System e Automat is e

8/14/2019 System e Automat is e

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Docum en t lab orpar :

Nom et prnom EFP DR

EZZAIM Noureddine ISTA H. SALAM SALE DRNOI

Rvision linguistique---

Validation---


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Rsumde Thorie et Guide de

travaux pratiquesSYSTME AUTOMATIS CONTRL PAR API

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MODULE 29 : SYSTME AUTOMATIS CONTRL PAR API

Code : Dure : 90 h

OBJECTIF OPRATIONNEL DE PREMIER NIVEAUDE COMPORTEMENT

COMPORTEMENT ATTENDU

Pour dmontrer sa comptence le stagiaire doitinstaller et rparer un systme automatis contrl par APIselon les conditions, les critres et les prcisions qui suivent.

CONDITIONS DVALUATION

Travail individuel. Sur un systme automatis lectropneumatique ou lectrohydraulique,

fonctionnel et contrl par automate programmable avec E/S tout ou rien . partir dune panne provoque. laide :

- de directives et des plans du systme;- de programmes en diagramme chelon, en Grafcet ou en Basic;

- de manuels du fabricant et du Code de llectricit;- des outils et des instruments appropris;- de composants de remplacement.

CRITRES GNRAUX DE PERFORMANCE

Respect des rgles de sant et de scurit au travail. Respect des normes en vigueur. Prcision du travail.

Utilisation adquate des outils et des instruments. Travail soign et propre. Rsultat : fonctionnement du systme selon les spcifications.


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( suivre)

OBJECTIF OPRATIONNEL DE PREMIER NIVEAUDE COMPORTEMENT(suite)

PRCISIONS SUR LECOMPORTEMENT ATTENDU

A. Prendre connaissance des directives, desplans et des manuels techniques.

B. Installer les quipements.

C. Analyser ltat rel de lquipement.

D. Poser un diagnostic.

E. Changer ou rparer le composantdfectueux.

F. Rgler les paramtres de fonctionnement.

G. Vrifier le fonctionnement de lquipement.

H. Consigner les interventions.

CRITRES PARTICULIERSDE PERFORMANCE

- Interprtation exacte des symboles et desconventions du plan.

- Reprage de linformation pertinente dansles manuels techniques.

- Exactitude de la terminologie.

- Installation conforme la mthode et au

plan.

- Vrification minutieuse et complte delquipement.

- Exactitude des mesures releves : tension; courant; rsistance.

- Justesse de la comparaison de ltat rel ltat de rfrence de lquipement.

- Justesse du diagnostic.- Indication valable du phnomne

destructeur.- Choix judicieux des correctifs apporter.

- Choix appropri du composant deremplacement.

- Dmontage et montage prcis.- Mise en place correcte et solidit des

composants de remplacement.

- Rglage fonctionnel des paramtres.

- Prise en considration des spcificationsde fonctionnement.

- Mise en marche approprie et scuritairede lquipement.

- Fonctionnement appropri : des dispositifs de commande; des dispositifs de protection.

- Concision et pertinence de linformationprsente.


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OBJECTIFS OPRATIONNELS DE SECOND NIVEAU

LE STAGIAIRE DOIT MATRISER LES SAVOIRS, SAVOIR-FAIRE, SAVOIR PERCEVOIR OU SAVOIR TREJUGS PRALABLES AUX APPRENTISSAGES DIRECTEMENT REQUIS POUR LATTEINTE DE LOBJECTIF DEPREMIER NIVEAU, TELS QUE :

Avant dapprendre prendre connaissance des directives, des plans et des manuelstechniques (A) :

1. Expliquer le fonctionnement dun systme automatis.2. Dcrire les squences de chaque mouvement dun systme automatis.3. Interprter des schmas, des plans et des devis.

Avant dapprendre installer les quipements (B) :

4. Identifier les normes en vigueur au regard de linstallation dun systme automatis.5. Expliquer les mthodes dinstallation.6. Reconnatre les mesures de scurit prendre lors de linstallation.

7. Installer des cbles et des canalisations.

Avant dapprendre analyser ltat rel de lquipement (C) :

8. Analyser un circuit c.c.9. Analyser un circuit c.a.10. Analyser des circuits semi-conducteurs.11. Appliquer des notions de logique combinatoire.12. Appliquer des notions de logique squentielle.13. Utiliser un automate programmable.14. Analyser des circuits pneumatiques.

15. Analyser des circuits hydrauliques.16. Dfinir les tapes de mise en marche et darrt du systme.17. Utiliser lautomate programmable en mode TEST .

Avant dapprendre poser un diagnostic (D) :

18. Interprter linformation obtenue par lautomate programmable.19. Rparer le composant dfectueux.20. Dceler les pannes par la vue, lodorat, loue et le toucher.21. valuer prospectivement le temps dune rparation.


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( suivre)

OBJECTIFS OPRATIONNELS DE SECOND NIVEAU

LE STAGIAIRE DOIT MATRISER LES SAVOIRS, SAVOIR-FAIRE, SAVOIR PERCEVOIR OU SAVOIR TREJUGS PRALABLES AUX APPRENTISSAGES DIRECTEMENT REQUIS POUR LATTEINTE DE LOBJECTIF DEPREMIER NIVEAU, TELS QUE :

Avant dapprendre changer ou rparer le composant de dfectueux (E) :

22. Effectuer des oprations dusinage manuel.23. Effectuer des oprations dusinage sur machines-outils.24. Appliquer des techniques doxycoupage et de soudage larc lectrique.25. Slectionner les composants de remplacement.26. Appliquer des mthodes dalignement conventionnel.27. Appliquer des techniques de gestion de la maintenance.28. Expliquer limportance de la qualit dans lexcution des travaux.

Avant dapprendre consigner les interventions (H) :

29. Utiliser un micro-ordinateur pour produire des documents techniques.30. Utiliser la terminologie approprie.31. Expliquer limportance de la propret et du soin porter aux aires de travail, aux

outils et lquipement.


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Traiter les informationsentrantes pour mettre des

ordres de sorties en fonctiondun programme.

L'Automate Programmable Industriel

Dfinition

Un Automate Programmable Industriel (API) est une machinelectronique programmable par un personnel non informaticien etdestin piloter en ambiance industrielle et en temps rel desprocds ou parties opratives.

Structure gnrale

Bornier dessorties

Alimentationcapteurs

Alimentationgnrale

Bornier desentres

MmoireEPROM ouEEPROM

Visualisation tat

des entres/sorties

Visualisation tatautomate

Communication

Batterie

Informations(capteurs, dialogue)

Entres

SortiesOrdres

ractionneurs, dialo ue

Programme

Un automate programmable est adaptable unmaximum dapplication, dun point de vue traitement,composants, language.Cest pour cela quil est de construction modulaire.


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Principe de fonctionnementLe traitement lieu en quatre phases :Phase 1 : Gestion du systmeAutocontrle de lautomatePhase 2: Acquisition des entres

Prise en compte des informations du moduledentres et criture de leur valeur dansRAM (zone DONNEE).Phase 3: Traitement des donnesLecture du programme (situe dans la RAM

programme) par lunit de traitement, lecturedes variables (RAM donnes), traitement etcriture des variables dans la RAMdonnes.Phase 4: Emissions des ordresLecture des variables de sorties dans la RAM donnes et transfert vers le module de sorties.

Caractristiques techniquesLes caractristiques principales dun API sont :Compact ou modulaireTension dalimentationTaille mmoireTemps de scrutation

Sauvegarde (EPROM, EEPROM, pile, )Nombre dentres / sortiesModules complmentaires (analogique, communication,..)Langage

UnitCentraleL'unit centrale est le regroupement du processeur et de la mmoire centrale. Elle commande l'interprtation et l'excutiondes instructions programmes. Les instructions sont effectues les unes aprs les autres, squences par une horloge.

Exemple: Si deux actions doivent tre simultanes, l'API les traite successivement.Caractristiques principales:- Vitesses de traitement : C'est la vitesse de l'UC pour excuter 1 K-instructions logiques. (10 20 ms/Kmots).- Temps de rponse : scrutation des entres, vitesse de traitement et affectation des sorties .

MmoireDeux types de mmoire cohabitent :

La mmoi re Langageo est stock le langage de programmation. Elle est en gnral fig, c'est dire en lectureseulement. (ROM : mmoire morte)

La mmoi re Tr avai l utilisable en lecture-criture pendant le fonctionnement cest la RAM (mmoire vive).Attribution des zones mmoire travail en RAM

Nature des Inform. Dsignations Exploitation Zones MmoiresEtats des Capteurs Variable d'entre

Ordres aux practionneurs Variable de sortieRsultats de fonctions

comptage, tempo...

Rsultats intermdiaires

Variable Interneet / ou

Variable mot

Evolution de leurvaleur en fonction

du droulementdu cycle

Zonemmoire

des Donnes

Instructions du cycle Programmedans l'API

Ecrit 1 fois et lu chaquescrutation

Zone mmoirePROGRAMME

Sauvegarde :

Sauvegarde de la RAM(programmes, configuration, donnes)

Sauvegarde Externe(programme, configuration)

1 heure minimum par pile interne 1an par pile externe permanente par EPROM (effaable parultraviolet), EEPROM (effaable parcourant lectrique)....

Bus Entres / Sorties

Unit deTraitement

RAM

Moduledes

Entres

Moduledes

Sorties


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Le transfert de lEPROM ou EEPROM vers la mmoire RAM de lautomate, seffectue chaque reprise secteur et si lecontenu de celle-ci est diffrent.

Les Modules Entres - Sor tiesModule dextension dEntres/Sorties TOR

Module rseau : communication entre automate

Module dextension dEntres Analogiques 0-10V Module

dextension de Sorties Analogiques 0-10V

1.1.1 Branchement des Entres TORLe principe de raccordement consiste envoyer un signal lectrique vers l'entre choisie sur l'automate ds quel'information est prsente.L'alimentation lectrique peut tre fourni par l'automate (en gnral 24V continu) ou par une source extrieure.Un automate programmable peut tre logique positive ou ngative.

Logique positive Logique ngative

Le commun interne des entres est reli au 0V

1 2 3 4 5

AUTOMATE PROGRAMMABLE

En tr es

Al imentat ionCapteurs

Ov 24v

EX : l'API TSX 17 fonctionne exclusivement en logiquepositive (pour mettre une entre automate au 1 logique, ilfaut lui imposer un potentiel de +24 Volts ).

Le commun interne des entres est reli au 24V

1 2 3 4 5


En tr es

Al imentat ionCapteurs

Ov 24v

EX : l'API PB15 fonctionne exclusivement en logiquengative (pour mettre une entre automate au 1 logique, ilfaut lui imposer un potentiel de -0 Volts ).

1 2 3 4 5


En tres

Ov 24v

1s0

dcy

1 2 3 4 5


En tres

Ov 24v

1s0

dcy

Les dtecteurs 3 fils ou lectronique sont de deux types PNPouNPN.

Dtecteur PNP

pour automate logique PositiveDtecteur NPN

Pour automate logique Ngative

Lorsque qu'il y a dtection, le transistor est passant(contact ferm). Il va donc imposer le potentiel +sur la

sortie S . La charge est branche entre la sortie Set lepotentiel -. Ce type de dtecteur est adapt aux units de

Lorsque qu'il y a dtection, le transistor est passant(contact ferm). Il va donc imposer le potentiel -sur la

sortie S . La charge est branche entre la sortie S et lepotentiel +. Ce type de dtecteur est adapt aux units de


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traitement qui fonctionnent en logique positive. traitement qui fonctionnent en logique ngative.

Pour un automate programmable la charge reprsente l'entre

1.1.2 Branchement des sortiesLe principe de raccordement consiste envoyer un signal lectrique vers le practionneur connect la sortie choisie del'automate ds que l'ordre est mis.

L'alimentation lectrique est fournie par une source extrieure l'automate programmable.

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Sorties

commun

Sorties

220V ac 24V ac

-

+

1C

1D+ 1D- KM


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Terminaux de programmati on et de rglageL'API doit permettre un dialogue avec :

Le personnel d'tude et de ralisation pour raliser la premire mise en oeuvre ( Edition programme, Transfert,Sauvegarde...)

Le personnel de mise au point et de maintenance de raliser des oprations sur le systme ( Forage,Visualisation de l'tat, Modification de paramtres temporisation, compteurs....)

Ce dialogue peut tre ralis par :Une Console : Elle sera utilise sur site. Elle comporte un clavier, un cran de visualisation et le langage de

programmation.Un Micro-ordinateur avec un logiciel d'assistance la programmation : Il sera utilis hors site. Il comprend

plusieurs modules pour permettre l'dition, l'archivage, la mise au point des applications.

Mise en oeuvre

Prparation

La Partie Oprative du systme, les grafcets de Production Normale, le Dialogue, le GEMMA (Modes de Marches etd'Arrts), les GRAFCET de Scurit et de Conduite tant dfinis, il reste dfinir la Partie Commande.Si le choix se porte sur un automate programmable, celui-ci tant reli aux practionneurs (affectation Entres/ Sorties) etayant son propre langage de programmation, il faut traduire les GRAFCET prcdents en un programme.

Tracer les GRAFCET adapts l'automateprogrammable.

Remplacer les rceptivits et les actions par lesaffectations des variables d'Entres/Sorties Modifier les structures GRAFCET si ncessaire enfonction des possibilits du langage de programmation. Prparer la programmation pour les temporisations, lescompteurs, les mmorisations d'action etc.. en respectantla syntaxe du langage de programmation.

Ecrire les quations de sorties Recherche des conditions d'excution des actions dansl'ensemble des grafcets et des quat ions logiques

Noter ltat initial des variables Etapes actives au dmarrage, mots de donnes pourtempo ou compteur)

Ecrire le programme. Il existe 2 possibilits d'dition de Programme: Ecrire le programme directement dans le langage

programmable sur feuille de programmation. (Ex: Langagelittral boolen ou GRAFCET PB15 ou LangageGraphique Schma contact ou GRAFCET PL7-2 pourconsole TSX). Ecriture de l'ossature GRAFCET et desrceptivits, puis des quations de sorties. Utiliser un logiciel d'assistance la Programmation(

en gnral GRAPHIQUE )exemple AUTOMGEN

REMARQUE:Le logiciel AUTOMGEN permet l'dition graphique proche des grafcets, puis l'affectation desentres/sorties, la gnration du programme pour lautomate concern, la simulation du programme, le transfert et lasupervision de son excution.


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Transfer t du programme dans l ' automate programmableLe transfert du programme peut tre fait soit :

manuellement en entrant le programme et l'tat initial l'aide d'une console de programmationautomatiquement en transfrant le programme l'aide du logiciel d'assistance, et en ralisant la liaison srie

entre l'ordinateur et l'automate.

Vrif ication du fonctionnementLors de sa premire mise en oeuvre il faut raliser la mise au point du systme.

Prendr e connai ssance du systme (dossier technique, des grafcets et du GEMMA, affectation des entres / sorties,les schmas de commande et de puissance des entres et des sorties).

Lancer l ' excut ion du pr ogramme (RUN ou MARCHE)

Visual iser l 'tat des GRAFCET, des var iabl es...

Il existe deux faons de vrifier le fonctionnement :

En simulation (sans Partie Oprative).En condition relle (avec Partie Oprative).

Simulation sans P.O. Condition relleLe fonctionnement sera vrifi en simulant le comportementde la Partie Oprative, cest dire ltat des capteurs, envalidant uniquement des entres.

Val ider l es entres cor respondan t ltat ini ti al(posit ion) de la Par ti e Oprati ve.

Vali der l es entres cor respondan t aux condi ti ons de

marche du cycle.

Vrif ier l vol uti on des graf cets (tapes act ives).

Vrif ier les ordres mi s (L eds de sorti es).

Modi f ier l tat des entres en fonction des ordr es mi s

(tat tr ansitoi re de la P.O.).

Modi f ier l tat des entres en fonction des ordres mi s

(tat f inal de la P.O.).

....Toutes les volutions du GEMMA et des grafcets doivent

tre vrifies.

Le fonctionnement sera vrifi en suivant le comportementde la P.O. Positi onner l a P.O. dans sa positi on i ni tiale.

Val ider l es condi ti ons de marche du cycle. Vrifier lvolution des grafcets et le comportement de

la P.O. Toutes les volutions du GEMMA et des grafcets doiventtre vrifies.


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Recherche des dysfonctionnements

1.1.3 Causes de dysfonctionnements

Un dysfonctionnement peut avoir pour origine :un composant mcanique dfaillant (practionneur, actionneur, dtecteur,...).un cblage incorrect ou dfaillant (entres, sorties).un composant lectrique ou lectronique dfectueux (interface d'entre ou de sortie).une erreur de programmation (affectation d'entres-sorties, ou d'criture).un systme non initialis (tape, conditions initiales...).

1.1.4 Mthode de recherche des causes de dysfonctionnement

DEBUT

Mettre en xcution

l'automate

Excution?non Oui

Vrifier le

programmeLancer l'volution

Evolution?

Vrifier led associer

la sortie

Observer l'volution

Evolution?Etat initial ?

Vrifier l'tat initial

Comparer

l'volution

Identique ?Led allume ?

FIN

Modifier l'tat initial

Oui

OuiOui

OuiOui

non

non

non non

Comparer

l'volutionVrifier action

Modifier

programme

affectation sortie

Action ralise ?

Led allume ?

Vrifier led associer

l'entreVrifier chane

d'action

Cblage,

practionneur et

actionneur

Vrifier chane

d'aquisition

Cblage et capteur

Modifier

programme

affectation entre

Oui

Oui

non

non

non


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Automate Programmable

sortie

V

alimentation

practionneur

Shunt

1.1.5 Vrification du cblage d'une entre masse communeCette vrification se ralise l'aide d'un voltmtre-ohmtre et d'un shunt (morceau de fil lectrique).

Vrif ier l alimentati on desentres l aide d un vol tmtr e.

Pour vrif ier le capteur et son

cblage, tester aux di f frents

points indiquer l' aide d un

ohmmtre, contact du capteur

ouvert, contact du capteur

ferm.

Pour vrif ier l ' interf ace d'entre

court-cir cuiter le capteur par un

shunt , le voyan t d' entre doi t

s'allumer.

1.1.6 Vrification du cblage d'une sortie relaisCette vrification se ralise l'aide d'un voltmtre-ohmtre et d'un shunt (morceau de fil lectrique).

Vrif ier que U alimentat ion

existe l aide du vol tmtr e.

Forcer l' aide du shunt lasor ti e automate. Si le

practionneur foncti onne, c est

le modul e de sor ti e qui est

dfectueux . Sinon vrif ier l e

practionneur et son cblage.

Pou r vrif ier l e cblage tester

aux dif frents poi nt s de

connexion l' aide d' un

Ohmmtre en l aissant le shun t.

Automate Programmable

capteur

alimentation entres

V

Shunt


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Rsumde Thor ie et Guide de

travaux pr atiquesSYSTME AUTOMATIS CONTRL PAR API

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LAUTOMATE PROGRAMMABLEA.P.I ( T.S.X 17 )

1) Les A.P.I et les systmes automatiss

- Les premiers automatismes raliss, ltaient laide de circuits portes logiques ( ET, OU, NAND, ). Ces circuits taient fragiles et non modulables, donc non adapts de petites modifications car ilfallait tous revoir do du temps et une norme perte de production

- Au fil du progrs, les automates ont vu le jour, ce qui modifia le traitement des informations, rduit lescabines de cblage et rendit les systmes plus flexibles.En fait les automates reprennent le fonctionnement des portes logiques mais maintenant elles sont

programmables et rduites un faibles encombrement.

2) Comment fonctionne un A.P.I.

- Un API est comme un cerveau, il reoit des informations de ces capteurs, les compare sonprogramme et active ou pas des sorties.

>1

ENT

R ES

SO

RTIES


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3) Exemple

- Traduction pour lAPI :

- S1 = I 0,00- S2 = I 0,01- KM1 = O 0,00

- Programmation de lA.P.I. ( ici en squentiel )

X0 -> X1 X1

0

1

ENTR ES

SORTIES

KM1

I 0,00

I 0,01

O 0,00

I 0,00Input

( entre)N du blocs ( si ajout dun blocsupplmentaire, N origine = 0,N nouveau blocs =1, etc )

N de lentre

O 0,00Output

( sortie)N du blocs ( si ajout dun blocsupplmentaire, N origine = 0,N nouveau blocs =1, etc )

N de la sortie

X1

I 0,00 I 0,01 O 0,00


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4) En rsum :

- On programme lA.P.I daprs un grafcet squentiel de fonctionnement, on rattache des capteurs des entres API nommes I X,XX et des relais, contacteurs des sorties API nommes O X,XX.

5) Le langage A.P.I ( TSX 17 ).

5.1) Les entres :

- Il existe 2 types dentres appel test pour lAPI :

les test directes : qui sactive si lentre est active.

les tests indirectes : qui sactive si lentre nest pas active ( idem celluleinverse ).

- Exemple :

I 0,00 = non passant

I 0,00 = passant

I 0,00 = passant

I 0,00 = non passant

5.2) Les sorties :

- Il existe plusieurs types de sorties pour lAPI, mais nous nallons en tudier que 3 sortes :

- Sortie directe : qui fonctionne comme lentre direct.

- Sortie SET ( S ) : qui agit comme une mmoire et reste 1.

- Sortie RESET ( R ) : qui remet zro la sortie S.

I 0,00

I 0,00

I 0,00

I 0,00

S


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Nota : Les sorties S et R sont surtout utilises pour les practionneurs monostables ou des information mmoriser ( auto-maintien de contacteur maintenir activ pour ne pas quil retombe ltat repos et

pour la progr ammation des tapes du grafcet en mode squenti el.

5.3) exemple :

Va remettre 0 la sortieO 0,03

6) La programmation :

- il existe 2 modes de programmations ; le mode LADDERet le mode SEQUENTIEL

- La principale diffrence rside dans lordre dexcution, en LADDER, il ny a pas dordre dans lesLABELS, le label 102 peut sexcuter avant le label 1 ! donc il nest pas ou mal adapt une

programmation par squence ( type grafcet ) ; contrairement au squentiel qui lui suit directement uneprogrammation grafcet.

I 0,02 = 1 O 0,00 = 0I 0,02 = 0

O 0,03 = 1I 0,04 = 1

S

O 0,03 = 1

S

I 0,04 = 0

O 0,03 = 0I 0,05 = 1

R

O 0,00 = 1


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6.1) Le mode de programmation LADDER.

- Le LADDERou langage contactse programme par ligne avec les entres ( test ) et les sorties surles mmes pages de programmations.

- Chaque page se nomme un LABEL, ils vont de 0 999, chaque label comprend 4 lignes deprogrammations, il faut le nommer pour que lA.P.I. le reconnaisse comme ligne de programmation.Pour le nommer, il faut utiliser la touche LAB et le numroter de 0 999.

- les labels ne comportent pas dordre dexcution, cest--dire que le label 50 peut sexcuter avantle label 1 ; on ne peut pas programmer suivant un ordre squentiel ( suivant un grafcet ) car une entrepeut enclencher plusieurs sort ies si ell e est uti l ise dans plusieurs labels.

- Lcran se compose de 4 lignes de programmation :

- Sur ces lignes on peut programmer des entres etdes sorties pour former une ligne de programme.

- Les sorties peuvent tres des bobines ou descompteurs, des temporisations ,

6.2) Le mode de programmation SEQUENTIEL :.


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- Dans le mode SEQUENTIEL, on trouve 3parties :

- Le prliminaire ou PRE qui soccupe de la gesti on des mises en marcheaprs arrts dsirs ounon ( arrts durgences, )

- Le squentiel ou SEQ dans lequel on va crire la structure ou squelette du grafcet et olon peut aussiprogrammer ce grafcet ( condition quil ne soit pas trop important : 4 lignes de

programme par tape et uniquement en sortieSETet RESET). .

- Le postrieure ou POS dans lequel on programme comme en langageLADDERmais ou lonpeut utiliser le grafcet pour ordonner lesLABELS( en incluant des tests directs appartenants auxbits dtapes, exemple : X11 ); chose impossible en modeLADDER.

- 6.2.1) Le squentiel :

- La premire chose raliser est la cration de la structure du grafcet, pour cela vous devez vouspositi onner dans le mode squentiel. Tout dabord vous devez ini tiali ser l automateen mode SEQUENTIEL.

- Vous arrivez ensuite dans lcran de cration du grafcet, cet cran est en fait une partie de pagecomposer de 14 lignes horizontales et 8 colonnes. Chaques lignes comprend diffrents symboles etchaque ligne ses symboles :

- Lignes paires : renvoies, transitions, lignes, et, ou, .

- Lignes impaires : tapes, .

- Vous rentrer ensuite le grafcet en utilisant les renvoies sil dpasse les 5 tapes( voir ci-dessous ).

do je viens, ou je vais

X6

0 6


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- Une fois le grafcet entr dans lA.P.I., vous pouvez le programmer condition que le programme nesoit pas trs consquent ( pas plus que 4 li gnes). Pour cela vous devez positionner le curseur devantltape programmer laide des touches de directionet ZOOMER dans ltape ou latransition choisie laide de la touche ZOOM .

- Vous pouvez ensuite rentrer votre programme mais il faut savoir que les seules sortiesdisponibles sont de la forme SET et RESET.Il faut donc penser toujours riseter

une tape aprs lavoir seter car sinon le programme se bloque: deux bobines dedistributeur ne peuvent et ne doivent pas tres enclenches en mme temps.

- La programmation seffectue donc sur des tapes et sur des transitions mais les crans nont pas lesmmes fonctions :

- Les transitions : reprsentation des entres.

Elles ne contiennent pas de sorties,

car elle enclenche ltape 1, reprsentpar :

- Les tapes : reprsentations des sorties

Elles ne contiennent pas, en rgle

X5

X61

5

#X1

X0

X1

#X1

#

SX1O 0,01

Bobine detransition.


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gnrale dentres sauf scurit oubit de temporisation., de compteur, .

Il ne faut pas oublier de reseter une bobine que lon utilise plus

6.2.2) Le postrieur :

- Le postrieure se programme comme le LADDERmais on utilise les bi ts interne dtapede

lautomate pour pouvoir programmer daprs le grafcet. Chaque tape active active un bit interne dumme nom que ltape, ( tape X1 = bit X1 ). Ce bit est utilis ensuite comme entres permettantdactiv des sorties ( voir exemple ci-dessous )

- Dans le postrieure comme dans le LADDER, toutes les sorties sont disponibles ( set ,reste, direct,jump, ) .

7) Exercice :

R

O 0,00

X0L0

O 0,01

X1 O 0,10


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24

- Nous allons raliser une programmation tape par tape daprs un grafcet de fonctionnementsquentiel.

- Pour entrer dans un parking il faut une carte et une prsence de vhicule ; puis la barrire se lve etlorsque la cellule s3 indique que le vhicule est pass, la barrire se baisse.

- GRAFCET :

7.1) Identification du nombre dentres et de sorties

S3

S0 . S2 . S3

S3 . S1

KM1

0

1

S0

KM23

2

S1

ATTENTE


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- Entres = _______- Sorties = _______

7.2 ) Traduction des entres, sorties en langage API :

- S0 = I __ , __ __ - KM1 = O __ , __ __

- S1 = I __ , __ __ - KM2 = O __ , __ __

- S2 = I __ , __ __

- S3 = I __ , __ __

7.3) Raliser le programme en LADDERet indiquer vos constatations, puis raliser ce mmeprogramme en SEQUENTIEL et indiquer vos constatations :

Nota :Pour cet exercices, nous allons utiliser des bits internes qui serviront de relais ( ou demmoire ) pour diffrentier certaines parties du cycle et viter des nuds ( rptition de deux actions

au mme moment ).- Le bit interne sutilise comme une sortie , mais elle noccupe pas de place extrieure, cest direquelle ne peut pas tre cble.


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8) Application

bas

haut

gauche droite


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- 8.1) LE PALAN :

Ce palan fonctionne comme indiquer sur le grafcet ci-contre, une 1reimpulsion sur le bouton MA1 fait monter la charge qui une fois en hautse dirige vers la droite, arrive droite tout sarrte pour laisser unoprateur dcharger la palette.

Une fois la palette dcharge, loprateur appuie sur bouton MA2 etrefais partir la palette vers la gauche. Une fois gauche, la paletteredescend et simmobilise en bas pour tre de nouveau charge et lecycle recommence.

- Travail demand :

1) Nommer toutes les ENTREES / SORTIES2) Ecrire le programme en LADDER.

3) Programmer lA.P.I4) Rajouter une temporisation.5) Rajouter un compteur.6) Raliser la programmation en SEQUENTIEL.

- 8.2) LA TABLE DIMPRIMERIE :

Une table dimprimerie permet de raliser des petites cartes de visites la demande, il vous est demandde raliser le programme suivant le grafcet ci-dessous :

dc . 1S0 . 2S0

02C

2S0

2S1

MA1 . bas . auche

droite

haut

0

1

2

MONTER

DROITE

ATTENTE

DROITE

DESCENDRE

3

4

5

MA2.droite.haut

gauche

bas


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28

1D et 2D

- 1) En premier lieu il convient de dnommer chaques entres et chaques sorties.- 2) Ecrire le programme sous la forme de LABEL sur le format ci-joint.- 3) Une fois valider par le formateur, vous pouvez essayer sur lA.P.I en utilisant le manuel

programmation TSX 17 .

9) Les temporisations :

- La temporisation est utilise pour temporiser une action ou sortie ; elle peut tre laction ou auretardement. Pour trouver le symbole dune tempo, il faut appuyer sur licne [ ?], cet icne englobe lestempos mais aussi les compteurs, les comparateurs, . . Pour slectionner la tempo, choisir licne [T]et alors le symbole apparat.

2S0

2S1

1

21C

1S1

2D14.1

2D12.0

1D14.1

2D14.1

2D12.0

1D12.0

1S1

2S1

2S0

1S0

3

4

5

6

T Sortie temporis retardement.

Sortie temporis laction.

Entre de la tempo

Vrificateur( souvent shunt aveclentre ).

12.014.0


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29

- Pour programmer la tempo, il faut zoomer dans la tempo, et programmer le temps de base TB de 10 ms, 100 ms, 1 s, 1 mn et la dure PRE de 1 9999.

- Ensuite il faut choisir le contact de sortie suivant leffet temporis dsir, et le raccorder la sortie ou aubit activer.

Nota :La temporisation peut tre programme dans le grafcet, si le programme nest pas tropconsquentsinon il faudra le faire dans le postrieure.

10) Exercices :

- Pour ralis cet exercice, positionnez vous dans le postrieur.- Crer un nouveau LABEL la suite de ceux de lexercice prcdent, et utilis comme test direct une

entre non utilise ; puis all slectionner une tempo. LAPI vous demandera de lui donner un numrode 0 20, choisissez en un et valider.

X0L0

10

T1 b1

b1L0

O 0,01


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30

- Raccordez chacune des deux sorties de la tempo, une bobine de sortie direct non utilise.- Programmer la tempo ( deux fois ZOOM ) pour quelle compte en seconde ( TB ) jusqu' 5 (

PRESET ).- Que constatez-vous ?

11) Le compteur :


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31

- Le processus pour implanter un compteur est exactement le mme que pour la temporisation ; seul lafonction et le cblage diffres.

- Le compteur permet de compter des impulsions ( ou des mises 1 de tests dentres ) etdincrmenter ou de dcrmenter de 1 la valeur de comptage du compteur.

- Si la valeur de comptage est atteinte, la sortie DONE se met un.- Si la valeur de comptage dpasse 9999, la sortie FULL se met 1.- Si la valeur de comptage dcrmente en dessous de 0, la sortie EMPTY se met 1.- Pour remettre le compteur zro en cas de comptage par incrmentation, il faut activ lentre

R.A.Z .- Pour remette le compteur la valeur programme en cas de dcrmentation, il faut activ lentre

PRESET .

Nota :1. La sortie DONEse met un lorsque le compteur atteint sa valeur programme, si le comptage

continu, la sortie se remet zro. Si lon veut garder linformation plus longtemps, il faudra activune sortie SET et la remettre zro( RESET) par lintermdiaire de lentre R.A.Z ou PRESET.

2. Le compteur se programme toujours dans le postrieur dans un label entier ( 4 lignes ).

- Exemple de cblage :

12) Exercices :

I 0,01

B12

C

R

P

U

D

E

D

F

EMPTY :compteur en dessous dezro

DONE :compteur la valeur decomptage.

FULL :compteur au dessus de9999

R.A.Z :remise zro ducompteur

PRESET :remise la valeurde dcompte du compteur

UP :incrmentation ducom teur.

DOWN :dcrmentation ducompteur.

C10

R

P

U

D

E

D

FX0


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32

12.1) Raliser le comptage jusqu' 5 de la mise un du test dune entre de votre choix dans lepostrieure ( sans toucher au programmes prcdents), la fin du comptage activera une sortie non utilise.Une fois la programmation du label effectu mettez vous en mode run et effectu vos essais.

12.2) Insrez une tempo dans le cycle de la platine dimprimerie pour chaque descente du tampon :premire tempo de 5 secondes ( lencrage ) pour bien encrer le tampon,

deuxime tempo de 2 secondes ( au marquage ) pour bien encrer la carte de visite.

12.3) Insrer un compteur pour compter 5 cycles et enclencher une sortie, raccorder un voyant, pourprvenir loprateur quil faut nettoyer les lettres du tampon. Essayer ensuite de mettre en srie avec lasortie, un test dentre nommer SY6 et noter ce quil se passe.

12.4) Insrer un compteur pour compter 5 cycles et enclencher une sortie, raccorder un voyant, pourprvenir loprateur quil faut nettoyer les lettres du tampon. Essayer ensuite de mettre en srie avec lasortie, un test dentre nommer SY5 et noter ce quil se passe.

12.5) Mme nonc, mais le cycle doit se bloquer et ntre dverrouillable que par une entre nonutilise prcdemment .


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33

FONCTION RETARDOU TEMPORISATION

1. Symbole logique de la fonction retard ou temporisation

Notation Symbole

S= t1/e/t2 e

t1 t2

S=t1/e/t2

TP

Dsignations Fonctionse Signal dentre tout ou rien(0,1) qui enclenche la tempot1 temps de retard par rapport au passage 1 du signal dentret2 temps de retard par rapport au passage 0 du signal dentre

S = t1/e/t2 Signal de sortie (fin de tempo)

2. Fonctionnement

e

S=t1/e/t2

t1 t2 Le dbut du signal de sortie Sest retard du temps t1par rapport au dbut du signal e.La fin du signal de sortie Sest retard du temps t2par rapport la fin du signal e.REMARQUE : Dans la plupart des cas t2 = 0. Donc S = t1/e.

3. Ralisations et composants dune temporisation

Lorsquun signal TOR dentre eest prsent, un compteur sincrmente chaque impulsiondune base de temps (en seconde, 1/10 s , 1/100 s,...).Lorsque le contenu du compteur est gal la valeur de consigne t, qui contient le temps deretard, le signal de sortie Spasse 1.

Composants : Signal dentre Compteur de temps Base de temps Consigne Signal de sortie, fin de temporisation


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34

4. Reprsentation dans un Grafcet

Une temporisation dans un grafcet conditionne le franchissement de la transition donclactivation de ltape suivante, en fonction du temps dactivation de ltape laquelle elle estassocie tape.

Le signal dentre est ltape.Le signal de sortie ou de fin temporisation est la rceptivit.

Un grafcet dcrit le fonctionnement en fonction des entres/sorties dune frontire.

La temporisation tant interne cette frontire, elle ne doit pas apparatre en action

dans le grafcet, mais seulement en commentaire. Elle sera donc dfinie par son

logigramme.

Exemple :

X1

5s 0

S=5s/X1

TP11

2

TP1

5s/X1

5. Exercice

Sur une presse, pour des raisons de scurit, loprateur doit commander sa descente laide des deux mains, avec un cart entre les 2 appuis de 0.3 seconde maxi.

Sb1

b2Commandebi-manuelle

Tracer le grafcet dcrivant le fonctionnement de cette commande bi-manuelle.


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35

Outils de description du fonctionnement dun automate TP N 12Dure 3 h

1/ Prsentation :

Le systme dont vous disposez est la modlisation dun chariot de fraiseuse, nous lesymboliserons de la faon suivante :

1.1/ Cahier des charges

Afin dusiner une pice, le chariot apporte la pice vers la fraise en grande vitesse(GV) vers la gauche. Au contact du capteur b le dplacement de la pice seffectue enpetite vitesse (PV). Une fois le capteur a actionn, le dplacement du chariot s arrte etrepart sur la droite en grande vitesse, jusquau contact de c.

Ici la petite vitesse est ncessaire afin dobtenir un usinage correct,Ce cycle sera command par un automate programmable le TSX 17.

2/ Etude du systme :

2.1/ La fonction globale du systme : compltez lactigramme (SADT)

W

a b c

Fraiseuse

chariot

capteurs

Moteur

R E C


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36


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37

2.2/ Dterminer les Entres/Sorties

2.3/ Complter lorganigramme

Entres Sorties


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38

2.3/ Ralisation des grafcets du systme

2.31/ Raliser le grafcet du point de vue de la partie oprative (P.O)

2.31/ Raliser le grafcet du point de vue de la partie commande (P.C)

0

1

2

0

1

2


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39

2.31/ Raliser le grafcet du point de vue de lautomate

2.4/ Mettre en uvre le systme avec lautomate TSX-17

- Ecrire le programme du TSX-17 sur lAnnexe 1.- Tracer le schma de commande du systme automatis (Annexe 1).- Lancer lessai aprs vrification de la programmation par lenseignant.- Vrifier la conformit du cycle par rapport au cahier des charges.

- Dans ce travail nous nous conformerons aux dfinitions suivantes

Entres de lautomate : Sortie de lautomate :

I0,0 : Entrecapteur c O0,0 : Commande de droite.I0,1: Entrecapteur b. O0,1 : Commande de gauche.

I0,2: Entredu capteur a. O0,3 : Commande de petite vitesse.I0,4 : dcy.10,3 : Init

2.5/ Conclusion

- Le cahier des charges est-il respect ?

- Enoncez les difficults rencontres.

- Dans quel domaine les organigrammes sont-ils plus utiliss ?

0

1

2


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40

Annexe 1

1 Schma de puissance :

Sur le systme , le moteur utilis est courant continu.Il est aliment avec une tension de 24 V, pour une puissance de 0,7 KW.

-Avec Km1 : Marche droite ;Km2 : Marche gauche ;Km3 : Marche petitevitesse.

3/ Schma de cblage de la partie commande

24V

0V

M

R

Km1 Km2

Km3

O0,0 O0,1 O0,2 O0,3 O0,4 O0,5 O0,6 O0,7

0V 24V I0,0 I0,1 I0,2 I0,3 I0,4 I0,5 I0,6 I0,7 I0,8 I0,9 I0,10 I0,11 I0,12

Km3

Unit centrale TSX 17-20 : Entres et Sorties Tout ou Rien

Communs Module 0

des sorties

24V

0V

Km2 Ka1Km1L1

KA1


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41

Correction


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42

2/ Etude du systme

2.1/ La fonction globale du systme (SADT).

2.3/ Complter lorganigramme :

Chariot de fraiseuse

Picebrute

Piceusine

230CapteursRsistance

DplacerInformationcapteur

CopeauxRW E C

Dbut

Dpartcycle

Dplacement gauche

Charioten b

Dplacement gauche en P.V

Chariot

en a

Dplacement droite

Charioten c

Oui

Non

Oui

Non

OuiNon

Oui

Pupitre Programme


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43

2.3/ Ralisation des grafcets du systme

2.31/ Raliser le grafcet du point de vue de la partie oprative (P.O)

2.3.2/ Raliser le grafcet du point de vue de la partie oprative (P.C)

0

1

2

3

Dpart, Initialisation

Dplacement gauche

Chariot en b

Dplacement gauche, P.V

Chariot en a

Dplacement droite

Chariot en c

Dcy . Init

0

1

2

3

Km2

b

Km2 Km3

a

Km1

c


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2.3.3/ Raliser le grafcet du point de vue de la partie oprative (P.C)

Lgende :

Entres de lautomate : Sortie de lautomate :

I0.0 : Entrecapteur c O0.0 : Commande de Km2I0.1: Entrecapteur b. O0.1 : Commande de Km1I0.2: Entredu capteur a. O0.3 :: Commande de Km3I0.4 : dcy.I0.3 : Init

2.4/ Mettre en uvre le systme avec lautomate TSX-17

a b c

Unit centrale TSX 17-20 : Entres et Sorties Tout ou Rien

Communsdes sorties

KM3

24V

KM1 KM2

0V

Km2 Ka1Km1

L1

Dcy

KA1

0

1

2

3

I0.3* I0.4

O0.0

I0.1

O0.0 O0.3

I0.2

O0.1

I0.0

Module 0


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45

Dossier Ressource


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Prsentation gnrale de lautomate TSX-17


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LOrganigramme

Exemples dutilisations

Exemple 1 :

Un dispositif doit porter une temprature de 75C un liquide stock dansune cuve, la temprature ambiante de 20C. Le traitement thermique est interrompuds que la temprature du liquide atteint la temprature de consigne.

Organigramme Langage algorithmique

Exemple 2 :Organigramme Langage algorithmique

Procd

Terminaison (Dpart, fin de cycle)

Dcision (oui, non)

Dbut

Enclencher

chauffage

Lire Tl

Tl=Tc

Fin

Dbut algorithme :ChauffeVariablesTemps consigne :Tc=75C

Temps liquide :TlCH, chauffage 0 nonenclench CH, chauffage 1 enclench

Dbut action :RpterCH 1, enclencher chauffage ,lire Tl .Jusqu Tl=Tc Fin actionFin algorithme

Dbut

Condition

Traitement1

Traitement2

Dbut algorithme :Structure alternativeDbu actionSIcondition vraieAlors faire traitement 1 Sinonfaire traitement 2 Fin siFin actionFin algorithme.


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LAnalyse fonctionnelle

Fin

Energie

W C E

Configuration-programme

Exploitation

Dialogues H/MDialogues M/M

R

Rglage-mcaniques (courses, capteurs..)-lectrique (variateur)

Caisserentrerou sortir

Caisserentre ousortie

Pertes

nergtiques

Info capteurs

Systme

Stocker oudstocker des

caisses


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Evaluation Formative :

Tches raliser Correct Correct (avec

aide)

A revoir Non compri

Fonction globaledu systme

Organigramme du

systmeGraphe des

entres / SortiesGrafcet pt vu

POGrafcet pt vu

PCGrafcet pt vuAutomate

Mise en uvre

Du programme

Apprciation

globale :

Remarque :


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Fiche de synthse

Les Organigrammes :sont davantage utiliss au niveau de linformatique.

Le graphe des entres /Sorties :

Grafcet du point de vue P.O :

Ici nous sommes la place dun industriel qui souhaite un systme automatisavec un fonctionnement prcis. Il ne connat pas la technologie qui va tre employe.

Grafcet du point de vue PC :

Dans ce cas nous sommes le concepteur qui connat la technologie du systme,pouvant dfinir les lments commander.

Grafcet du point de vue automate :

Capteurs +lments du

pupitre decommande

Actionneurs,qui agissent

sur la P.O

transition

tapeAction prsente par unverbe linfinitif

Expression conjugue dun tat.

Practionneuragissant sur laction

souhaite.Symbole des Capteurs ou lments du

pupitre de commande actionns.

X0 X1

#I0,1 Identification des entres de

lautomate. I0,

1

0

Dans ltape dsigne, lessorties de lautomate agirontsur lalimentation des pr-actionneurs dsirs.

1 Dplacer le chariotA gauche

Le chariot est sur b.

1 Km1

b

O0,0 O0,1 X1 O0,0

O0,1X1


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Programmation : En traitement Postrieur chaque sortie est nomme une seulefois.

Fiche de synthse

Les Organigrammes :sont davantage utiliss au niveau de linformatique.

Le graphe des entres /Sorties :

Grafcet du point de vue P.O :

Ici nous sommes la place

Grafcet du point de vue PC :

Dans ce cas nous sommes

Grafcet du point de vue automate :

C. +lments du

.

A.,

sur

.

.A...

E..

Practionneur

..Symbole ...

X0 X1

#I0,1 Identification

..

1

0

Dans ltape dsigne, .

1 Dplacer le chariot gauche

Le chariot est sur b.

1 Km1

b

O0,0 O0,1

X22 O0 ,1


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Programmation : En traitement Postrieur chaque sortie est nomme une seulefois.

2 O0 ,1


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ACTIONNEURS

- Moteurs

- Vrins- Electrovannes- etc.

CAPTEURS

- Dtecteur de fin de course- Dtecteurs de proximit- Cellules photolectriques

- etc.

PRE-ACTIONNEURS

- Contacteurs- Variateur de vitesse

- Distributeurs- etc.

ORGANE DE DIALOGUE

- Boutons, voyants- Terminal de programmation

et de rglage- Ecran / clavier

AUXILIAIRES DECOMMANDE

- Relais- Contacteurs auxiliaires- Cellules pneumatique


PARTIEOPERATIVE

PARTIECOMMANDE

Modulesd'entres

Modulesde sorties

Unit centrale(lecture du programme)

Module de dialogue

TRAITEMENT DES DONNEES

STRUCTURE D'UN AUTOMATISMEPILOTE PAR UN A.P.I.


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Traitement interne

Acquisition des entres

Prliminaire

Squentiel

Postrieur

Mise jour des sorties

Acquisition de l'tat physique desmodules d'entres de l'automate

Traitement interne

Le traitement prliminaire :langage contact,

liste d'instructions,ou littral

Le traitement squentiel :Grafcet

Le traitement postrieur :langage contact,liste d'instructions,

ou littral

Mise jour de l'tat physique desmodules de sorties de l'automate

PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DU TSX37AVEC UN PROGRAMME GRAFCET


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Zone de traitement Prliminaire

Il s'excute avant le grafcet et il permet detraiter des vnements ayant une influencesur le traitement squentiel et postrieur :- gestion des reprises secteurs,- arrt d'urgence,- initialisation,- prpositionnement des graphes.

Label 1

Label 2

Zone de traitement Postrieur

Il s'excute aprs le grafcet. Ce traitement estle dernier excut avant l'activation dessorties. Il permet galement de programmer lalogique de sortie.D'une manire gnrale il est recommand de

programmer les actions agissant directementsur le processus dans ce traitement

postrieur.

Label 1

Label 2

Zone de traitement Squentiel

Il permet de programmer l'ossature del'application. Il contient donc la structure dugrafcet avec les rceptivits associes auxtransitions et les actions associes auxtapes.

N.B. :- 20 tapes peuvent tre activessimultanment,- 24 transitions peuvent tre validessimultanment

Page 1

Transition de X10X1110

11

12

12

10Page 2

Transition de X20X21

20

21

22

22

20

STRUCTURE D'UN PROGRAMME GRAFCET


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INTERPRETATION D'UN LANGAGE DE PROGRAMMATIONEN LADDER (TRAITEMENT PRELIMINAIRE, TRANSITION DU

TRAITEMENT SEQUENTIEL, TRAITEMENT POSTERIEUR)

Correspondance entre la continuit lectrique d'un contact et le niveau de l'entre associe.

Exemple : 1 contact fermeture (S1) et 1 contact ouverture (S2) aliments en 24 Vcc relis un module d'entres d'automate programmable.

Symboles graphiques de programmationReprsentation dechaque contact

lectromcanique

Niveaux logiquesDes entres

associesTest de l'tat du bit del'entreAssocie au contact

Test de l'tat inversedu bit deL'entre associe aucontact

"Actionn" "1" Rsultat du test : "1" Rsultat du test : "0"S1"Repos" "0" Rsultat du test : "0" Rsultat du test : "1"

"Actionn" "0" Rsultat du test : "0" Rsultat du test : "1"S2"Repos" "1" Rsultat du test : "1" Rsultat du test : "0"

Entre 1%I1.1

+ 24 V cc

S1

S2

Module d'entre

de l'automate

Entre 2%I1.2


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Correspondance entre le niveau logique de la sortie et la continuit de la bobine associe.

Exemple : 1 bobine de contacteur (KM1) alimente en 24 Vcc pilote par une sortierelais d'automate.

Symboles graphiques de programmationRsultat de la fonctionlogique

Transfert du rsultat dela fonction logique dansle bit de la sortieassocie la bobine

Transfert du rsultatinverse de la fonctionlogique dans le bit de lasortie associe labobine

"0" Rsultat du transf : "0" Rsultat du transf : "1""1" Rsultat du transf : "1" Rsultat du transf : "0"

Etat de la bobine KM1 : - "Active" si le rsultat du transfert est "1"- "Repos" si le rsultat du transfert est "0"

Commun

C1

KM1

24 V

0 V

Module de sortiesde l'automate

Sortie 1%Q0,1


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LE PL7 MICRO

Le PL7 Micro est un logiciel sous environnement Windows

Il se lance par un "double clic" sur le fichier "*.stx" contenant l'application ou par l'intermdiairedu menu dmarrer, programme, modicon tlmcanique, Pl7 micro Vx.x.

1) Nouvelle application :

Pour une nouvelle application, dans le menu principal, faire :

FichierNouveau.

La fentre ci dessous s'ouvre.

Choisir l'automate utilis par exemple TSX3721 V3.0 et choisir la programmationGrafcet.

Valider votre choix par l'appui sur le bouton "OK".

L'application est cre et la fentre "Navigateur Application" s'ouvre alors.


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59

2) Application existante:

Aprs un "Double clic" sur le fichier contenant l'application "*.stx", ou parl'intermdiaire de "Fichier, Ouvrir" ou encore "APConnecter", la fentre NavigateurApplication" s'ouvre.

Cette fentre est de la forme "Explorateur" et contient toutes les informations relatives l'application, c'est dire la configuration de l'automate, son programme, ses variables, les tablesd'animations,

Un simple "Double clic" ou "Clic droit" sur le dossier choisi par le programmeur, permetd'afficher un menu, d'ouvrir le dossier correspondant, d'obtenir certaines proprits.

Dans la tche matre, nous retrouvons les trois traitements principaux :

Prl traitement prliminaire,

Chart traitement squentiel.Post traitement postrieur.


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Aprs avoir slectionn la configuration matrielle et un "clic droit", nous avons lapossibilit d'ouvrir la configuration. Nous retrouvons la fentre ci-dessous :

Un double clic sur le module correspondant permet la configuration de ce dernier ouencore la mise au point en mode connect (connexion tablie entre l'automate et l'ordinateur de

travail).


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Lorsque l'utilisateur fait la commande "APConnecter "et que le fichier implant dans la

mmoire du l'ordinateur PC est diffrent de celui dans la mmoire de l'automate, la fentre ci-dessous s'ouvre.

Le bouton "AutomatePC" permet de transfrer le programme contenu dans lammoire de l'automate vers l'ordinateur PC.

Le bouton "PCAutomate" permet de transfrer le programme de contenu dans lammoire de l'ordinateur PC vers la mmoire de l'automate. Lors de cette commande, l'automatedoit tre en "Stop". Ne pas oublier de le remettre en "Run" une fois cette opration termine.


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Traitement prliminaire

Ouvrir le traitement prliminaire en double-cliquant sur PRL . Il peut tre programmen Ladder (LD), structur (ST), ou instruction list (IL)

Pour faire une modification "double-cliquer" sur le RUNG. Il passe alors en rouge. Lessymboles en LADDER apparaissent en bas de lcran. Ils sont accessibles par les touchesfonctions (F1 F12).Une fois les modifications termines, valider le RUNG par un appui sur latouche "Entre". Il repasse en noir.

Les modifications sont possibles en mode connect.


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Traitement squentiel

1) Modifier un grafcet

Ouvrir les pages grafcet en "double-cliquant" sur "GR7".

Les symboles de construction apparaissent en bas de lcran. Ils sont accessibles par les touchesfonctions (F1 F12).Positionner le curseur sur le grafcet modifier, " double-cliquer", le grafcet devientrouge. Effectuer la modification et valider par la touche "Ente". Le grafcet redevient noir.


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2) Modifier une transition

Positionner le curseur sur la transition modifier, cliquer droite et choisir "Ouvrir".

Les transitions peuvent tre programmes en Ladder (LD), en structur (ST), ou eninstruction list (IL). Les symboles Ladder apparaissent de nouveau en bas de lcran. Ils sontgalement accessibles par les touches fonctions (F1 F12).


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Traitement postrieur

Pour ouvrir les pages du traitement postrieur, "double-cliquer" sur "POST". Lepostrieur peut tre programme en Ladder (LD), en structur (ST), ou en instruction list (IL).Les symboles Ladder apparaissent en bas de lcran et sont accessibles par les touchesfonctions (F1 F12).


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Paramtrage dun bloc fonction

Pour modifier les paramtres dun bloc fonction (tempo, compteur,), cliquer sur FBprdfinis dans dossier variables, puis choisir le type de fonction dans le menu droulant.

Il est possible de modifier la valeur de prslection en mode connect, mais pour quilsoit pris en compte il faut passer lautomate en "STOP", faire une initialisation "INIT", puisrepasser lautomate en "RUN". Une fois la modification termine valider et fermer la fentre.


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Utilisation dune table danimation

Pour visualiser ltat dune ou plusieurs variables en mode connect, il suffit de crer une tabledanimation. Pour cela cliquer droite sur "table danimation", et choisir "crer".

Choisir ensuite le nom des variables que vous dsirez visualiser. Il est possible de sauvegardercette table lors de la fermeture de la fentre.

A laide des touches fonction (F3 F8), nous avons la possibilit de forcer ou de modifier cesvariables.


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STATION

DOSSIER TECHNIQUE

Application :

Concepteur :

Version logiciel :

Projet :

Version application :

Date de dernire modification :

Automate cible :

EXERCICES D'APPLICATION.STX

ARROUD

PL7 V3.3

TRETEMENT DE SURFACE

0.0

26/02/2005 11: 22: 52

TSX 3722Checksum: 1593 B


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79


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Capteurs T.O.R TP N 23Dure 1h30

1/ Daprs les capteurs prsents

Compltez les dfinitions et la fonction globale des capteurs selon un point de vue gnral.

Un capteur est un dispositif technologique pour le changement dtat physique (ex : activation ducapteur par une pice).

Et un dispositif qui cette saisie en un signal exploitable par la partie commande (ex : Signal

logique 24 V).

2/ Identification de capteurs sur des systmes

Daprs le fonctionnement du Magasin tournant, vous complterez le tableau ci-dessous :

Afin rpondre la question, vous ferez fonctionner les systmes. Pour ce faire utiliserez ladocumentation technique.

N Capteur Type Rle dans le systmeInductifInductif

ElectromcaniquePhoto lectrique

Dtecteur galet

Dtecteur photolectrique

nergie Rglage

Configuration

Exploitation

Capteur


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81

Sur le systme du transgerbeur vous identifierez la fonction des capteurs suivant :

Type Rle dans le systmePhotolectrique

Electromcanique

Par ces divers capteurs, nous constatons que chacun traite linformation de manirediffrente.

Nous allons donc reprsenter les diffrentes transformations subit par le signal dentre.Exemple :

Constitution dun capteur de position galet

Compltez le graphe ci-dessous en vous aidant du vocabulaire donn :

Constitution gnrale des capteurs

Vocabulaire :Phnomne physiqueTransducteurSignal adaptCorps dpreuv

Daprs la documentation donne en ressource, indiquez pour les capteurs :S6 du magasin tournantEt le photolectrique du transgerbeur

Leur correspondance un systme de dtection de barrage, reflex ou de proximit.S6systme de dtection

galetLamellesde cuivreActionmcanique Signal lectrique


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S1systme de dtection

3/ Guide pour le choix dun capteur de position

Compltez le guide de choix dun capteur de position avec les trois technologies existantes, etdsignez les types de dtecteurs :

Systme automatis

Le systme est-ilpneumatique ?

Le traitementlogique est-il

pneumatique

Technologie Technologie Technologie

InterrupteurDe position

Lobjet est-ilsolide

Lobjet est-ilmtallique ?

Distance 48 mm ?

Distance> 15 mm ?

Dtecteur

Systme

LambianceEst-ellePoussireuse?

Lobjet est-ilBrillant ?

Systme

Oui Non

NonOui

Oui Non

Non

NonNon

Non

Non

Oui

Oui

Oui

Oui

Oui


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Cet Organigramme permet de choisir, en fonction des contraintes de lenvironnement, des capteursadapts au systme.

1/ Daprs les capteurs prsents

Compltez les dfiniti ons et la foncti on globale des capteurs selon un

point de vue gnral

Un capteur est un dispositif technologique pour saisi rle changement dtat physique (ex : activationdu capteur par une pice).

Et un dispositif qui convertitcette saisie en un signal exploitable par la partie commande (ex : Signallogique 24V).

2/ Identification de capteurs sur des systmes :

Daprs le fonctionnement du Magasin tournant, vous complterez le tableau ci-dessous :

N Capteur Type Rle dans le systme

S1Inductif Dtecte si les chariots ont fait un tour

complet.

Dtecteur Systme Dtecteurcapacitif

Dtecteur galet

Dtecteur photolectrique

Saisiret converti r

nergie Rglage

Configuration

Exploitation

Phnomnephysique

I mageInformationnell

Capteur


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S2Inductif Dtecte le passage des balancelles.

S4 ouS9 Electromcanique Dtecte louverture de la porte ouDtecte les socles de protection

S6 Photo lectrique Dtecte une pice dans la balancelle

Sur le systme du transgerbeur vous identifierez la fonction des capteurs suivant :

N Capteur Type Rle dans le systme1 Photolectrique Prsence dun casier2 Electromcanique Fin de course

Par ces divers capteurs, nous constatons que chacun traite linformation de manirediffrente.

Nous allons donc reprsenter les diffrentes transformations subit par le signal dentre.

Exemple :

Constitution dun capteur de position galet

Compltez le graphe ci-dessous en vous aidant du vocabulaire donn :

Constitution gnrale des capteurs

Vocabulaire :

Phnomne physique

Corps

dpr euv

Transducteur

Galet Lamellesde cuivre

Actionmcanique

Signal lectrique

Phnomne

PhysiqueSignal adapt


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TransducteurSignal adaptCorps dpreuve

Daprs la documentation donne en ressource, indiquez pour les capteurs S6 et 1 leur

correspondance un systme de dtection de barrage, reflex ou de proximit.

S6systme de dtectionS1systme de dtection

3/ Guide pour le choix dun capteur de position

Compltez lorganigramme :

Systme automatis

Le systme est-ilpneumatique ?

Le traitementlogique est-il

pneumatique

Technologie

PneumatiquTechnologie

Electr omcan ique

Technologie

Electronique

Lobjet est-ilsolide

Lobjet est-ilmtallique ?

Distance 48 mm ?

Distance> 15 mm ?

Dtecteur

Photolectr ique

LambianceEst-ellePoussireuse?

Oui Non

NonOui

Oui Non

Non

NonNon

Oui

Oui

Oui

Photolectr ique de type refl ex

Photolectr ique de type refl ex


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1

1

GraphedeCommandeEtapeTransition

1- RAPPEL

I l s agi t d un out i l de descr ipti on squentiel des automati smes, il se composede 3 lments graphiques :

v tape: correspond une squence (tat spcifique de la machine au cours de laquelle lesystme est invariant). A chaque tape, on associe des actions :

Une tape est soit active, soit inactive. A un instant donn, la situation de lautomatisme estentirement dfinie par lensemble des tapes actives.

Lexcution de certaines actions peut tre soumise des conditions logiques lies des variablesdentre ou aux tats dautres tapes appeles tape conditionnelle.

InterrupteurDe position

Dtecteur

InductifSystme

Prox imi t

Systm

Barrage

Dtecteurcapacitif

Lobjet est-il

Brillant ?

Systme

Reflex

Non

Non

Oui

Oui

liaison oriente

tape

transition

Allumer L1

tape initialetape active

0 12Moteur M3

Si tape 2 ative , alorsrotation du moteur

X2

Etape conditionnelle


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v transition: Elle spare deux tapes successives. On lui associe une rceptivit (unequation logique). La rceptivit associe une transition peut faire intervenir, outre lesvariables dentre, le caractre actif ou inactif de certaines tapes.Une rceptivit toujours vraie est crite =1

13

a

b .X3

c

a


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1.1- GRAFCET LINEAIRE

Condition initiale : Train en a0, appuie sur le BP S1, un aller retour.

1.2- REPRISE DE SEQUENCE

On rajoute un commutateur S2 : S2 = 0: 1 seul aller retourS2 = 1: marche continu

a0 a1

A R

S11

2

1 A

a0 .S1

a1

a0

2

1 A

a0 .S1

a1

a0.S2

a0.S2

0

0


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1.3- SAUT DETAPE

Conditions initiales : si le chariot se trouve sur a0, alors une pression sur S1 provoque un allerretour du chariot. Si initialement le chariot ne se trouve pas sur a0, alors une pression sur S1nentrane quun retour du chariot jusqu a0.

1.4- SELECTION DE SEQUENCES : AIGUILLAGE EN OU

A lissue dune tape, on a le choix entre plusieurs squences possibles. Ce choix est fonctiondes diffrentes transitions correspondantes aux rceptivit.

2

1 Aa0 . S1

a1

a0

S1 . a0

2

1 Action A

Action B

m . x

a

b

2

1 Action L

Action M

m . x

l

m

2 Action C

c

Divergence en OU

Convergence en OU

0

0


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1.5- SEQUENCES SIMULTANEES : AIGUILLAGE EN ET

Souvent, dans une machine automatique poste multi ple, plusieurs squences sexcutent

simu ltanment, mais les actions des tapes dans chaque branche restent indpendan tes.

Pour reprsenter ces squences simu ltanes, une tr ansit ion unique et deux tr ai ts paral llesindiquent l e dbut et la f in des squences.

A partir de ltape 0, la rceptivit m provoque lactivation simultane des tapes 1 et 11 ; puisles squences 2-3-4 et 12-13 voluent de faon indpendante.Les tapes 4 et 13 sont des tapes dattente, lorsquelles sont actives, la transition est franchie.Ltape 7 est active, elle dsactive les tapes 4 et 13.

2

1 Action A

Action B

a

b

12

11 Action L

Action M

l

m

3 Action C

c

DIVERGENCE en ETdbut des squences simultanes

CONVERGENCE en ETfin des squences simultanes

m

13

4

=1

5

0


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1.6- REGLES DEVOLUTION DU GRAFCET

q Rgle 1L ini ti al isation prcise les tapes actives au dbut du fonctionnement. On repre cestapes ini tiales en doublant les contour s du symbole corr espondan t.

q Rgle 2Une transition est soit valide soit non valide. Elle est valide lorsque toutes les tapesimmdiatement prcdentes (dites tapes dentre de la transition) sont actives. Elle ne

peut tre franchie que lorsquelle est valide ET que la rceptivit associe latransition est vraie. La transition est alors obligatoirement franchie.

q Rgle 3

Le franchissement dune transition entrane lactivation de TOUTES les tapesimmdiatement suivantes (dites tapes de sortie de la transition) et la dsactivation detoutes les tapes immdiatement prcdentes (tapes dentre de la transition).

q Rgle 4Plusieurs transitions simultanment franchissable sont simultanment franchies.

q Rgle 5Si au cours du fonctionnement une mme tape doit tre dsactive et active

simultanment, elle reste active.

Cas particulier :Une tr ansi ti on peut n avoi r aucune tape d entre elle est tou jours vali de) ou aucunetape de sor tie. Les rgles dvolution dfinies ci -dessus s appl iquent de la mme faon.

En conclusion :

Pour fr anchir une transitionil faut que :

- les tapes immdiatement prcdentes soient actives ;

- la rceptivit associe la transition soit vraie.

Le fr anchissement d une transiti onentrane :

- lactivation des tapes immdiatement suivantes ;- la dsactivation de toutes les tapes immdiatement prcdentes.


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2- NOTION DE POINT DE VUE

La spcif ication " point de vue" dcri t quel ni veau se place le concepteur pour donner

une description du systme. Plusieurs points de vue permettent un n iveau de f inesse

progressif dans l a description des foncti ons de la production normale d'un systme.

2.1- LE POINT DE VUESYSTEME

Ce Grafcet dcrit, sous une forme littrale, le procd, la coordination et l'volution des diffrentessquences (oprations) relatives un systme. La descriptiondemeure abstraiteet ne demande

pas de notion d'automatisme pour la comprendre.On observe l'volution du produit.

Exemple sur le thme : Poste de perage

2

1 Maintenir la pice

1.1.11 Percer la ice d'un

Dpart du cycle

La pice est maintenue

Trou perc

0

3

Pice vacue

Systme


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2.2- LE POINT DE VUE "PARTIE OPERATIVE"

appel aussiGRAFCET CONCEPTEUR ouFONCTIONNEL

Ce Grafcet dcrit sous formes d'actions fonctionnellesle comportement de la P.O pour obtenir lesactions dsires. A ce niveau, le choix technologique est fait.Il est de forme littrale.

On observe le comportement des actionneurs .

Suite de l'exemple :

3 Fin du perage

Unit en position haute

2

1 Serrage pice

Percer la piced'un 14mm

Dpart du cycle . Prsence pice

Pice serre . Moteur en rotation

Pice perce

0

Mise en marche

du moteur

5

4 Arrt dumoteur

Evacuer lapice

Moteur arrt . Pice libre

Pice hors unit de perage

6 Retour de

l' ecteurEjecteur rentr

Desserrage de laice

P.O.


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2.3- LE POINT DE VUE "PARTIE COMMANDE"

appel aussiGRAFCET REALISATEUR ouTECHNOLOGIQUE

A ce niveau, le concepteur s'implique dans le fonctionnement de la partie commande . Le

langage est cod . Il reoit des informations et met des ordres.On choisie les practionneurs et les capteurs .


2

1 A+

C+

p . v1

a1 . d1

c1

0

3 C-

c0

KM1

5

4 A-

B+

a0 . d0

b1

6 B-

b0

KM1

KM1

P.C.


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2.4- LE POINT DE VUE "PARTIE AUTOMATE"

appel aussiGRAFCET A.P.I.

Ce Grafcet prend en compte le langage spcifique l'automate et devra se rapprocher sipossible du Grafcet du point de vue "partie commande (P.C)".

Au pralable, une affectation des Entres/Sorties est ncessaire .Suivant le type dAPI, il se peut quil ny est pas la structure de loutil GRAFCET, mais lutilisationdune autre structure comme le langage LADDER, Organigramme, etc.On choisie lAPI et son langage.


ENTREESSORTIES

v1 I 0,0 KM1 O 0,0p I 0,1 A+ O 0,1

a1 I 0,2 A- O 0,2a0 I 0,3 B+ O 0,3b1 I 0,4 B- O 0,4b0 I 0,5 C+ O 0,5c1 I 0,6 C- O 0,6c0 I 0,7

d1 I 0,8d0 I 0,9

I0,4

I0,5

I0,7

I0,3 . I0,9

I0,0 . I0,1

5 O0,3

6 O0,4

2

1 O0,0

O0,5

I0,2 .I0,8

I0,6

0

3 O0,6

O0,1

O0,2

O0,1

O0,1

4

A.P.I.


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97


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98

Solution


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99


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100


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101


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104


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105


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110


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Machine de conditionnement RAVOUX :poste de bouchage

La figure ci dessous reprsente le poste de bouchage dune machine de conditionnement decomprim. Cette figure illustre les choix technologiques retenus sur le poste de bouchage.Quand une palette conforme ( avec flacon plein) est immobilise au poste, un manipulateurconstitu de deux vrins ( V5 et V8 )effectuant un cycle en U invers vient saisir le bouchon laide dune ventouse V4 et lenclipser sur le flacon. Cette opration excute, la palette estlibre et le manipulateur revient en position initiale ( au dessus de la prise bouchon ).

Raliser les grafcets point de vue partie oprative et point de vue partie commande .


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Malaxeur

Un malaxeur N reoit des produit A et B pess par la bascule C et des briquettes solublesamenes une par une par un tapis damenage T.

z

ab

A B

MT : Moteur Ta is

D : dtecteur de passage

Tapis damenage

Briquettes

VA VB

VCBascule C

Malaxeur pivotant

MR : Moteur de rotationFin de course po

Fin de course p1

Moteur de pivotement 2sens de marche

MP : - Pivotement droite Pd- Pivotement gauche Pg


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Description du cycleLe cycle reprsenter par le Grafcet est le suivant : partir de ltape darrt initialementactive, laction sur le bouton dpart cycle dcy provoque simultanment :

- Le pesage du produit A jusquau repre a et ensuite le pesage du produit B

jusquau repre b , suivi de la vidange de la bascule C dans le malaxeur- Lamnage de deux briquettes

Lorsque ces deux squences effectues simultanment sont termines, le cycle se termine parla rotation du malaxeur et par son pivotement au bout du temps t, la rotation du malaxeurtant maintenue pendant la vidange.

Raliser le Grafcet point de vue commande de ce systme.

Capteurs :

Dcy : dpart cyclea : dtection du poids du produit A

b : dtection du produit Bz : dtection de la bascule vided : dtection de la chute dune briquette

p1 : Fin de course de pivotement du malaxeurp0 : Fin de course de mise en position dumalaxeurt : contact de temporisation qui donne letemps de malaxage

Rcepteurs :

VA : Electro-vanne damene du produit AVB : Electro-vanne damene du produit BVC : Electro-vanne dvacuation de la trmie

peseuseMT : Moteur du tapis roulantMR : Moteur de rotation du malaxeur pour lemlange des produitsMPd : pivotement droiteMPg : pivotement gauche


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Plateau tournant

Une machine spciale permet de percer et de tarauder des pices, elle comporte un plateaupivotant sur lequel sont fixes les pices et rois postes de travail :

- Poste 1 : chargement des pices,- Poste 2 : perage,- Poste 3 : taraudage.

Lorsque les pices reviennent au poste 1, elles sont vacues, et le cycle sarrte ou continue

selon le mode de marche slectionn. Les capteurs de position ne sont pas reprsents.

POSTE 2Perage

POSTE 3Taraudage

POSTE 1Chargement des

pices

Evacuation despices

Oprateur


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115

Reprsenter le Grafcet point de vue commande de ce systme.


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1

Graphe de Commande Etape Transition

Il sagit :--

Il se compose de 3 lments graphiques :

- Etape: correspond une squence (tat spcifique de la machine au cours delaquelle le systme est invariant). A chaque tape, on associe des actions :

Une tape est soit active soit inactive. A un instant donn, la situation delautomatisme est entirement dfinie par lensemble des tapes actives.

- transition: . On lui associe unerceptivit (une equation logique).

Allumer L1

1

2

3

a

b.X3

c

a


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I Grafcet linaire

Condition initiale : chariot en a0, appuie sur S1, un aller retour.

II Reprise de squence

On rajoute S2 : S2 = 0 : 1 seul aller retourS2 = 1 : m

System e Automat is e

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