La commande traditionnelle des palans électriques repose depuis longtemps sur l'association « contrôleur à cames + relais + contacteur ». Le schéma électrique, composé de dizaines de relais intermédiaires et de relais temporisés, rend le diagnostic des pannes fastidieux et empêche toute intégration au système d'information de l'usine. Avec l'avènement de l'Industrie 4.0, les exploitants exigent de plus en plus souvent le raccordement des équipements de levage aux systèmes MES/SCADA pour la surveillance des états, la collecte des données de fonctionnement et l'alerte précoce des anomalies. Le remplacement de la logique à relais par un PLC s'impose donc comme une évolution incontournable. Cet article s'appuie sur l'expérience réelle d'un projet livré par Kelude pour une usine de pièces automobiles (commande centralisée de 68 palans électriques) et détaille l'intégralité du processus de programmation : table d'affectation des entrées/sorties, logique en schéma à contacts, code de gestion des défauts en SCL, conception des écrans IHM et procédure de téléchargement et de mise en service.

Configuration matérielle et affectation des E/S

1.1 Choix du matériel

1.2 Tableau d'affectation des E/S

2. Programmation en langage LAD

2.1 Architecture du bloc principal OB1

L'OB1 est le bloc d'organisation du cycle principal, avec un temps de scrutation par défaut de 10 ms. Les blocs FC suivants sont appelés dans l'ordre d'exécution :

2.2 Verrouillage de sécurité FC100 (schéma LAD)

 // FC100: Logique de verrouillage de sécurité // Toutes les conditions de sécurité en série——Interdiction de fonctionnement si une condition n "SB0_EST" "SQ1_UL" "SQ2_DL" "FR_OL" "SafetyOK" ----|/|-------------|/|-------------|/|-------------|/|------------------------( ) // Interverrouillage de surcharge：Descente autorisée uniquement en cas de surcharge "OL1_OVLD" "SB2_DN" ----| |------------| |-----------------------------------------------------------( "Overload_DN_Only" ) // Réinitialisation du signal de surcharge（Confirmation manuelle） "Overload_DN_Only" "SB1_UP" "Overload_Latch" ----| |-------------------| |----------------------------------------------------( ) 

2.3 Commande de levage FC200 (schéma LAD)

 // FC200: Logique de commande de levage // Montée：SafetyOK + Fin de course supérieur non déclenché + Non-surcharge + Descente non active + Bouton de montée // Descente：SafetyOK + Fin de course inférieur non déclenché + Montée non active + Bouton de descente（Descente autorisée uniquement en cas de surcharge） "SafetyOK" "SQ1_UL" "Overload_Latch" "KM2_DN" "SB1_UP" "KM1_UP" ----| |-------------| |-------------|/|----------------|/|-----------| |----------( ) | | "KM1_UP" | ----| |----------------------------------------------------------------------------+ "SafetyOK" "SQ2_DL" "KM1_UP" "SB2_DN" "KM2_DN" ----| |-------------| |-------------------------------|/|-----------| |----------( ) | | "KM2_DN" | ----| |----------------------------------------------------------------------------+ // interverrouillage électrique：KM1etKM2Interdiction absolue de sortie simultanée "KM1_UP" "KM2_DN" "Interlock_OK" ----| |-----------| |--------------( ) // Pour la détection de défauts，Non conducteur en fonctionnement normal 

2.4 Protection anti-démarrages répétés

 // Protection contre les démarrages fréquents：Temporisation après chaque arrêt500msRedémarrage autorisé uniquement après temporisation // Prévention des collages fréquents du contacteur sur de très courtes durées（Rebondissement des contacts/Arc électrique） "KM1_UP" ----|/|----------------------------------------------------------------------------- "KM2_DN" TON_Start_Delay ----|/|----------------[TON: #Temp_StartDelay ] PT= T#500MS Q= "Start_Allowed" // Intégration au circuit de commande principal "Start_Allowed" "SB1_UP" "KM1_UP" // Montée ----| |----------------| |-----------( ) 

3. Diagnostic de pannes en SCL

3.1 FC400_FaultDiag (texte structuré SCL)

 // FC400: Diagnostic de panne et alarme // Langage：SCL（Texte structuré） // Fonction：Surveillance en temps réel de l，Détection13Types de défauts type，Sortie du code de défaut versHMI FUNCTION FC400_FaultDiag : Void VAR_INPUT I_SafetyOK : Bool; // État du verrouillage de sécurité I_KM1_UP : Bool; // Retour contacteur de montée I_KM2_DN : Bool; // Retour contacteur de descente I_Overload_Latch : Bool; // Verrouillage de surcharge I_OL1_OVLD : Bool; // Signal du capteur de surcharge I_RunHours : Real; // Temps de fonctionnement cumulé(heures) END_VAR VAR_OUTPUT Q_FaultCode : Int; // Sortie du code de défaut versHMI Q_FaultMsg : String[40]; // Description du défaut Q_Alarm_Output : Bool; // Pilotage de l Q_TotalRunHours : Real; // Temps de fonctionnement total END_VAR VAR vFaultCount : Int; // Compteur de défauts vPrev_KM1 : Bool; // Détection de front du contacteur de montée vPrev_KM2 : Bool; // Détection de front du contacteur de descente vOverloadTimer : Time; // Durée de surcharge END_VAR // === Liste de détection de défauts === Q_FaultCode := 0; // Aucun défaut par défaut Q_Alarm_Output := FALSE; vFaultCount := 0; // Aucun défaut par défaut1：Arrêt d IF I_SafetyOK = FALSE AND "SB0_EST" = FALSE THEN Q_FaultCode := 1; Q_FaultMsg := 'Bouton d'; vFaultCount := vFaultCount + 1; END_IF; // Aucun défaut par défaut2：Fin de course supérieur déclenché IF "SQ1_UL" = FALSE THEN Q_FaultCode := 2; Q_FaultMsg := 'Fin de course supérieur déclenché（Distance insuffisante entre le crochet et le tambour）'; vFaultCount := vFaultCount + 1; END_IF; // Aucun défaut par défaut3：Fin de course inférieur déclenché IF "SQ2_DL" = FALSE THEN Q_FaultCode := 3; Q_FaultMsg := 'Fin de course inférieur déclenché（Câble de tambour insuffisant3spires）'; vFaultCount := vFaultCount + 1; END_IF; // Aucun défaut par défaut4：Surcharge du relais thermique IF "FR_OL" = FALSE THEN Q_FaultCode := 4; Q_FaultMsg := 'Protection de surcharge du moteur（Déclenchement du relais thermique）'; vFaultCount := vFaultCount + 1; END_IF; // Aucun défaut par défaut5：surcharge IF I_Overload_Latch THEN Q_FaultCode := 5; Q_FaultMsg := 'Déclenchement du limiteur de surcharge（Charge＞110%）'; vFaultCount := vFaultCount + 1; END_IF; // Aucun défaut par défaut6：KM1/KM2Collage simultané（Collage du contacteur） IF I_KM1_UP AND I_KM2_DN THEN Q_FaultCode := 6; Q_FaultMsg := 'Défaut grave：Collage simultané des contacteurs haute et basse vitesse'; vFaultCount := vFaultCount + 1; END_IF; // Aucun défaut par défaut7：Anomalie de retour contacteur（Incohérence entre la commande de sortie et le retour） IF ("KM1_UP" = TRUE AND I_KM1_UP = FALSE) OR ("KM2_DN" = TRUE AND I_KM2_DN = FALSE) THEN Q_FaultCode := 7; Q_FaultMsg := 'Réponse anormale du contacteur（Risque de blocage/Bobine grillée）'; vFaultCount := vFaultCount + 1; END_IF; // En cas de défaut，Pilotage de la sortie d IF vFaultCount > 0 THEN Q_Alarm_Output := TRUE; END_IF; // === Cumul en fonctionnement === Q_TotalRunHours := I_RunHours + (TIME_TO_REAL(TIME_NOW() - "Start_Time")) / 3600000.0; END_FUNCTION 

4. Écrans de surveillance IHM et configuration de communication

4.1 Tableau des variables IHM et conception des écrans

4.2 Configuration de la communication PROFINET (configuration TIA Portal)

 // Paramètres réseau de configuration de l // 1. S7-1200 CPU 1212C // IP: 192.168.0.10 // Masque de sous-réseau: 255.255.255.0 // PROFINETNom de l: plc-hoist-01 // 2. KTP400 Basic HMI // IP: 192.168.0.20 // Masque de sous-réseau: 255.255.255.0 // Nom de l: hmi-hoist-01 // 3. HMIConfiguration de connexion（dansHMIréglé dans la configuration） // Type de connexion type: PROFINET (S7-1200) // HMIÉquipement: HMI_1 [192.168.0.20] // Contrôleur: plc-hoist-01 [192.168.0.10] // Point d: S7ONLINE // Sous-réseau: PN/IE_1 // 4. HMIExemple de connexion de variables（PLC tag HMI tag） // "DB1".FaultCode "FaultCode" (Int, Période d500ms) // "DB1".Load_Current "CurrentLoad"(Real, Période d200ms) // "DB1".Status_Running "IsRunning" (Bool, Période d100ms) 

Téléchargement du programme et mise en service

5.1 Procédure de téléchargement

 // Procédure de téléchargement（TIA Portal V17） // 1. Compilation du projet complet（Project Build Rebuild All） // S"0 errors, 0 warnings" // 2. Sélectionner l（Select target device） // Accès en ligne DétectéPLC AffectationIP 192.168.0.10 // 3. Téléchargement de la configuration matérielle（Download HW config） // Redémarrera automatiquementPLC（environ15secondes） // 4. Téléchargement du programme logiciel（Download SW） // Sélectionner"Download all blocks" Écraser le programme existant // 5. Surveillance en ligne（Go online） // Cliquer sur"lunettes"icône pour entrer en mode surveillance en ligne // Vérifier si les chemins verts du schéma à contacts conduisent comme prévu // 6. Forçage de variables（Force table）—— Pour la mise en service // Peut forcer le changement dDISurveillance en temps réel de l // Par exemple, forcer%I0.0=1Simuler l // Attention：Après la mise en service, veiller à effacer toutes les valeurs forcées 

5.2 Liste de contrôle pour la mise en service

Questions fréquentes