Instructions avancées
17
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
Oui
Non
Non
%VFCi.P
%VFCi.U
Oui
Non
%VFCi.C
Non
%VFCi.S0
Oui
Mot Valeur de seuil 1
Bit Sortie pour
Bit
Bit
Sortie réflexe 0 activée
Sortie réflexe 1 activée
%VFCi.S1
Oui
%VFCi.F
Non
%VFCi.R
%VFCi.S
Oui
Oui
Bit
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
Bit
Bit
Bit
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
Non
Oui
Non
Non
Accès en mode écriture
Oui
Oui
Non
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.
R
%Ri
E
I
TYPE FIFO
O
F
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
2
3
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
2
3
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
%I0.3
%R2.E
%I0.2
%R2.F
R
%R2
E
I
TYPE FIFO
F
O
%MW20:=%R2.O
%R2.I:=%MW34
%M1
BLK
LD
I
LD
O
END_BLK
%R2
%M1
%I0.3
LD
ANDN
%I0.3
%R2.E
[%MW20:=%R2.O]
LD %I0.2
ANDN
%R2.F
[%R2.I:=%MW34]
ST %M1
Schéma à contacts
LD
I
LD
%M1
%R2
%I0.3
O
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 :
IN
%PWM0
TB
%PWMi.P
Tp
largeur programmable période fixe configurable
T
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
/
%I0.0
%I0.0
%I0.1
/
%I0.1
/
%I0.1
%I0.2
IN
%PWM0
%PWM0.R:=20
%PWM0.R:=50
%PWM0.R:=80
LDN
LD
LD
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
LD
IN
END_BLK
%PWM0
%I0.2
TB
%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 :
IN
%PLS0
Q
TB
SINGLE
ADJ
%PLSi.P
R
D
TON
T
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
TB
%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.
z
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
IN
R
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.
R
%DRi
F
U
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
0
1
0
%Q0.1
0
0
1
%Q0.3
1
1
2
%Q1.5
1
1
D
%Q0.6
1
0
E
%Q0.5
0
0
F
%Q1.0
Pas 5
Pas 6
Pas 7
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
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
Entrée
Pas n°
Sortie
U:
R:
%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
R
%DR1
F
U
STEPS 6
Schéma à contacts
BLK
%DR1
LD %I0.0
R
LD
%I0.1
U
OUT_BLK
LD
ST
F
%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
1
0
0
0
4
0
1
0
0
0
0
3
0 z affectation des bits de contrôle
0
0
1
0
0
5
0
0
0
0
0
0
6
0
0
0
0
0
0
8
0
0
0
0
0
0
7
0
0
0
0
0
0
9
0
0
0
0
0
0
10 11 12 13 14 15
0 0 0 0 0 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
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.
IN
%FC0
TYPE UP
SINGLE
ADJ
%FC0.P
D
R
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
IN
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
IN
%M0
R
%FC0
D
TYPE UP
SINGLE
ADJY
%FC0.P 5000
%Q0.0
BLK
LD
IN
LD
%FC0
%I1.1
AND
R
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)
%I0.0.2 (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)
%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)
%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
IN
S
F
TYPE UP/DN
SINGLE
T_OUT0
T_OUT1
ADJ
%VFC0.P
U
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
CM
Accès en cours d'exécution
Lecture
CM ou FM Lecture et
écriture (1)
CM
CM
CM
Lecture
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
CM
CM
CM
MF
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
0 ou 1
0 ou 1
0 ou 1
CM ou FM Lecture et
écriture (3)
MC ou MF Lecture et
écriture
CM
CM
MC
Lecture
Lecture
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.
Les impulsions sont appliquées à l'entrée physique IA. IB n'est pas utilisée.
%I0.0.1
ND
%I0.0.1
ND
%I0.0.7
ND
%I0.0.7
ND
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
ou
%VFCi.S
validé
>1
>1
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
X
valeur >= %VFC0.S1
X X
Exemple de chronogramme :
%VFC0.P = 17
%VFC0.S0 = 14
%VFC0.S1 = 20
1 2 3 4
IN
S
65 535
20
17
14
%VFC0.V
0
F
TH0
TH1
Sortie réflexe 0
Sortie réflexe 1
1
: %VFC0.U = 1 car %VFC est un compteur
2
: modification de %VFC0.S1 sur 17
3
: l'activation de l'entrée S permet d'accorder la nouvelle valeur du seuil S1 lors du comptage suivant
4
: 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
X
%VFC0.S0 <= valeur < %VFC0.S1
X
valeur >= %VFC0.S1
X
Exemple :
%VFC0.P = 17
%VFC0.S0 = 14
%VFC0.S1 = 20
1
2
3 4 5
IN
S
65 535
20
17
14
%VFC0.V
0
F
TH0
TH1
Sortie réflexe 0
Sortie réflexe 1
1
: %VFC0.U = 0 car %VFC est un décompteur
2
: modification de %VFC0.P sur 20
3
: modification de %VFC0.S1 sur 17
4
: 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
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
X
Exemple :
%VFC0.P = 17
%VFC0.S0 = 14
%VFC0.S1 = 20
1 2 3 4 5
IN
S
65 535
20
17
14
%VFC0.V
0
F
U
TH0
TH1
Sortie réflexe 0
Sortie réflexe 1
1
2
: entrées IN et S mises à 1
: modification de %VFC0.P sur 20
3
: modification de %VFC0.S1 sur 17
4
: 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 :
IA
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
IN
S
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.
R
%MSG1
D
E
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
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
P
%MSG.D
%M0
EXCH2%MW2:4
%M0
S
EXCH2%MW8:3
%M0
R
LDR %I0.0
AND %MSG2.D
[EXCH2 %MW2:4]
S
LD
%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
R
%MSG1
D
BLK %MSG1
LD %M0
R
END_BLK
E
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
n
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
6
%Q0.2
Juin
Septembre
21
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
LD
ST
%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
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,
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
P
%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
00
Heure
Mois
Siècle
Octet de poids faible
Jour de la semaine
1
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
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
R
LD
R
%S50
%S50
%I0.1
P
%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
S
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
1
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
%I0.2
%I0.3
%I0.3
%I0.4
%I0.4
%I0.0
P
%I0.1
P
%I0.0
P
%I0.1
P
%I0.0
P
%I0.1
P
%S59
%SW59:X3
%SW59:X11
%SW59:X2
%SW59:X10
%SW59:X1
LD
ST
%M0
%S59
LD %I0.2
ANDR %I0.0
ST
LD
%SW59:X3
%I0.2
ANDR %I0.1
ST
LD
%SW59:X11
%I0.3
ANDR %I0.0
ST
LD
%SW59:X2
%I0.3
ANDR %I0.1
ST
LD
%SW59:X10
%I0.4
ANDR %I0.0
ST
LD
%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
2
3
Prérequis à la configuration du PID
Configuration du PID
4
5
6
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
0V
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.
3
4
5
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.
6
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.
7
8
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)
OK
Annuler
Rétablir
%IW1.0
%IW1.1
%QW1.0
Symbole Type
Thermocouple K
Non utilisé
Non utilisé
Etendue
Celcius
Normal
Normal
Minimum Maximum
0
0
0
13000
4095
4095
Unités
0.1 °C
Aucun
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
z
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
5
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.
z
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
1
2
3
F
Constantes (KF)
Compteurs
Programmateurs cycliques
1
2
3
D
Constantes (KD)
77
Compteurs rapides (FC)
Registres LIFO/FIFO
%PLS/%PWM
Blocs horodateur
Temporisateurs
1
2
3
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
0
General Input PID AT Output
Animation Trace
Configured
Operating mode:
PID
Word address:
PID
Setpoint
PID controller
Output
D/I
PID States
Input
Mes
AT
PV
Limit
AT
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
).
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.
2
3
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
1
2
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
.
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.
2
3
4
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).
6
7
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 :
1
2
3
D F
1
2
3
7
7
1
2
3
1
0
1
0
PID
E
PID 0
Mode de marche :
Mesure
Conversion
: configuré
:
:
GENERAL
%MW17
ENTREE
%IW1.0
Inhiber Min
Alarmes
Conversion
Consigne
:
:
:
Inhiber Basse
Inhiber Haute
PID
%MW0
Kp
Période d’échant:
Mode AT
Action
Limites
Mode manuel
PWM
:
:
:
:
:
Sortie numérique :
:
%MW10
Ti :
100
AT
Autoriser Consigne :
SORTIE
%M1
Inhiber Min :
%M2 Sortie :
%MW15
Autoriser Période :
:
:
:
Max :
Sortie :
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.
3
4
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
0
?
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
0
Entrée
Mes
285
Ts
100
Automate PID
Kp Ti Td
100 0 0
Sortie
Inv
Période
10
1000 1000
Sortie
7
8
9
10
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
Méthodes pour déterminer la période d'échantillonnage (Ts), p. 550
.
6
7
4
5
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
0
?
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
Ts
100
0
Automate PID
Kp Ti Td
0 0
D/I
0
Période
10
0
Sortie
AT
PV
Limite
900
Consigne de sortie
5000
AT
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
0
?
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,
Td
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
0
Général Entrée PID
AT Sortie Animation Trace
15 min
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
15 0
Initialiser
Détacher
Consigne Mesure
OK
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
D
Constantes (KD)
1
2
3
F
Constantes (KF)
Compteurs
Programmateurs cycliques
1
2
3
Compteurs rapides (FC)
Registres LIFO/FIFO
%PLS/%PWM
77
Blocs horodateur
Temporisateurs
1
2
3
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
0
?
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
C
Ts
12/04/2004 17:02 Phase 1 d'auto tuning en cours
100
Automate PID
I
Période
10
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
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
TWD USE 10AE
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
PC
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
TI
CONSIGNE
CONSIGNE
S.P
Dérivation Consigne
Dérivation Mesure
-
+
MESURE
MESURE
P.V
Alarme haute
Conversion
Alarme basse
MESURE
UTILISEE
Ecart
ε
Intégrale
+
+
+
TD
d
dt
Dérivée
Action PID
KP
Limite haute
Limiteur
Limite basse
Manuel
Modes de fonctionnement de la fonction PID
1
AUTO
Sortie analogique
0
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
3
Compteurs
Programmateurs cycliques
1 2
3
Compteurs rapides (FC)
Registres LIFO/FIFO
PLS/PWM
77
Blocs horodateurs
Temporisateurs
1
2
3
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
0
Généralités Entrée PID AT Sortie Animation Trace
Mode de fonctionnement :
Configuré
Adresse mot :
PID
PID
Consigne
Automate PID
Sortie
D/I
Etats du PID
Entrée
Mes
AT
PV
Limite
AT
OK
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
AT
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
0
?
Généralités
Mesure
%IW1.0
Entrée
Conversion
PID
Autoriser
Valeur min :
Valeur max :
PID
Consigne
AT Sortie
Alarmes
Animation
Autoriser
Basse :
Haute :
Sortie
Trace
Sortie :
Sortie :
Automate PID
D/I
Entrée
Mes
OK
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
0
?
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
OK
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
+
є
SAMPLING
PERIOD
PID controller
DIRECT/REVERSE
ACTION
Integral
TI
∫
dt
TD d dt
Derivative
+
+
+
KP
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
0
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
AT
PV
Limite
OK
Annuler
AT
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.
z
Si vous définissez le Mode de fonctionnement sur PID+Auto tuning ou sur Auto tuning dans l'onglet Général (voir
), 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
Td
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
0
Généralités
Action
Bit adresse
Bit
%I
Entrée PID
Limites
Autoriser
Bit
Min
%IW1.0
Max %IW
AT Sortie
Mode manuel
Autoriser
Animation
Sortie analogique
Bit Sortie
%IW
%IW
PID Sortie
Trace
Sortie PWM
Autoriser
Période
(0,1 s)
%IW
Sortie %IW
?
Consigne Automate PID
D/I
Entrée
Mes
AT
Consigne
AT
AT
OK
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
1
2
3
1
2
3
Constantes
Compteurs
Programmateurs cycliques
Compteurs rapides (FC)
Registres LIFO/FIFO
PLS/PWM
77
Blocs horodateurs
Temporisateurs
1 2
3
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
0
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
0
Entrée
Mes
236
AT
PV
Limite
1500
OK
Annuler
Ts
150
0
Kp
Automate PID
Ti Td
0 0
Consigne de sortie
10000
AT
Précédent
Sortie
D/I
Suivant
0
Période
20
0
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
0
Généralités Entrée
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
30
PID
15
AT Sortie Animation
0
Consigne Mesure
Trace
30 min
60 min
45 min
30 min
15 min
Initialiser
Détacher
?
OK
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
0
Trace Généralités Entrée PID
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
45
Phase 1 : stabilisation
30
Phase 2 : première réponse d'étape
Phase 3 : relaxation
AT Sortie
15
Phase 4 : deuxième réponse d'étape
Animation
Fin de l'auto tuning
(Calcul des paramètres AT)
0
Consigne Mesure
Initialiser
Détacher
OK
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.
2
3
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
AT
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 :
U
=
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.
2
3
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]).
4
5
6
7
8
9
10
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 %
(S
[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.
z
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.
2
3
Le mode manuel est sélectionné dans l'onglet Sortie.
Le mode manuel Sortie est réglé sur 10 000.
4
5
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
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
0
Général
700
650
600
550
500
450
400
350
300
Entrée PID
S
[63 %]
= 512
AT Sortie Animation
S
[e]
= 660
Trace
60 min
Initialiser
Détacher
60
S
[i]
= 260
45 30 15 0
Consign Mesure
7
8
OK
Annuler Précédent Suivant Aide z z où z z
S
[i]
= valeur initiale de la variable du processus = 260
S
[e]
= valeur finale de la variable du processus = 660
S
[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.
2
3
4
Paramétrez la limite de sortie d'auto tuning sur 10 000..
Sélectionnez l'onglet PID dans la fenêtre de configuration PID.
5
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.
6
7
Lancez l'auto tuning.
Sélectionnez l'onglet Animation dans l'écran de configuration PID.
8
9
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.
z
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.
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
PI
Kp
Kpc/1,7
Ti
Tc/2
Kpc/2,22 0,83 x Tc -
Td
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
S
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
PI
Kp
-1,2 Tg/Tu
-0,9 Tg/Tu
Ti
2 x Tu
3,3 x Tu
Td
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
C
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
C
Ti trop petit
Note : Ti petit signifie une action intégrale élevée.
où Kp = gain proportionnel, Ti = temps d'intégration et Td = temps de dérivation.
t
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
C
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
)
)
τ
=retard du modèle,
θ
= constante de temps du modèle,
100%
Mesure = M
0+D
M
∆M
Mesure = M
0
τ θ t
Les performances de la régulation dépendent du rapport
τ
La régulation PID convient bien dans le domaine suivant :2- -20
τ
θ important (t grand) la régulation PID ne convient plus, il faut utiliser des algorithmes plus évolués.
τ
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
)
ε
+
+
+
P (K p
)
U
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
P
⋅
⎧
⎪
⎨
⎪
+
T
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
Ti
≠ 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,
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
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) :
U
= k
1
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
τ
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)
S
95 % de S
86 % de S
63 % de S
Réponse d'étape s(t)
Consigne u(t)
∆ s
∆U
θ
: temporisation
τ
+
θ
+
2
τ
θ
3
+
τ
θ
Où z z z z k = gain statique calculé comme le ratio
∆S/∆U,
τ = temps pour une augmentation de 63 % = constante de temps,
2
τ = temps pour une augmentation de 86 %,
3
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
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
LN
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
P
%I3.5
P
%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
TWD USE 10AE
Langage à contacts
%M0
%I3.2
%I3.3
P
%I3.4
P
%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 (
2
– 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
%MFi, %KFi
%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
et
π
2
) arc cosinus (résultat entre 0 et
π
) arc tangente (résultat entre
-π
et
π
2
)
Structure
Langage à contacts
%M0
%MF0:=SIN(%MF10)
%I3.2
%MF2:=TAN(%MF10)
%I3.3
P
%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
indique la cause du défaut.
les fonctions SIN/COS/TAN admettent en paramètre un angle entre
4096
π
– 4096 π
et
mais leur précision décroît progressivement pour les angles en dehors de l'intervalle
– 2 π
et
+2 π
en raison de l'imprécision apportée par le modulo effectué sur le paramètre avant toute opération.
2
π
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
2
π
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
π
et
4096
π
(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
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
%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 :
1
2
Rang
0
3
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
%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 :
1
2
Rang
0
3
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
0
1
2
3
4
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
0
1
2
3
4
5
TWD USE 10AE
585
Instructions avancées
Structure
Langage à contacts
%I3.2
P
ROL_ARR(%KW0,%MD20:7)
%I1.2
P
ROR_ARR(2,%MD20:7)
%I1.3
P
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
%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
%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
+
(
(
Y
X
–
–
Y
X i i
)
)
⋅ ( – i = 1 ( ) i
) si les valeurs
X i
sont classées par ordre croissant :
X
1
≤
X
2
≤ ≤
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 =
(
2
– 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
Y
m
Y
i+1
Y
m-1
Y
Y
i
0
X
i
X
X
i+1
X
m-1
X
m
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)
0
1
2
4
8
Description
Interpolation réussie
Erreur d'interpolation : Tableau incorrect, X m
< X m-1
Erreur d'interpolation : Op2 hors plage, X < X
1
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 :
X
1
≤ 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
(X
1
)
%MF4
(X
2
)
%MF8
(X
3
)
%MF12
%MF2
(Y)
%MF6
(Y
1
)
%MF10
(Y
2
)
%MF14
(Y
3
)
(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).
z
%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
1
,%MF6 contient Y
1
.
%MF8 contient X
2
,%MF10 contient Y
2
.
%MF12 contient X
3
,%MF14 contient Y
3
.
%MF16 contient X
4
,%MF18 contient Y
4
.
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
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