Tutoriel TRi PLC Fx Series : Premiers pas avec la programmation en langage Ladder et la configuration matérielle

Triangle Research International propose une approche unique des systèmes de contrôle avec ses PLC de la série Fx à carte ouverte. Dans ce tutoriel pratique, nous parcourons 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 communication série, ce guide offre un point de départ concret pour les ingénieurs explorant des plateformes PLC personnalisables pour des applications OEM et d’automatisation embarquée.

Bien que le circuit imprimé exposé puisse sembler peu familier à de nombreux ingénieurs en automatisation et systèmes de contrôle, un PLC est simplement un dispositif qui exécute des fonctions logiques en utilisant des entrées et sorties interagissant avec le monde réel. Les conceptions de PLC varient largement en niveau de protection et durabilité environnementale, mais la fonction principale reste la même dans tous les systèmes.

Qu’est-ce que le PLC de la série Fx ?

Le PLC de la série Fx de Mitsubishi Electric comprend la plupart des fonctionnalités nécessaires pour des projets allant du contrôle simple de machine à des systèmes d’automatisation modérément complexes. Ces contrôleurs incluent généralement Ethernet, RS-232, double port de communication RS-485, ainsi que des E/S numériques et analogiques, selon le modèle.

Le nombre de points E/S peut être étendu via un réseau Modbus, rendant le système flexible pour des 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 caractéristiques techniques importantes pour les programmeurs incluent :

• Les entrées numériques sont à collecteur fermé, nécessitant des capteurs ou interrupteurs à collecteur ouvert (NPN) connectés à 0 VCC.
• Les entrées reçoivent l’alimentation en interne depuis l’alimentation 24 VCC et ne nécessitent pas de borne commune séparée.
• Les sorties numériques sont à collecteur ouvert, ce qui signifie que les dispositifs de charge doivent être alimentés en externe.
• Les entrées/sorties analogiques prennent en charge des signaux de 0 à 5 V, avec des réseaux de résistances optionnels permettant d’utiliser des dispositifs 0–10 V ou 4–20 mA.

Configuration matérielle du projet

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

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

Étape 1 : Alimenter le contrôleur

Connectez l’alimentation 24 VCC à la prise d’alimentation marquée +24 V et 0 V. Vérifiez que le témoin LED d’alimentation s’allume avant de continuer.

Étape 2 : Connecter l’interrupteur d’entrée

Comme les entrées sont à source, connectez un fil de la borne 0 V de l’alimentation à l’interrupteur. Puis connectez la sortie de l’interrupteur à la borne 1 du bloc d’entrées.

Si le PLC et l’interrupteur utilisent des alimentations différentes, assurez-vous que les deux alimentations partagent une référence commune 0 V.

Étape 3 : Connecter le relais de sortie

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

La borne commune de sortie doit être connectée à la borne 0 V de l’alimentation de la charge pour compléter le circuit.

Logiciel de programmation PLC

Le PLC de la série Fx utilise le logiciel de programmation i-TRiLOGI. Installez le logiciel selon les instructions du fabricant avant de connecter le contrôleur.

Le logiciel offre un environnement de programmation en langage à contacts utilisé pour créer, modifier et télécharger des programmes vers le PLC.

Connexion au PLC via 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 du PLC.

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 Connecter au serveur
• Choisissez Port série/USB
• Configurez le port COM correct
• Cliquez sur Ouvrir le port

Si la connexion réussit, le logiciel affichera un message de confirmation indiquant que la communication avec le PLC a été établie.

Écrire un programme simple en langage à contacts

La programmation de la logique à contacts commence par la création d'une barreau qui définit la relation entre une condition d'entrée et une action de sortie. Dans cet exemple, un interrupteur contrôle une sortie 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 E/S aux deux dispositifs

Le programme à contacts résultant exécute une fonction de contrôle simple : lorsque l'interrupteur est activé, le relais s'enclenche.

Téléchargement du programme vers le PLC

Après avoir terminé le programme de logique à contacts, transférez-le vers le PLC en utilisant la fonction de téléchargement de programme.

La procédure de transfert comprend :

• Sélectionner le contrôleur
• Choisir Transfert de programme vers PLC
• Confirmer le port de communication
• Démarrer le processus de téléchargement

Si le transfert s'effectue avec succès, le PLC commencera immédiatement à exécuter le nouveau programme.

Étapes suivantes en programmation PLC

Cet exemple démontre le programme de logique à contacts le plus simple possible utilisant un PLC connecté en série. Dans les systèmes d'automatisation industrielle pratiques, des fonctions supplémentaires sont généralement mises en œuvre, notamment :

• Traitement du signal analogique
• Instructions de minuterie et de compteur
• Communication réseau
• Surveillance des alarmes et des défauts
• Enregistrement des données et diagnostic du système

Comprendre ces fonctionnalités avancées permet aux ingénieurs de construire des systèmes d'automatisation fiables et évolutifs pour les applications de fabrication, d'emballage, de manutention des matériaux et de contrôle des procédés.

À propos de l'auteur

Daniel Chen est un ingénieur senior en automatisation industrielle avec plus de 15 ans d'expérience pratique en programmation de PLC, systèmes de contrôle industriels et projets d'automatisation d'usine. Il a conçu et mis en service des solutions d'automatisation dans les secteurs de la fabrication, de l'emballage et de la manutention des matériaux.

Son expertise technique comprend le développement de logique à contacts, le câblage sur le terrain, les protocoles de communication industrielle et le dépannage des systèmes de contrôle basés sur PLC. Il se concentre sur des méthodes d'ingénierie pratiques qui améliorent la fiabilité du système, simplifient la maintenance et soutiennent l'exploitation industrielle à long terme.