Créer un enregistreur de données de température avec le MicroLogix 1100 et le 1762-IF4
Construisez un enregistreur de données de température avec le MicroLogix 1100, des capteurs PT-100, une mise à l’échelle de 4-20 mA et la journalisation avec...
Un enregistreur de température basé sur un MicroLogix 1100 reste une solution pratique pour les petits skids de procédés thermiques nécessitant des alarmes locales, un interverrouillage de porte et des fichiers historiques CSV sans investir dans une architecture PAC et SCADA complète. Une nomenclature représentative comprend le contrôleur 1763-L16BBB, un module d’entrées analogiques 1762-IF4 pour les boucles de transmetteurs 4–20 mA, une extension d’E/S discrètes telle que la 1762-IQ16 ou la 1762-IQ8W6 pour les contacts de terrain, ainsi qu’une station AdvancedHMI (ou une IHM .NET similaire) qui enregistre les fichiers CSV, car le MicroLogix 1100 ne dispose pas d’une fonction native d’enregistrement de données sur carte SD.
MicroLogix 1100 1763-L16BBB avec entrée analogique 1762-IF4 câblée pour des boucles de transmetteurs RTD 4–20 mA.
Effectuez soigneusement la mise à l’échelle du canal analogique. Un transmetteur PT-100 couvrant une plage de 0 à 100 °C sur 4–20 mA produit généralement des valeurs brutes proches de 5529 à 27648 sur le 1762-IF4 lorsqu’il est configuré avec le format de données approprié. Utilisez une instruction SCP pour convertir cette plage brute en unités techniques de 0,0 à 100,0 °C. Documentez les valeurs brutes exactes aux deux extrémités à l’aide d’une source de courant étalonnée lors de la mise en service ; ne vous fiez pas uniquement aux valeurs théoriques si le filtre du canal ou les bits de format de données diffèrent dans votre configuration d’E/S.
Logique de commande et de protection
Appliquez une limitation de vitesse de variation dans le programme en langage à relais afin qu’un bruit ou un transmetteur défaillant ne soumette pas le PID ou le bloc d’alarme à des variations irréalistes. Une simple limitation par cycle de la variation en unités techniques, ou une moyenne glissante avant le comparateur d’alarme, suffit pour la plupart des cuves de traitement par lots. Implémentez un arrêt sur surtempérature à 95 °C, qui désactive les autorisations de chauffage et mémorise un défaut nécessitant une réinitialisation par l’opérateur. Câblez un interverrouillage de porte sur une entrée discrète N2 (ou une entrée équivalente liée à la sécurité, définie selon votre évaluation des risques) afin que l’ouverture de l’armoire ou de la porte du procédé désactive les chauffages et les bobines d’autorisation de mouvement, quelle que soit la sortie du PID de température.
RawMin := 5529 ; exemple de valeur à 4 mA
RawMax := 27648 ; exemple de valeur à 20 mA
EngMin := 0.0 ; degrés C
EngMax := 100.0 ; degrés C
SCP(RawTemp, RawMin, RawMax, EngMin, EngMax, Temp_C)
; Exemple de seuil d’arrêt sur surtempérature
if Temp_C >= 95.0 then OT_Shutdown := 1;
Station AdvancedHMI de suivi et d’enregistrement CSV lisant les valeurs de température et d’interverrouillage du MicroLogix 1100 sur Ethernet.
Schéma d’affectation des E/S
| Module | Rôle | Remarques |
|---|---|---|
| 1763-L16BBB | UC, E/S intégrées, Ethernet | Exécute le SCP, les alarmes et la logique de mémorisation |
| 1762-IF4 | Boucles de température 4–20 mA | Transmetteur PT-100 ; SCP 0–100 °C |
| 1762-IQ16 | Entrées discrètes | Porte N2, réinitialisations, sélections de mode |
| 1762-IQ8W6 | E/S discrètes mixtes (selon les besoins) | Extension alternative pour les armoires compactes |
Enregistrement CSV sans carte SD intégrée
Comme le MicroLogix 1100 ne peut pas écrire localement dans un catalogue SD, placez l’enregistrement sur l’ordinateur de l’IHM. AdvancedHMI peut interroger à intervalles fixes la température, la consigne, l’état de l’arrêt sur surtempérature et les bits d’interverrouillage de porte, puis ajouter des lignes CSV horodatées. Adaptez la fréquence d’interrogation à la constante de temps thermique ; un enregistrement toutes les demi-secondes sur une cuve de 500 gallons gaspille de l’espace disque sans apporter davantage d’informations, tandis qu’un intervalle de 10 secondes peut ne pas détecter une montée en température rapide due à un emballement du chauffage sur un petit bloc. Stockez les fichiers par journée et incluez explicitement dans l’en-tête l’horloge du contrôleur ou l’heure du PC de l’IHM afin que les audits restent justifiables.
Étapes de mise en service
- Configurez le canal du 1762-IF4 pour 4–20 mA et vérifiez les valeurs brutes à 4 mA et 20 mA avec un calibrateur de boucle.
- Saisissez les points de rupture SCP (environ 5529–27648 vers 0–100 °C) et confirmez le milieu d’échelle : à 12 mA, environ 50 °C.
- Réglez la limitation de vitesse de variation afin que les tests par échelon ne provoquent pas de déclenchements intempestifs des alarmes.
- Faites dépasser la température de 95 °C lors d’un test contrôlé et vérifiez le fonctionnement de l’arrêt sur surtempérature et de sa mémorisation.
- Ouvrez l’interverrouillage de porte sur N2 et confirmez que les sorties de chauffage retombent même si le PID de température demande toujours du chauffage.
- Démarrez l’enregistrement CSV dans AdvancedHMI et validez le contenu du fichier après trente minutes de fonctionnement.
Vérifications du suivi, des alarmes et des fichiers CSV avant réception
Des bits de format de données incorrects sur le IF4 produisent des plages brutes qui rendent inutilisable la conversion théorique 5529–27648 : effectuez toujours des mesures. Des communs analogiques flottants et l’absence de résistance de charge de 250 Ω supposée sur certains transmetteurs créent des erreurs de décalage qui ressemblent à des erreurs de SCP. Les PC d’IHM qui passent en veille ou qui perdent leurs adaptateurs USB-Ethernet provoquent des lacunes dans les fichiers CSV, que les opérateurs attribuent souvent à tort à l’automate. Considérez l’enregistreur comme un système complet : la mise à l’échelle dans le contrôleur, les interverrouillages discrets et les fichiers côté PC doivent être validés ensemble.
Cette architecture est volontairement modeste, mais elle fournit des relevés thermiques exploitables pour les skids OEM et les bancs de laboratoire. Lorsque l’application dépasse les capacités mémoire du MicroLogix ou les limites de ses connexions Ethernet, les mêmes plages SCP, le même seuil de surtempérature et la même philosophie d’interverrouillage se transposent facilement à des systèmes PLC et PAC plus importants, tout en conservant la familiarité des opérateurs avec le processus CSV.
À propos de l’auteur
Mark Townsend | Ingénieur automatisme principal – Systèmes Allen-Bradley
Mark Townsend est ingénieur automatisme principal et possède plus de 18 ans d’expérience sur les plateformes Allen-Bradley, notamment ControlLogix, CompactLogix et l’ancien SLC-500. Son travail quotidien porte sur la programmation RSLogix / Studio 5000 et la mise en service d’IHM FactoryTalk View sur des parcs vieillissants et hétérogènes.