention aux unités. Si le réglage est effectué dans l'automate PL7, multipliez la valeur obtenue pour KP par 100.

Cette méthode de réglage fournit également une commande particulièrement dynamique qui peut s'exprimer par des dépassements non souhaités lors du changement d'impulsions de consigne.

Dans ce cas, baissez la valeur de production jusqu'à obtenir le comportement requis. Cette méthode est intéressante, car elle ne requiert aucune hypothèse sur la nature et l'ordre de la procédure. Vous pouvez l'appliquer aussi bien aux procédures stables qu'aux procédures d'intégration réelles. Elle est particulièrement intéressante dans le cas de procédures lentes (industrie du verre,…), car l'utilisateur a uniquement besoin du début de la réponse pour régler les coefficients Kp, Ti et Td.

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Rôle et influence des paramètres d’un PID

Influence de l’action proportionnelle

L'action proportionnelle permet de jouer sur la vitesse de réponse du procédé. Plus le gain est élevé, plus la réponse s'accélère, plus l'erreur statique diminue (en proportionnel pur), mais plus la stabilité se dégrade. Il faut trouver un bon compromis entre vitesse et stabilité. L’influence de l'action intégrale sur la réponse du processus à un échelon est la suivante :

Kp trop grand

Kp correct

Erreur statique

Kp trop petit t

TWD USE 10AE

559

Instructions avancées

Influence de l’action intégrale

L'action intégrale permet d'annuler l'erreur statique (écart entre la mesure et la consigne). Plus l'action intégrale est élevée (Ti petit), plus la réponse s'accélère et plus la stabilité se dégrade. Il faut également trouver un bon compromis entre vitesse et stabilité.L’influence de l'action intégrale sur la réponse du processus à un

échelon est la suivante :

Ti trop grand

Ti correct

Ti trop petit

Note : Ti petit signifie une action intégrale élevée.

où Kp = gain proportionnel, Ti = temps d'intégration et Td = temps de dérivation.

560

TWD USE 10AE

Influence de l’action dérivée

Instructions avancées

L'action dérivée est anticipatrice. En effet, elle ajoute un terme qui tient compte de la vitesse de variation de l'écart, ce qui permet d'anticiper en accélérant la réponse du processus lorsque l'écart s'accroît et en le ralentissant lorsque l'écart diminue.

Plus l'action dérivée est élevée (Td grand), plus la réponse s'accélère. Là encore, il faut trouver un bon compromis entre vitesse et stabilité. L’influence de l'action dérivée sur la réponse du processus à un échelon est la suivante :

Td trop grand

Td trop petit

Td correct t

TWD USE 10AE

561

Instructions avancées

Limites de la régulation PID

Si on assimile le procédé à un premier ordre à retard pur, de fonction de transfert :

( avec :

)

= K

(

1 +

θp

)

=retard du modèle,

= constante de temps du modèle,

100%

Mesure = M

0+D

∆M

Mesure = M

τ θ t

Les performances de la régulation dépendent du rapport

La régulation PID convient bien dans le domaine suivant :2- -20

θ important (t grand) la régulation PID ne convient plus, il faut utiliser des algorithmes plus évolués.

Pour >20, une régulation à seuil plus hystérésis suffit.

562

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Annexe 1 : Notions fondamentales de la théorie PID

Introduction

Modèle de l'automate PID

La fonction du contrôle PID intégrée à tous les automates Twido permet de contrôler efficacement les processus industriels simples qui comprennent un déclencheur système (appelé Consigne dans ce document) et une propriété mesurable du système (appelé Mesure ou Variable de régulation).

L'automate PID Twido implémente une correction PID (série – parallèle) mixte (voir schéma du modèle PID ci-dessous) à partir d'une mesure et d'une consigne analogiques au format [0 – 10 000] et fournit une commande analogique au processus contrôlé analogique au même format.

La forme mixte du modèle de l'automate PID est décrite dans le schéma suivant :

I (T i

)

P (K p

)

D (T d

) z z z

Où où :

I = action intégrale (agissant indépendamment et parallèle à l'action dérivée),

D = action dérivée (agissant indépendamment et parallèle à l'action intégrale),

P = action proportionnelle (agissant en série sur la sortie associée des actions intégrales et dérivées, z U = sortie de l'automate PID (alimentation ultérieure comme entrée dans le processus contrôlé.)

TWD USE 10AE

563

Instructions avancées

Loi de l'automate

PID

L'automate PID comprend une association mixte (série - parallèle) du gain de l'automate (Kp) et des constantes de temps intégrales (Ti) et dérivées (Td). Ainsi, la loi du contrôle PID utilisée par l'automate Twido a la forme suivante

(Eq.1) : u i = K

⋅

⎧

⎪

⎨

⎪

T i s i

∑ j = 1

( )

T s d

[

–

) ]

⎫ z z z z z

Où

Kp = Gain proportionnel de l'automate,

Ti = Constante de temps intégrale,

Td = Constante de temps dérivée,

Ts = Période d'échantillonnage,

ε(i) = Ecart (ε(i) = consigne – variable de régulation.)

Note : Deux différents algorithmes de calcul sont utilisés, selon la valeur de la constante de temps intégrale (Ti) : z z

≠ 0 : Dans ce cas, un algorithme incrémentiel est utilisé.

Ti = 0 : C'est la cas pour les processus de non intégration. Dans ce cas, un algorithme positionnel est utilisé, ainsi qu'un décalage +5 000 appliqué à la variable de sortie PID.

Pour plus de détails sur Kp, Ti et Td, reportez-vous au sous-chapitre Onglet PID,

p. 529.

Par déduction de (equ.1) et (equ.1’), le paramètre clé pour la régulation PID est la

période d'échantillonnage (Ts). La période d'échantillonnage dépend

étroitement de la constante de temps (

τ), un paramètre intrinsèque au processus que le PID vise à contrôler. (Voir Annexe 2 : Premier ordre avec modèle de

temporisation, p. 565.)

564

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Annexe 2 : Premier ordre avec modèle de temporisation

Introduction

Cette section présente le premier ordre avec le modèle de temporisation utilisé pour décrire différents processus industriels simples mais néanmoins importants, y compris les processus thermiques.

Premier ordre avec modèle de temporisation

On suppose que de simples processus thermiques (à un déclencheur) peuvent se rapprocher de manière adéquate d'un premier ordre avec un modèle de temporisation.

La fonction de transfert de ce processus boucle ouverte de premier ordre a la forme suivante dans le domaine Laplace (equ.2) :

= k

τp

⋅

–

θp z z z z z

Où k = gain statique,

τ = constante de temps,

θ = temps de retard,

U = entrée du processus (sortie de l'automate PID),

S = sortie du processus.

TWD USE 10AE

565

Instructions avancées

Constante de temps du processus

Le paramètre clé se la loi de réponse du processus (equ.2) est la constante de

temps

τ. Il s'agit d'un paramètre intrinsèque au processus à contrôler.

La constante de temps (

τ) du système de premier ordre est définie par le temps (en secondes) mis par la variable de sortie du système pour atteindre 63 % de la sortie finale à partir du moment où le système commence à réagir au déclenchement de l'étape u(t).

Le schéma suivant illustre une réponse à processus de premier ordre type dans le cas d'un déclenchement d'étape :

Sortie du processus s(t)

95 % de S

86 % de S

63 % de S

Réponse d'étape s(t)

Consigne u(t)

∆ s

∆U

: temporisation

Où z z z z k = gain statique calculé comme le ratio

∆S/∆U,

τ = temps pour une augmentation de 63 % = constante de temps,

τ = temps pour une augmentation de 86 %,

τ = temps pour une augmentation de 95 %.

temps (t)

Note : Lorsque l'auto tuning est implémenté, la période d'échantillonnage (Ts) doit

être choisie dans la plage suivante : [

τ/125 <Ts < τ/25]. Il est conseillé d'utiliser

[Ts=

τ/75]. (Voir Réglage PID avec la fonction d'auto tuning (AT), p. 549.)

566

TWD USE 10AE

Instructions avancées

17.5 Instructions sur flottants

Présentation

Objet de ce souschapitre

Ce sous-chapitre décrit les instructions avancées sur flottants (Voir Objets flottants

et mots doubles, p. 32) du langage TwidoSoft.

Les instructions de comparaisons et d’affectations sont décrites dans la section

Traitement numérique, p. 413

Contenu de ce sous-chapitre

Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :

Sujet

Instructions arithmétiques sur flottant

Instructions Trigonométriques

Instructions de conversion

Instructions de conversion Entier <-> Flottant

Page

TWD USE 10AE

567

Instructions avancées

Instructions arithmétiques sur flottant

Généralités

Ces instructions permettent de réaliser une opération arithmétique entre deux opérandes ou sur un opérande.

LOG

addition de deux opérandes

SQRT

soustraction de deux opérandes

ABS

multiplication de deux opérandes

TRUNC

division de deux opérandes

EXP

logarithme base 10 logarithme népérien

EXPT

racine carré d'un opérande valeur absolue d'un opérande partie entière d'une valeur flottante exponentielle naturelle

Puissance d’un entier par un réel

Structure

Langage à contacts

%M0

%MF0:=%MF10+129.7

%I3.2

%MF1:=SQRT(%MF10)

%I3.3

%I3.5

%MF2:=ABS(%MF20)

%MF8:=TRUNC(%MF2)

Langage liste d’instructions

LD %M0

[%MF0:=%MF10+129.7]

LD %I3.2

[%MF1:=SQRT(%MF10)]

LDR %I3.3

[%MF2:=ABS(%MF20)]

LDR %I3.5

[%MF8:=TRUNC(%MF2)]

568

TWD USE 10AE

Langage à contacts

%M0

%I3.2

%I3.3

%I3.4

%MF0:=LOG(%MF10)

%MF2:=LN(%MF20)

%MF4:=EXP(%MF40)

%MF6:=EXPT(%MF50,%MW52)

Langage liste d’instructions

LD %M0

[%MF0:=LOG(%MF10]

LD %I3.2

[%MF2:=LN(%MF20)]

LDR %I3.3

[%MF4:=EXP(%MF40)]

LDR %I3.4

[%MF6:=EXPT(%MF50,%MW52)]

Instructions avancées

569

Instructions avancées

Syntaxe

Opérateurs et syntaxe des instructions arithmétiques sur flottant

Opérateurs

+, - *, /

SQRT, ABS, TRUNC, LOG, EXP, LN

EXPT

Syntaxe

Op1:=Op2 Opérateur Op3

Op1:=Opérateur(Op2)

Op1:=Opérateur (Op2,Op3)

Note : Lorsqu’on effectue une addition ou une soustraction entre 2 nombres flottants, les 2 opérandes doivent respecter la condition

– 24

, avec

Op1>Op2. Si cette condition n’est pas respectée le résultat est égal à l’opérande

1 (Op1). Ce comportement est sans grande conséquence lorsqu’ils s’agit d’une opération isolée, puisque l’erreur résultante est trés faible (

– 24

), mais a des conséquences innatendues s’il s’agit d’un calcul itératif.

Ex : soit l’instruction %MF2:= %MF2 + %MF0 répétée indéfiniment. Si les conditions initiales sont %MF0 = 1.0 et %MF2= 0, on observe un blocage de la valeur de %MF2 à 16777216.

Il est donc déconseillé de programmer sans précaution des calculs itératifs. Si on souhaite néanmoins programmer ce type de calcul, il appartient à l’applicatif client de gérer les erreurs de troncature.

Opérandes des instructions arithmétiques sur flottant:

Opérateurs

+, - *, /

Opérande 1 (Op1) Opérande 2 (Op2)

%MFi

Opérande 3 (Op3)

%MFi, %KFi, valeur immédiate %MFi, %KFi, valeur immédiate

SQRT, ABS, LOG, EXP, LN %MFi

TRUNC %MFi

EXPT %MFi

%MFi, %KFi

[-]

%MWi, %KWi, valeur immédiate

Règles d’utilisation

z z z les opérations sur flottants et sur entiers ne peuvent pas être mixées directement.

Les opérations de conversion (Voir Instructions de conversion Entier <-> Flottant,

p. 574) assurent la conversion dans l'un ou l'autre de ces formats.)

le bit système %S18 est géré de façon identique aux opérations sur entier (Voir

Instructions arithmétiques sur entiers, p. 422), le mot %SW17 (Voir Mots système

(%SW), p. 604) indique la cause du défaut.

lorsque l'opérande de la fonction est une valeur invalide (exemple : logarithme d'un nombre négatif), elle produit un résultat indéterminé ou infini et fait passer le bit %S18 à 1,le mot %SW17 indique la cause du défaut.

570

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Instructions Trigonométriques

Généralités

Ces instructions permettent de réaliser des opérations trigonométriques.

SIN

sinus d'un angle exprimé en radian,

COS

cosinus d'un angle exprimé en radian,

TAN

tangente d'un angle exprimée en radian.

ASIN

ACOS

ATAN

arc sinus (résultat entre

-π

) arc cosinus (résultat entre 0 et

) arc tangente (résultat entre

-π

)

Structure

Langage à contacts

%M0

%MF0:=SIN(%MF10)

%I3.2

%MF2:=TAN(%MF10)

%I3.3

%MF4:=ATAN(%MF20)

Langage liste d’instructions

LD %M0

[%MF0:=SIN(%MF10)]

LD %I3.2

[%MF2:=TAN(%MF10)]

LDR %I3.3

[%MF4:=ATAN(%MF20)]

TWD USE 10AE

571

Instructions avancées

Langage littéral structuré

IF %M0 THEN

%MF0:=SIN(%MF10);

END_IF;

IF %I3.2 THEN

%MF2:=TAN(%MF10);

END_IF;

IF %I3.3 THEN

%MF4:=ATAN(%MF20);

END_IF;

Syntaxe

Opérateurs, opérandes et syntaxe des instructions opérations trigonométriques:

Opérateurs

SIN, COS, TAN, ASIN, ACOS, ATAN

Syntaxe

Op1:=Opérateur(Op2)

Opérande 1 (Op1)

%MFi

Opérande 2 (Op2)

%MFi, %KFi

Règles d’utilisation

z z lorsque l'opérande de la fonction est une valeur invalide (exemple : arc cosinus d'un nombre supérieur à 1), elle produit un résultat indéterminé ou infini et fait passer le bit %S18 à 1, le mot %SW17 (Voir

Mots système (%SW), p. 604)

indique la cause du défaut.

les fonctions SIN/COS/TAN admettent en paramètre un angle entre

4096

– 4096 π

mais leur précision décroît progressivement pour les angles en dehors de l'intervalle

– 2 π

+2 π

en raison de l'imprécision apportée par le modulo effectué sur le paramètre avant toute opération.

572

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Instructions de conversion

Généralités

Ces instructions permettent de réaliser des opérations de conversion.

DEG_TO_RAD

conversion de degré en radian, le résultat est la valeur de l'angle compris entre 0 et

RAD_TO_DEG

conversion d'un angle exprimée en radian, le résultat est la valeur de l'angle compris entre 0 et 360 degrés

Structure

Langage à contacts

%M0

%MF0:=DEG_TO_RAD(%MF10)

%M2

%MF2:=RAD_TO_DEG(%MF20)

Langage liste d'instructions

LD %M0

[%MF0:=DEG_TO_RAD(%MF10)]

LD %M2

[%MF2:=RAD_TO_DEG(%MF20)]

Langage littéral structuré

IF %M0 THEN

%MF0:=DEG_TO_RAD(%MF10);

END_IF;

IF %M2 THEN

%MF2:=RAD_TO_DEG(%MF20);

END_IF;

Syntaxe

Opérateurs, opérandes et syntaxe des instructions de conversion:

Opérateurs

DEG_TO_RAD RAD_TO_DEG

Syntaxe

Op1:=Opérateur(Op2)

Opérande 1 (Op1)

%MFi

Opérande 2 (Op2)

%MFi, %KFi

Règles d'utilisation

L'angle à convertir doit être compris entre –737280,0 et +737280,0 (pour les conversions

DEG_TO_RAD) ou entre

– 4096

4096

(pour les conversions RAD_TO_DEG).

Pour des valeurs non comprises entre ces bornes le résultat affiché sera + 1.#NAN, les bits %S18 et %SW17:X0 étant positionnés à 1.

TWD USE 10AE

573

Instructions avancées

Instructions de conversion Entier <-> Flottant

Généralités

Quatre instructions de conversion sont proposées.

Liste des instructions de conversion entier<-> flottant :

INT_TO_REAL

conversion d'un mot entier --> flottant

DINT_TO_REAL conversion d'un mot double (entier) --> flottant

REAL_TO_INT

conversion d'un flottant --> mot entier (le résultat est la valeur algébrique la plus proche)

REAL_TO_DINT conversion d'un flottant --> mot double entier (le résultat est la valeur algébrique la plus proche)

Structure

Langage à contacts

%MF0:=INT_TO_REAL(%MW10)

%I1.8

%MD4:=REAL_TO_DINT(%MF9)

Langage liste d'instructions

LD TRUE

[%MF0:=INT_TO_REAL(%MW10)]

LD I1.8

[%MD4:=REAL_TO_DINT(%MF9)]

Langage littéral structuré

%MF0:=INT_TO_REAL(%MW10)

;

IF %I1.8 THEN

%MD4:=REAL_TO_DINT(%MF9);

END_IF;

574

TWD USE 10AE

Syntaxe

Instructions avancées

Opérateurs et syntaxe (conversion d'un mot entier --> flottant) :

Opérateurs

INT_TO_REAL

Syntaxe

Op1=INT_TO_REAL(Op2)

Opérandes (conversion d'un mot entier --> flottant) :

Opérande 1 (Op1) Opérande 2 (Op2)

%MFi %MWi,%KWi

Exemple : conversion mot entier --> flottant : 147 --> 1,47e+02

Opérateurs et syntaxe (conversion mot double entier --> flottant) :

Opérateurs

DINT_TO_REAL

Syntaxe

Op1=DINT_TO_REAL(Op2)

Opérandes (conversion mot double entier --> flottant) :

Opérande 1 (Op1) Opérande 2 (Op2)

%MFi %MDi,%KDi

Exemple : conversion mot double entier --> flottant : 68905000 --> 6,8905e+07

Opérateurs et syntaxe (conversion flottant --> mot entier ou mot double entier) :

Opérateurs

REAL_TO_INT

REAL_TO_DINT

Syntaxe

Op1=Opérateur(Op2)

Opérandes (conversion flottant --> mot entier ou mot double entier) :

Type Opérande 1 (Op1) Opérande 2 (Op2)

Mots %MWi

Mots doubles %MDi %MFi, %KFi

Exemple : conversion flottant --> mot entier : 5978,6 --> 5979 conversion flottant --> mot double entier : –1235978,6 --> -1235979

Note : Si, lors d'une conversion réel vers entier (ou réel vers entier mot double), la valeur flottante est en dehors des bornes du mot (ou du mot double), le bit %S18 est positionné à 1.

TWD USE 10AE

575

Instructions avancées

Précision d'arrondi

La norme IEEE 754 définit 4 modes d'arrondi pour les opérations sur flottant.

Le mode utilisé par les instructions ci-dessus est le mode "arrondi au plus près":

"si les valeurs représentables les plus proches sont à égale distance du résultat théorique, la valeur founie sera celle dont le bit de poids faible est égal à 0".

Dans certains cas, le résultat de l'arrondi peut donc prendre une valeur par défaut ou un valeur par excès.

Par exemple :

Arrondi de la valeur 10,5 -> 10

Arrondi de la valeur 11,5 -> 12

576

TWD USE 10AE

Instructions avancées

17.6 Instructions sur tableaux d’objets

Présentation

Objet de ce souschapitre

Ce sous chapitre décrit les instructions spécifiques aux tableaux : z z de doubles mots, de flottants.

Les instructions d’affectation sur tableaux sont décrites dans le chapitre des " instructions élémentaires" (Voir Affectation de tables de mots, doubles mots ou

flottants, p. 418).

Contenu de ce sous-chapitre

Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :

Sujet

Fonction de sommation sur tableaux

Fonction de comparaison de tableaux

Fonctions de recherche sur tableaux

Fonctions de recherche de valeurs maxi et mini sur tableaux

Nombre d’occurrences d’une valeur dans un tableau

Fonction décalage circulaire sur un tableau

Fonction de tri sur tableau

Fonction d'interpolation sur tableau de flottants

Fonction de moyenne des valeurs d’un tableau de flottants

Page

TWD USE 10AE

577

Instructions avancées

Fonction de sommation sur tableaux

Généralités

Structure

La fonction SUM_ARR effectue la somme de tous les éléments d'un tableau d’objet : z si le tableau est constitué de doubles mots, le résultat est donné sous la forme z d'un double mot si le tableau est constitué de mots flottants, le résultat est donné sous la forme d'un mot flottant

Langage à contacts

%I3.2

%MD5:=SUM_ARR(%MD3:1)

%MD5:=SUM_ARR(%KD5:2)

Syntaxe

Exemple

578

%MF0:=SUM_ARR(%KF8:5)

Langage liste d’instructions

LD %I3.2

[%MD5:=SUM_ARR(%MD3:1)]

%MD5:=SUM_ARR(%KD5:2)

%MF0:=SUM_ARR(%KF8:5)

Syntaxe de l’instruction de sommation sur tableau:

Res:=SUM_ARR(Tab)

Paramètres de l’instruction de sommation sur tableau

Type

Tableaux de doubles mots

Tableaux de flottants

Résultat (res)

%MDi

%MFi

Tableau (Tab)

%MDi:L,%KDi:L

%MFi:L,%KFi:L

Note : le bit %S18 est mis à 1 lorsque le résultat n'est pas dans les bornes du format double mot suivant l'opérande tableau.

%MD5:=SUM(%MD30:4) avec %MD30=10, %MD31=20, %MD32=30, %MD33=40

%MD5=10+20+30+40=100

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Fonction de comparaison de tableaux

Généralités

Structure

La fonction EQUAL _ARR effectuent la comparaison de 2 tableaux élément par élément.

Si une différence apparaît, le rang des premiers éléments dissemblables est retourné sous forme d'un mot, sinon la valeur retournée est égale à -1.

La comparaison est effectuée sur la totalité du tableau.

Langage à contacts

%I3.2

%MW5:=EQUAL_ARR(%MD20:7,%KD0:7)

%MW0:=EQUAL_ARR(%MD20:7,%KF0:7)

%MW1:=EQUAL_ARR(%MF0:5,%KF0:5)

Langage liste d’instructions

LD %I3.2

[%MW5:=EQUAL_ARR(%MD20:7,KD0:7)]

Langage littéral structuré

%MW0:=EQUAL_ARR(%MD20:7,%KF0:7)

%MW1:=EQUAL_ARR(%MF0:5,%KF0:5)

TWD USE 10AE

579

Instructions avancées

Syntaxe

Syntaxe de l’instruction de comparaison de tableaux:

Res:=EQUAL_ARR(Tab1,Tab2)

Paramètres des instructions de comparaison de tableaux

Type

Tableaux de doubles mots

Tableaux de flottants

Résultat (Res)

%MWi

Tableaux (Tab1 et Tab2)

%MDi:L,%KDi:L

%MFi:L,%KFi:L

Exemple

Note :

z les tableaux doivent être obligatoirement de même longueur et de même type.

%MW5:=EQUAL_ARR(%MD30:4,%KD0:4)

Comparaison des 2 tableaux :

Rang

Tableau de Mots

%MD30=10

%MD31=20

%MD32=30

%MD33=40

Tableaux de Constantes Différence

%KD0=10 =

%KD1=20

%KD2=60

%KD3=40

Différent

Le mot %MW5 vaut 2 (premier rang différent)

580

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Fonctions de recherche sur tableaux

Généralités

Structure

3 fonctions de recherche sont proposées : z

FIND_EQR : recherche de la position dans un tableau de doubles mots ou de flottants du premier élément égal à une valeur donnée z FIND_GTR : recherche de la position dans un tableau de doubles mots ou de de flottants du premier élément supérieur à une valeur donnée

FIND_LTR : recherche de la position dans un tableau de doubles mots ou de z flottants du premier élément inférieur à une valeur donnée

Le résultat de ces instructions est égal au rang du premier élément trouvé ou à -1 si la recherche est infructueuse.

Langage à contacts

%I3.2

%MW5:=FIND_EQR(%MD20:7,%KD0)

%I1.2

%MW0:=FIND_GTR(%MD20:7,%KD0)

%MW1:=FIND_LTR(%MF40:5,%KF5)

Langage liste d’instructions

LD %I3.2

[%MW5:=FIND_EQR(%MD20:7,KD0)]

LD %I1.2

[%MW0:=FIND_GTR(%MD20:7,%KD0)]

%MW1:=FIND_LTR(%MF40:5,%KF5)

TWD USE 10AE

581

Instructions avancées

Syntaxe

Syntaxe des instructions de recherche sur tableaux:

Fonction

FIND_EQR

FIND_GTR

FIND_LTR

Syntaxe

Res:=Fonction(Tab,Val)

Paramètres des instructions recherche sur tableaux de flottants et doubles mots :

Type

Tableaux de flottants

Tableaux de doubles mots

Résultat (Res)

%MWi

Tableau (Tab)

%MFi:L,%KFi:L

%MDi:L,%KDi:L

Valeur (val)

%MFi,%KFi

%MDi,%KDi

Exemple

%MW5:=FIND_EQR(%MD30:4,%KD0)

Recherche de la position du premier double mot =%KD0=30 dans le tableau :

Rang

Tableau de Mots

%MD30=10

%MD31=20

%MD32=30

%MD33=40

Résultat

%MW5=2 (valeur du rang)

582

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Fonctions de recherche de valeurs maxi et mini sur tableaux

Généralités

Structure

2 fonctions de recherche sont proposées : z

MAX_ARR : recherche de la valeur maximum dans un tableau de doubles mots et de flottants z MIN_ARR : recherche de la valeur minimum dans un tableau de doubles mots et de flottants

Le résultat de ces instructions est égal à la valeur maximum (ou minimum) trouvée dans le tableau.

Langage à contacts

%I1.2

%MD0:=MIN_ARR(%MD20:7)

Syntaxe

%MF8:=MIN_ARR(%MF40:5)

Langage liste d’instructions

LD %I1.2

[%MD0:=MIN_ARR(%MD20:7)]

%MF8:=MIN_ARR(%MF40:5)

Syntaxe des instructions de recherche de valeurs maxi et mini sur tableaux:

Fonction

MAX_ARR

MIN_ARR

Syntaxe

Res:=Fonction(Tab)

Paramètres des instructions de recherche de valeurs maxi et mini sur tableaux:

Type

Tableaux de doubles mots

Tableaux de flottants

Résultat (Res)

%MDi

%MFi

Tableau (Tab)

%MDi:L,%KDi:L

%MFi:L,%KFi:L

TWD USE 10AE

583

Instructions avancées

Nombre d’occurrences d’une valeur dans un tableau

Généralités

Structure

La fonctions de recherche proposée : z

OCCUR_ARR : effectue la recherche dans un tableau de doubles mots ou de flottants du nombre d'éléments égaux à une valeur donnée

Langage à contacts

%I3.2

%MW5:=OCCUR_ARR(%MF20:7,%KF0)

%I1.2

%MW0:=OCCUR_ARR(%MD20:7,%MD1)

Syntaxe

Langage liste d’instructions

LD %I3.2

[%MW5:=OCCUR_ARR(%MF20:7,%KF0)]

LD %I1.2

[%MW0:=OCCUR_ARR(%MD20:7,%MD1)

Syntaxe des instructions de recherche de valeurs maxi et mini sur tableaux:

Fonction

OCCUR_ARR

Syntaxe

Res:=Fonction(Tab,Val)

Paramètres des instructions de recherche de valeurs maxi et mini sur tableaux:

Type

Tableaux de doubles mots

Tableaux de flottants

Résultat (Res)

%MWi

%MFi

Tableau (Tab)

%MDi:L,%KDi:L

%MFi:L,%KFi:L

Valeur (Val)

%MDi,%KDi

%MFi,%KFi

584

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Fonction décalage circulaire sur un tableau

Généralités

2 fonctions de décalage sont proposées : z

ROL_ARR : réalise le décalage circulaire de n positions de haut en bas des

éléments du tableau de flottants

Illustration des fonctions ROL_ARR

5 z ROR_ARR : réalise le décalage circulaire de n positions de bas en haut des

éléments du tableau de flottants.

Illustration des fonction ROR_ARR

TWD USE 10AE

585

Instructions avancées

Structure

Langage à contacts

%I3.2

ROL_ARR(%KW0,%MD20:7)

%I1.2

ROR_ARR(2,%MD20:7)

%I1.3

ROR_ARR(2,%MF40:5)

Syntaxe

Langage liste d’instructions

LDR %I3.2

[ROL_ARR(%KW0,%MD20:7)]

LDR %I1.2

[ROR_ARR(2,%MD20:7)]

LDR %I1.3

[ROR_ARR(2,%MF40:5)]

Syntaxe des instructions de décalage circulaire sur tableaux de doubles mots ou de flottants ROL_ARR et ROR_ARR

Fonction

ROL_ARR

ROR_ARR

Syntaxe

Fonction(n,Tab)

Paramètres des instructions de décalage circulaire sur tableaux de flottants:

ROL_ARR et ROR_ARR :

Type

Tableaux de flottants

Tableaux de doubles mots

Nombre de positions (n)

%MWi, valeur immédiate

Tableau (Tab)

%MFi:L

%MDi:L

Note : si la valeur de n est négative ou nulle, aucun décalage n'est effectué.

586

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Fonction de tri sur tableau

Généralités

Structure

La fonction de tri proposée est la suivante : z SORT_ARR : réalise les tris par ordre croissant ou décroissant des éléments d’un tableau de doubles mots ou de flottants et range ce qui en résulte dans ce même tableau.

Langage à contacts

%I3.2

SORT_ARR(%MW0,%MF0:6)

%I1.2

SORT_ARR(-1,%MD20:6)

%I1.3

SORT_ARR(0,%MD40:8)

Syntaxe

Langage liste d’instructions

LD %I3.2

[SORT_ARR(%MW20,%MF0:6)]

LD %I1.2

[SORT_ARR(-1,%MD20:6)]

LD %I1.3

[SORT_ARR(0,%MF40:8)

Syntaxe des fonctions de tri sur tableaux :

Fonction

SORT_ARR

Syntaxe

Fonction(sens,Tab) z le paramètre "sens" donne l'ordre du tri: sens > 0 le tri se fait par ordre croissant, sens < 0 le tri s'effectue par ordre décroissant, sens = 0 aucun trie n’est effectué.

z le résultat (tableau trié) est retourné dans le paramètre Tab (tableau à trier).

Paramètres des fonctions de tri sur tableaux :

Type

Tableaux de mots doubles

Tableaux de flottants

Sens du tri

%MWi, valeur immédiate

Tableau (Tab)

%MDi:L

%MFi:L

TWD USE 10AE

587

Instructions avancées

Fonction d'interpolation sur tableau de flottants

Vue d'ensemble

La fonction LKUP sert à interpoler un ensemble de données flottantes X par rapport

à Y pour une valeur X donnée.

Règle d'interpolation

La fonction LKUP suit la règle d'interpolation linéaire, comme défini dans l'équation suivante :

(équation 1 :)

X i

Y = Y i

(

–

X i i

)

⋅ ( – i = 1 ( ) i

) si les valeurs

X i

sont classées par ordre croissant :

≤

≤ ≤

X m

Note : Si les deux valeurs Xi consécutives sont égales (X i

=X i+1

=X), l'équation (1) fournit une exception invalide. Dans ce cas, pour faire face à cette exception, l'algorithme suivant est utilisé à la place de l'équation (1) :

(équation 2 :)

Y =

(

– Y i

)

X i

= X = X i = 1

( )

588

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Représentation graphique de la règle d'interpolation linéaire

Le graphique suivant illustre la règle d'interpolation linéaire décrite ci-dessus :

Y

i+1

Y

m-1

Y

0 X

i+1

X

m-1

X

Syntaxe de la fonction LKUP

Syntaxe

La fonction LKUP utilise trois opérandes, dont deux sont des attributs de fonction, comme décrit dans le tableau suivant :

Opérande 1 (Op1)

Variable de sortie

[Op1: = LKUP(Op2,Op3)] %MWi

Opérande 2 (Op2)

Valeur (X) définie par l'utilisateur

%MF0

Opérande 3 (Op3)

Tableau de variables (X i

,Y i

) défini par l'utilisateur

Entier, %MWi ou %KWi

TWD USE 10AE

589

Instructions avancées

Définition de Op1

Op1 est le mot mémoire qui contient la variable de sortie de la fonction d'interpolation.

Selon la valeur d'Op1, l'utilisateur peut savoir si l'interpolation a fonctionné ou

échoué, ainsi que les causes de l'échec, comme mentionné dans le tableau suivant :

Op1 (%Mwi)

Description

Interpolation réussie

Erreur d'interpolation : Tableau incorrect, X m

< X m-1

Erreur d'interpolation : Op2 hors plage, X < X

Erreur d'interpolation : Op2 hors plage, X > X m

Taille du tableau des données incorrecte : z

Op3 est défini comme un nombre impair ou z

Op3 < 6.

Note : Op1 ne contient pas la valeur d'interpolation calculée (Y). Pour une valeur

(X) donnée, le résultat de l'interpolation (Y) est contenu dans %MF2 du tableau

Op3 (voir

Définition de Op3 ci-dessous).

Définition de Op2

Op2 est la variable flottante (%MF0 du tableau flottant Op3) qui contient la valeur

(X) définie par l'utilisateur et permet de calculer la valeur (Y) interpolée : z La plage valide pour Op2 est la suivante :

≤ m

590

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Définition de Op3

Op3 définit la taille (Op3 / 2) du tableau flottant où les paires de données (X i

,Y i

) sont enregistrées.

Les données X i

et Y i

sont enregistrées dans des objets flottants avec des index pairs, commençant à %MF4 (notez que les objets flottants %MF0 et %MF2 sont réservés respectivement à la consigne X de l'utilisateur et à la valeur Y interpolée).

Avec un tableau de (m) paires de données (X i

,Y i

), l'index supérieur (u) du tableau flottant (%MFu) est défini en utilisant les relations suivantes : z

(équation 3 :)

Op3 = 2 m

; z

(équation 4 :) u = 2

⋅ (

Op3 1

)

La structure du tableau flottant Op3 (%MFi) est similaire à celle de l'exemple suivant

(où Op3=8) :

(X)

%MF0

)

%MF4

)

%MF8

)

%MF12

%MF2

(Y)

%MF6

)

%MF10

)

%MF14

)

(Op3=8)

Structure

Note : En raison de la structure du tableau flottant ci-dessus, Op3 doit respecter les exigences suivantes. Sinon, cela déclenche une erreur de la fonction LKUP : z z

Op3 est un chiffre pair et

Op3

≥ 6 (au moins 2 points de données doivent être disponibles pour permettre une interpolation linéaire).

Les opérations d'interpolation sont effectuées de la façon suivante :

%I3.2

%MF20:=LKUP(%MF0,%KW1)

LD %I3.2

[%MF20:=LKUP(%MF0,%KW1)]

%I1.2

%MF22:=LKUP(%MF0,10)

LD %I1.2

[%MF22:=LKUP(%MF0,10)]

TWD USE 10AE

591

Instructions avancées

Exemple

L'exemple suivant illustre l'utilisation d'une fonction d'interpolation LKUP :

[%MW20:=LKUP(%MF0,10)]

Dans cet exemple : z %MW20 est Op1 (la variable de sortie).

%MF0 est la valeur (X) définie par l'utilisateur dont la valeur (Y) correspondante z z doit être calculée par interpolation linéaire.

%MF2 enregistre la valeur calculée (Y) générée par l'interpolation linéaire.

10 est Op3 (comme indiqué par l' équation 3 ci-dessus). Il définit la taille du tableau flottant. Elément de classement le plus élevé %MFu, où u=18 est indiqué par l' équation 4, ci-dessus.

Quatre paires de points de données sont stockées dans le tableau Op3

[%MF4..%MF18] : z z z z

%MF4 contient X

,%MF6 contient Y

%MF8 contient X

,%MF10 contient Y

%MF12 contient X

,%MF14 contient Y

%MF16 contient X

,%MF18 contient Y

592

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Fonction de moyenne des valeurs d’un tableau de flottants

Généralités

Structure

La fonction MEAN permet de calculer la moyenne des valeurs d’un nombre donné de point d’un tableau de flottants.

Langage à contacts

%I3.2

%MF0:=MEAN(%MF10:5)

Syntaxe

Langage liste d’instructions

LD %I3.2

[%MF0:=MEAN(%MF10:5)]

Syntaxe de la fonction de calcul de moyenne d’un tableau de flottants :

Fonction

MEAN

Syntaxe

Result=Fonction(Op1)

Paramètres de la fonction de calcul d’un nombre donné L de valeurs d’un tableau de flottants :

Opérande (Op1)

%MFi:L, %KFi:L

Résultat (Result)

%MFi

TWD USE 10AE

593

Instructions avancées

594

TWD USE 10AE

Caractéristiques clés

Logiciel de programmation intuitif pour automates Twido
Gestion des communications (ASCII, Modbus, Ethernet TCP/IP)
Configuration et gestion des entrées/sorties analogiques
Mise en œuvre des bus AS-Interface V2 et CANopen
Fonctionnalités d'horodatage et de contrôle PID
Langages de programmation : schéma à contacts, liste d'instructions, Grafcet

Questions fréquemment posées

Twido prend en charge le schéma à contacts, la liste d'instructions et le Grafcet.

Twido prend en charge les communications ASCII, Modbus et Ethernet TCP/IP.

Twido propose des fonctions de communication, la gestion des E/S analogiques, la mise en œuvre des bus AS-Interface et CANopen, et des fonctionnalités d'horodatage et de contrôle PID.