L’automate Mitsubishi FX3U reste aujourd’hui très présent dans les installations industrielles, les machines spéciales et les plateformes pédagogiques. Bien qu’il soit souvent présenté comme un automate “simple”, le FX3U repose sur des principes de fonctionnement rigoureux qui, mal compris, génèrent des programmes difficiles à maintenir et des pannes récurrentes en exploitation.
Ce blog ne s’adresse pas à un simple débutant logiciel. Il vise à transmettre une compréhension profonde de la programmation Ladder FX3U avec GX Works2, telle qu’elle est réellement pratiquée en industrie et en maintenance.
1. Le cycle de fonctionnement interne du FX3U
Un programme Ladder n’est pas exécuté en continu, mais selon un cycle précis appelé cycle de scan.
Le FX3U fonctionne toujours selon la séquence suivante :
- Lecture des entrées physiques X
- Exécution du programme Ladder, réseau par réseau
- Mise à jour des sorties Y
- Gestion des tâches internes et communications
- Redémarrage d’un nouveau cycle
Cette notion est fondamentale. Une grande partie des erreurs de logique provient d’une mauvaise compréhension du fait que le programme est réévalué plusieurs milliers de fois par seconde. Le FX3U ne “mémorise” pas un état sauf si cela est explicitement programmé.
2. Le langage Ladder comme logique électrique dynamique
Le Ladder est souvent présenté comme un simple schéma électrique. En réalité, il s’agit d’une logique dynamique évaluée à chaque scan.
Un contact Ladder ne représente pas un composant physique, mais une condition logique. Une bobine ne représente pas un relais réel, mais un bit mémoire ou une commande de sortie.
La règle de lecture est stricte : de gauche à droite et de haut en bas. Toute logique mal structurée devient rapidement illisible et dangereuse sur une machine en production.
3. Les types de mémoire dans le FX3U
Le FX3U dispose de plusieurs familles de mémoires, chacune ayant un rôle précis.
Les entrées X et sorties Y sont directement liées au matériel. Elles doivent être considérées comme des interfaces physiques, et non comme des éléments de logique métier.
Les relais internes M constituent le cœur de la programmation. Ils permettent de stocker des états, de structurer le programme et de séparer la logique du matériel.
Les timers T et compteurs C permettent d’introduire une dimension temporelle et quantitative dans le programme, mais doivent toujours être utilisés avec précaution.
Les registres D servent au traitement de données numériques, au comptage avancé et à la communication.
Un programme professionnel FX3U repose majoritairement sur les relais M et les registres D, jamais directement sur les entrées ou sorties.
4. L’importance des bits système
Mitsubishi fournit des bits système essentiels au bon fonctionnement du programme.
Le bit M8000 indique que le PLC est en mode RUN. Toute logique principale doit être conditionnée par ce bit afin d’éviter des comportements imprévus lors des transitions RUN/STOP.
Le bit M8002 est actif uniquement lors du premier scan après le passage en RUN. Il est indispensable pour l’initialisation des mémoires, des timers et des compteurs.
Ignorer ces bits est une erreur fréquente dans les programmes pédagogiques, mais inacceptable en environnement industriel.
5. Structurer un programme FX3U comme un automatisme industriel
Un programme FX3U professionnel est structuré en blocs logiques clairement identifiés.
On distingue généralement :
- Une section d’initialisation
- Une section d’acquisition des entrées
- Une section de logique métier
- Une section de gestion des défauts
- Une section de commande des sorties
Cette structure permet à un technicien de maintenance de comprendre rapidement le fonctionnement de la machine, même sans documentation complète.
6. Auto-maintien et gestion des états
L’auto-maintien est l’une des premières fonctions apprises en Ladder, mais aussi l’une des plus mal implémentées.
Un auto-maintien fiable doit toujours être basé sur un relais interne M, avec des instructions SET et RST clairement identifiées. Toute logique d’arrêt doit avoir priorité sur la logique de marche.
Cette méthode garantit une remise à zéro fiable après un arrêt d’urgence, une coupure secteur ou un redémarrage du PLC.
7. Timers FX3U : fonctionnement réel et erreurs courantes
Les timers du FX3U fonctionnent en parallèle du cycle PLC. Ils ne bloquent jamais l’exécution du programme.
Un timer démarre lorsque sa condition devient vraie et se réinitialise automatiquement lorsque cette condition devient fausse, sauf configuration spécifique.
Une erreur classique consiste à utiliser un timer comme une temporisation bloquante, ce qui n’existe pas en Ladder.
8. Compteurs et fiabilité du comptage
Les compteurs sont sensibles aux fronts parasites et aux rebonds mécaniques. En environnement industriel, un compteur doit toujours être protégé par une logique d’anti-rebond ou de validation temporelle.
Un compteur non réinitialisé est une source fréquente de panne lors d’un redémarrage machine.
9. Diagnostic et maintenance avec GX Works2
Le mode MONITOR de GX Works2 est un outil central pour le diagnostic.
Un bon technicien ne regarde jamais directement les sorties Y. Il analyse d’abord les relais internes M, l’état des timers et la logique amont.
La majorité des pannes terrain sur FX3U sont logicielles ou liées à une mauvaise compréhension de la logique existante, et non à une défaillance matérielle.
10. Bonnes pratiques enseignées en formation avancée
Un programme FX3U professionnel doit être lisible, commenté et structuré.
Chaque réseau doit avoir une fonction claire. Les relais internes doivent être regroupés par usage et documentés. Les entrées et sorties doivent être clairement identifiées dans une table d’E/S.
Ces pratiques facilitent la maintenance, la formation des nouveaux techniciens et la migration vers des plateformes plus récentes.
Le FX3U n’est pas un automate basique. C’est un contrôleur industriel robuste qui exige une vraie discipline de programmation.
Maîtriser GX Works2 et la programmation Ladder FX3U à ce niveau permet non seulement de dépanner efficacement des machines existantes, mais aussi de concevoir des automatismes fiables, maintenables et évolutifs.
C’est précisément ce niveau de compréhension qui fait la différence entre un programme pédagogique et un programme industriel exploitable sur le long terme.