Tutoriel sur la série TRi PLC Fx : prise en main de la programmation en logique à relais et configuration du matériel

Triangle Research International propose une approche unique des systèmes de contrôle avec ses API de la série Fx sur carte ouverte. Dans ce tutoriel pratique, nous passons en revue les bases de la connexion, du câblage et de la programmation de l’un de ces contrôleurs. De la configuration matérielle au téléchargement d’un programme simple via une communication série, ce guide constitue un point de départ pratique pour les ingénieurs qui découvrent les plateformes d’API personnalisables destinées aux applications OEM et d’automatisation embarquée.

Bien que le circuit imprimé apparent puisse sembler inhabituel à de nombreux ingénieurs du secteur de l’automatisation et des systèmes de contrôle, un API est simplement un appareil qui exécute des fonctions logiques à l’aide d’entrées et de sorties interagissant avec le monde réel. Les conceptions d’API varient largement en matière de niveau de protection et de résistance aux conditions environnementales, mais leur fonction fondamentale reste la même dans tous les systèmes.

Qu’est-ce qu’un API de la série Fx ?

L’API de la série Fx de Mitsubishi Electric inclut la plupart des fonctionnalités requises pour les projets allant du simple contrôle de machines aux systèmes d’automatisation modérément complexes. Selon le modèle, ces contrôleurs comprennent généralement Ethernet, RS-232, deux ports de communication RS-485, ainsi que des E/S numériques et analogiques.

Le nombre de points d’E/S peut être étendu à l’aide d’un réseau Modbus, ce qui rend le système flexible pour les applications d’automatisation industrielle évolutives.

Ce tutoriel utilise le modèle Fx2424, qui offre :

• 24 entrées numériques
• 24 sorties numériques
• 8 entrées analogiques
• 4 sorties analogiques

Les principales caractéristiques techniques pour les programmeurs comprennent :

• Les entrées numériques sont de type source et nécessitent des capteurs ou interrupteurs à collecteur ouvert (NPN) connectés à 0 V c.c.
• Les entrées sont alimentées en interne par l’alimentation 24 V c.c. et ne nécessitent pas de borne commune distincte.
• Les sorties numériques sont de type collecteur ouvert, ce qui signifie que les appareils de charge doivent être alimentés par une source externe.
• Les E/S analogiques prennent en charge les signaux de 0 à 5 V, avec des réseaux de résistances en option permettant de connecter des appareils de 0 à 10 V ou de 4 à 20 mA.

Configuration matérielle du projet

Ce tutoriel d’introduction utilise une configuration simple comprenant un dispositif d’entrée et un dispositif de sortie connectés via une interface de communication RS-232. Le matériel requis comprend :

• Contrôleur TRi PLC de la série Fx
• Alimentation industrielle 24 VCC
• Câble convertisseur USB-série
• Commutateur sélecteur (dispositif d’entrée)
• Relais électromécanique (dispositif de sortie)
• Câblage standard

Étape 1 : Alimenter le contrôleur

Connectez l’alimentation 24 VCC au connecteur d’alimentation portant les indications +24 V et 0 V. Vérifiez que le voyant d’alimentation s’allume avant de poursuivre.

Étape 2 : Connecter le commutateur d’entrée

Comme les entrées sont de type source, connectez un fil entre la borne 0 V de l’alimentation et le commutateur. Connectez ensuite le côté sortie du commutateur à la borne 1 du bornier d’entrée.

Si l’API et le commutateur utilisent des alimentations différentes, assurez-vous que les deux alimentations partagent une connexion de référence commune à 0 V.

Étape 3 : Connecter le relais de sortie

Comme les sorties sont à collecteur ouvert, connectez la bobine du relais au +24 VCC. Connectez ensuite l’autre côté de la bobine du relais à la borne de sortie 1 de l’API.

La borne commune des sorties doit être connectée à la borne 0 V de l’alimentation de la charge afin de fermer le circuit.

Logiciel de programmation d’API

L’API de la série Fx utilise le logiciel de programmation i-TRiLOGI. Installez le logiciel conformément aux instructions du fabricant avant de connecter le contrôleur.

Le logiciel fournit un environnement de programmation en logique à relais permettant de créer, modifier et télécharger des programmes vers l’API.

Connexion à l’API via une communication série

Ce tutoriel utilise une connexion série RS-232 au lieu d’Ethernet. Connectez le câble USB-série entre l’ordinateur et le port de communication de l’API.

Après avoir connecté le câble, le système d’exploitation attribuera un numéro de port COM. Vérifiez le numéro de port attribué à l’aide du gestionnaire de périphériques.

Dans le logiciel de programmation :

• Ouvrez le menu Contrôleur
• Sélectionnez Se connecter au serveur
• Sélectionnez le port série/USB
• Configurez le port COM correct
• Cliquez sur Ouvrir le port

Si la connexion est réussie, le logiciel affichera un message de confirmation indiquant que la communication avec l’API est établie.

Écrire un programme simple en logique à relais

La programmation en langage Ladder commence par la création d’un barreau qui définit la relation entre une condition d’entrée et une action de sortie. Dans cet exemple, un interrupteur commande une sortie de relais.

Les étapes de programmation comprennent :

• Créer un contact normalement ouvert représentant le dispositif d’entrée
• Ajouter une bobine de sortie représentant le relais
• Attribuer des adresses d’E/S aux deux appareils

Le programme Ladder obtenu exécute une fonction de commande simple : lorsque l’interrupteur est activé, le relais est alimenté.

Téléchargement du programme vers l’API

Après avoir terminé le programme en langage Ladder, transférez-le vers l’API à l’aide de la fonction de téléchargement du programme.

La procédure de transfert comprend :

• Sélectionner le contrôleur
• Choisir « Transférer le programme vers l’API »
• Confirmer le port de communication
• Lancer le processus de téléchargement

Si le transfert se termine correctement, l’API commencera immédiatement à exécuter le nouveau programme.

Prochaines étapes de la programmation des API

Cet exemple présente le programme en langage Ladder le plus simple possible utilisant un API connecté en série. Dans les systèmes pratiques d’automatisation industrielle, des fonctions supplémentaires sont généralement mises en œuvre, notamment :

• Traitement des signaux analogiques
• Instructions de temporisation et de comptage
• Communication réseau
• Surveillance des alarmes et des défauts
• Journalisation des données et diagnostics du système

La compréhension de ces fonctionnalités avancées permet aux ingénieurs de créer des systèmes d’automatisation fiables et évolutifs pour les applications de fabrication, de conditionnement, de manutention et de contrôle des procédés.

À propos de l’auteur

Daniel Chen est un ingénieur senior en automatisation industrielle qui possède plus de 15 ans d’expérience pratique en programmation d’API, en systèmes de commande industrielle et en projets d’automatisation d’usines. Il a conçu et mis en service des solutions d’automatisation dans les secteurs de la fabrication, du conditionnement et de la manutention.

Son expertise technique comprend le développement en langage Ladder, le câblage sur site, les protocoles de communication industrielle et le dépannage des systèmes de commande basés sur des API. Il privilégie des méthodes d’ingénierie pratiques qui améliorent la fiabilité des systèmes, simplifient la maintenance et favorisent une exploitation industrielle à long terme.