EXAMEN D’AUTOMATIQUE SÉQUENTIELLE
Polytech’Tours Département Productique.
Mai 2007- durée 1h45.
Aucune information ne sera donnée en cours d’examen.
S’il vous manque une information et que vous êtes amené à faire des choix, veuillez le préciser sur votre copie.
Sujet n°1
L’objet de cet exercice est d’étudier les conditions de réalisation d’un
automatisme simple à l’aide de relais d’automatisme, à partir d’une analyse grafcet
préétablie traduisant le fonctionnement souhaité.
Dans cet objectif, à chaque étape du grafcet préétabli, on associe un relais dont l’état
traduit l’activité, ou non, de l’étape grafcet associée. (Etape n°i Relais KA n°i).
1. Questions préliminaires:
On considère une fonction mémoire, réalisée par un relais KA que l’on enclenche par
l’intermédiaire d’un bouton poussoir MA (contact associé NO) et que l’on déclenche
par l’intermédiaire d’un bouton poussoir AR (contact associé NF).
1.1. Rappeler le schéma de câblage de la mémoire à enclenchement prioritaire,
ainsi que l’équation logique correspondante.
1.2. Rappeler le schéma de câblage de la mémoire à déclenchement prioritaire,
ainsi que l’équation logique correspondante.
2. On considère le grafcet élémentaire de la figure 1.
0
a
1
b
Figure 1
2.1. A partir des règles d’évolution des grafcets, justifier la nature de la mémoire à
associer à une étape.
2.2. Ecrire les équations logiques des relais KA0 et KA1 associés respectivement
aux étapes grafcets n°0 et n°1.
2.3. Réaliser le schéma de logique câblée correspondant.
2.4. Quel problème subsiste dans le schéma obtenu à la question 2.3 ? Proposer
la mise en œuvre d’un bouton poussoir à préciser pour le résoudre.
2.5. On souhaite disposer d’un bouton d’arrêt d’urgence ARU (contact associé
NF) et de mise sous tension MA (contact associé NO) du montage complet.
Compléter, en conséquence, le schéma de logique câblée obtenu en 2.4
3. On considère le grafcet de la figure 2.
0
3.1. Donner les équations logiques des relais a
associés à chacune des étapes
1
3.2. Proposer un schéma de logique câblée
correspondant au grafcet de la figure2. b c
2
d
3
5s/X1
Figure 2.
Problème
On considère un ilot de production, sous ensemble d’une ligne de production
plus importante, comportant 3 postes de travail.
Chaque palette, pour être traitée, doit transiter successivement et
chronologiquement, par chacun de ces postes de travail, indicés n°1, 2 et 3.
Pour chacun de ces postes, une analyse grafcet des tâches à effectuer a été
réalisée ; les grafcets résultants sont présentés figure 3.
GTP1 GTP2 GTP3
50 60 70
51 61 71
a c e
52 62 72
b d f
53 63 73
Figure 3
4 convoyeurs de palettes autonomes permettent de créer la circulation
nécessaire :
- Un convoyeur d’approvisionnement du poste 1.
- Deux convoyeurs de transfert des postes 1 vers 2 et 2 vers 3.
- Un convoyeur d’évacuation des palettes du poste 3.
La présence d’une palette sous un poste est attestée par une information booléenne
ppi , présence de palette au poste i i 1, 2, 3.
L’objet de cet exercice est d’étudier l’obtention de 2 modes de fonctionnement
distincts et d’assurer de bonnes transitions entre ces 2 modes :
- Un mode de production continu (information booléenne PRODCONT) dans
lequel la production s’effectue de manière continue ; les 3 postes fonctionnent
simultanément pour des palettes consécutives.
- Un mode de production séquencé (information booléenne PRODUNIT) dans
lequel l’opérateur de ligne effectue une demande de traitement complet d’une
palette (information booléenne demande). Dans ce mode de production, une
palette, et une seule, transite successivement par chacun de ces 3 postes.
Pour chacun des grafcets fournis, les réceptivités des transitions initiales et finales
ont été laissées vierges.
On prend les hypothèses de fonctionnement suivantes :
- L’état de référence de ce moyen de production correspond à un ilot vide de
palettes.
- L’approvisionnement amont de cet ilot ne subit jamais de discontinuité. Cet
approvisionnement amont constitue une tâche autonome dont on donne le
grafcet, figure 4.
GTAPPRO
40
41 CONVAPPRO
pp1
42
Figure 4
- Lorsque le mode de production est unitaire, chaque nouvelle production doit
être initiée par une nouvelle demande opérateur et cette nouvelle demande ne
peut être prise en compte que lorsque la production précédente a été évacuée
du poste 3.
Cette dernière hypothèse est valable lors de la transition du mode de
production continue au mode de production unitaire.
- La sélection du mode de production s’effectue à l’aide d’un commutateur 3
positions (PRODCONT +ARRET+ +PRODUNIT=1)
- Pour la tâche de transfert des palettes d’un poste à un autre, le principe est le
suivant :
o L’ordre de transfert d’une pièce d’un poste au suivant n’est donné que si une pièce est
effectivement présente sous le poste ppi et jusqu'à ce qu’elle apparaisse au poste
suivant ppi 1 .
o L’ordre d’évacuation n’est donné que lorsqu’il y a effectivement une pièce sous le
poste 3 et jusqu’à ce que la pièce disparaisse.
o L’ordre d’approvisionnement est donné quand nécessaire et est maintenu tant qu’il n’y
a pas de pièce sous le poste 1, Cf. figure 4.
Un grafcet de la tâche de transfert est donnée figure 5.
30 GTTransfert
31 34 37
pp1 pp1 pp2 pp2 pp3 pp3
32 CONV12 35 CONV23 38 CONVEVAC
pp2 pp3 pp3
33 36 39
1
390
Figure 5
On se propose de déterminer un ensemble de 3 grafcets permettant d’obtenir les
2 modes de fonctionnement souhaités
- un grafcet de conduite GC.
- un grafcet gérant la production continue GPC.
- un grafcet gérant la production unitaire GPU.
Questions
1. On considère qu’un grafcet A est hiérarchiquement supérieur à un grafcet B
dès lors que le grafcet A autorise ou non le déroulement du grafcet B et qu’il
en attend un compte rendu de fin d’exécution.
Proposer un schéma arborescent explicitant la hiérarchie de l’ensemble des grafcets
abordés dans cet énoncé. (GTP1 ,GTP2 , GTP3,GTAppro ,GTTransfert , GC, GPC, GPU)
2. Depuis l’état de référence (A1), énoncer les 2 boucles GEMMA décrivant
l’enchaînement des états par lesquels doit passer le système lorsque :
a. Depuis l’état de référence (A1), on le place en production continue pour
revenir ensuite dans l’état de référence.
b. Depuis l’état de référence (A1), on le place en production unitaire pour
revenir ensuite dans l’état de référence.
3. A partir de ces boucles GEMMA, proposer la structure d’un grafcet de
conduite GC.
4. Proposer un grafcet de production continue GPC.
5. Proposer un grafcet de production unitaire GPU.
6. Compléter les réceptivités manquantes pour chacun des grafcets proposés.