Td D'automatisme

T.D. Séquentiel Exercice n°1 Chargement, déplacement et déchargement d’un chariot. On considère un chariot C qui peut se déplacer sur des rails de guidage dans 2 sens de marche, gauche (G) et droite (D), entre 2 positions a et b correspondant à des postes de travail. Le chariot étant au repos au poste a, on veut, lorsque la consigne lui en est donnée (d), qu’il se charge en poudre (CGT). Lorsque ce chargement est terminé (fcg), il se déplace jusqu’à la position b où son déchargement (DGT) est effectué dans un récipient R.

d

Le déchargement étant terminé (fdg), le chariot revient en position initiale a où il s’arrête. D’autre

a

b

part, le récipient R est mis en place (MPR) pendant

C

que le chariot se déplace vers b. La fin de l’opération

Poste a

de mise en place du récipient est signalée par une

D

G

information (rp).

Poste b

R

Déterminer le GRAFCET correspondant à ce cahier des charges.

Exercice n°2 - Serrure électrique L’ouverture d’une porte est conditionnée par un code numérique obtenu en appuyant successivement sur les touches d’un clavier. Seule une combinaison de 4 chiffres, choisie à l’avance, saisie dans le bon ordre permet l’ouverture de la serrure. Les 4 chiffres choisis ici sont 1, 7, 8, 9. Si la combinaison tapée sur le clavier n’est pas 1789, le système propose un nouvel essai, après affichage pendant 3s du message « Erreur ». Si la troisième combinaison tapée sur le clavier est encore fausse, une alarme se déclenche, le dispositif se bloque et ne peut alors être remis en service que par l’action manuelle d’un opérateur possédant une clé de déverrouillage. L’automatisme teste chaque chiffre successivement mais ne signale, bien sûr, une erreur qu’à la fin de la saisie des 4 chiffres. Les réceptivités considérées seront, entre autres : [ chiffre lu = 1 ] , [ chiffre lu ≠ 1 ] , [ chiffre lu = 7 ] , [ chiffre lu ≠ 7 ] , … chiffre lu, effacement manuel, fermeture serrure Les actions considérées seront, entre autres :

Ouverture serrure, Afficher « Erreur », Alarme

Déterminer le GRAFCET correspondant à ce cahier des charges dans le cas du code 1789.

Exercice n°3 - Chaîne de remplissage de bidons d’huile. Un tapis avance pas à pas et transporte des bidons vides qui seront d’abord Remplissage

remplis et ensuite bouchés à des

postes

de

Bouchage

travail

différents. L’approvisionnement en bidons n’est pas régulier et certains bidons peuvent manquer de temps à autre.

Tapis pas à pas

La distance entre les bidons présents est fixée par des taquets situés sur le tapis et distants d’un pas. Un dispositif permet à chacun des deux postes décrits de détecter la présence ou l’absence d’un bidon.

Les actions considérées seront :

Les réceptivités considérées seront :

- avance d’un pas du tapis

A

- remplissage de bidon

R

- bouchage de bidon

B

- marche

m

- conditions initiales correctes

c

- fin avance du tapis

fa

- fin de remplissage

fr

- fin de bouchage

fb

- bidon présent au remplissage

br

- bidon présent au bouchage

bb

Déterminer le GRAFCET correspondant à ce cahier des charges

Exercice n°4 - Feux tricolores. On considère le système de commande de feux tricolores placés à Voie 2

un carrefour entre 2 routes. Trois modes de fonctionnement sont possibles selon la position des interrupteurs ‘marche’ et ‘auto’. - Si ‘marche’ est à 0, le fonctionnement est un orange

Voie 1

clignotant de période 1 seconde. - Si ‘marche’ est à 1 et si ‘auto’ est aussi à 1, le fonctionnement est automatique suivant le chronogramme ci-dessous. - Si ‘marche’ est à 1 et si ‘auto’ est à 0, le feu de la voie 2 ne peut passer au vert que si la présence d’un véhicule est détectée sur cette voie par un détecteur d2. Le feu 2 reste au

vert pendant 10 secondes puis celui de la voie 1 repasse au vert pendant 25 secondes au moins conformément au chronogramme avant que l’éventuelle présence de véhicule détectée par d2 ne permette à nouveau à celui de la voie 2 de repasser au vert. Dans tous les cas où ‘marche’ est à 1, la durée d’allumage des feux oranges est de 4 secondes et le recouvrement des rouges est de 2 secondes. Les actions sont continues et notées selon une logique évidente R1, O1, V1, R2, O2 et V2. vert 1 orange 1 rouge 1 vert 2 orange 2 rouge 2

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

t (secondes)

1 - Etablir le GRAFCET de fonctionnement de ce système de feux tricolores. Le cycle du chronogramme sera décrit dans le GRAFCET en commençant impérativement par l’instant t = 31 secondes

2 - Quel cas de trafic est mal optimisé par le cahier des charges de l’énoncé dans le troisième mode de fonctionnement. 3 - Proposer une nouvelle version du GRAFCET permettant de traiter ce cas. On pourra ajouter une seule nouvelle entrée. En cas d’absence totale de trafic, les feux cessent de changer régulièrement de couleurs, le feu 1 reste au vert.

Exercice n°5 - Etude d’un doseur malaxeur automatique. Le dessin ci-contre représente un ensemble Doseur-Malaxeur automatique. Le malaxeur reçoit des produits A et B pesés

A

B

Briquettes

par une bascule C et des briquettes solubles amenées une à une par un tapis. L’automatisme permet de

VA

VB

réaliser un mélange comportant les trois produits.

Tapis

L’action sur le bouton poussoir départ cycle

Bascule C

(dcy) provoque le début de deux phases simultanées :

d

Détecteur de passage de briquettes

VC

- L’ouverture de la vanne VA de la trémie contenant le produit A se fait jusqu’à l’envoi

Malaxeur basculant

par la bascule d’un signal (a). Ensuite l’ouverture de la vanne VB de la trémie contenant le produit B se

VM-

fait jusqu’à l’envoi d’un signal (b). Ensuite la bascule se vidange dans le malaxeur par ouverture de la vanne VC. La bascule vide envoie un signal (bv). - La rotation du tapis (RT) permet la chute de briquettes dans le malaxeur. Un détecteur (d) permet de détecter la chute de chaque briquette. Un compteur CT permet de ne mettre que la quantité désirée de briquettes par cycle. La fin du cycle consiste à mélanger les produits dans le malaxeur (RM) pendant 25 secondes puis à vidanger par basculement du malaxeur (VM+ et VM-). La rotation du malaxeur continue pendant le basculement de celui-ci pour vidange. La position normale du malaxeur est détectée par p1 et la position de vidange par p0. - Tracer le GRAFCET correspondant au fonctionnement du malaxeur précédant dans le cas où trois briquettes sont nécessaires pour le mélange.

Exercice n°6 : Ascenseur à deux niveaux. On considère un ascenseur permettant de relier 2 niveaux repérés 1 (niveau inférieur) et 2 (niveau supérieur). Les entrées sont constituées de 3 détecteurs tout ou rien ( p1, p2 et f ) et de 4 boutons poussoirs ( m, d, a1 et a2 ) : p1

détecteur de présence de la cabine à l’étage 1

p2

détecteur de présence de la cabine à l’étage 2

f

détecteur de portes fermées

m

bouton de montée situé dans la cabine

d

bouton de descente situé dans la cabine

a1

bouton d’appel d’ascenseur au niveau 1

a2

bouton d’appel d’ascenseur au niveau 2

Les sorties sont constituées de 8 actions continues : D

descente de la cabine

M

montée de la cabine

O

ouverture porte de la cabine

O1

ouverture porte au niveau 1

O2

ouverture porte au niveau 2

F

fermeture porte de la cabine

F1

fermeture porte au niveau 1

F2

fermeture porte au niveau 2

On impose dans ce problème que :

L’ouverture des portes soit automatique à l’arrivée à l’étage. La fermeture des portes soit automatique après 10 secondes d’ouverture.

1 - Etablir le GRAFCET décrivant le fonctionnement de cet ascenseur dans une version très simple où l’utilisateur est unique, c’est à dire que lorsqu’il appelle l’ascenseur, celui-ci est toujours libre et vient immédiatement à l’étage demandé s’il ne l’est pas déjà. On suppose également dans ce premier GRAFCET que l’utilisateur patiente toujours jusqu’à l’arrivée de l’ascenseur et l’emprunte normalement lorsque les portes de celui-ci s’ouvrent à lui, en rentrant dans la cabine en moins de 10 secondes et en appuyant sur le bon bouton parmi les boutons m et d.

On désire bien évidemment améliorer le confort et la sécurité de cet ascenseur et éviter les dysfonctionnements. La recherche de confort nécessite par exemple que l’appel de l’ascenseur soit mémorisé si un deuxième utilisateur appuie sur a1 ou a2 et que l’ascenseur est occupé par un premier. Il nécessite également que l’appui sur m ou sur d soit mémorisé s’il intervient avant la fermeture des portes. Un appui sur d lorsque l’ascenseur est en bas ou sur m lorsqu’il est en haut a pour effet d’ouvrir les portes. La recherche de sécurité nécessite que si un utilisateur entre dans la cabine et n’appuie pas sur l’un des boutons (m ou d), on puisse ouvrir les portes par appui sur l’un des boutons (a1 ou a2). Pour éviter les dysfonctionnements, il est nécessaire qu’un appel non suivi d’utilisation ne bloque pas la cabine à l’un des étages rendant impossible tout accès depuis l’autre étage. En cas d’appuis simultanés sur a1 et a2, l’ascenseur étant libre mais avec ses portes fermées, l’ouverture de celles ci se produit à l’étage où se trouve la cabine.

2 - Etablir le GRAFCET correspondant à cette version améliorée du fonctionnement de l’ascenseur.