Automates programmables 2005 Génie Electrique et Systèmes de Commande Université de Technologie de Belfort Montbéliard

Pavan

Description

Examen du Supérieur Université de Technologie de Belfort Montbéliard. Sujet de Automates programmables 2005. Retrouvez le corrigé Automates programmables 2005 sur Bankexam.fr.

Sujets

• 2005

Informations

• Publié par: bankexam
• Publié le: 29 juin 2008
• Nombre de lectures: 61
• Langue: Français

Extrait

UTBM

SY45

Final 16/01/06

1/6

1

TRANSFERT DE PIECES ( 11 pts)

Présentation

On souhaite gérer le transfert de pièces dans un centre d’usinage.

Cycle de production :

Les pièces à transférer sont amenées dans une goulotte par gravité devant le vérin A. Le contact Sa étant

actionné, un appui sur DCY provoque la sortie du vérin A qui pousse la pièce devant le vérin B.

Lorsque le contact Sb est actionné, le vérin B pousse à son tour la pièce devant le vérin C. Lorsque celle-ci

agit sur le contact Sc, le vérin C sort sa tige : la pièce est alors évacuée ;

simultanément

le vérin B rentre sa

tige.

En fin de course retour du vérin B, le contact Sb est relâché provoquant le retour du vérin A.

En fin de course retour du vérin A, le contact Sa est relâché et commande le retour du vérin C (fin de cycle)

Un arrêt d’urgence coupera le circuit de commande en cas de problème grave.

Remarques : un dispositif mécanique empêche l’arrivée d’une pièce venant de la goulotte pendant la durée

du cycle.

Les contacts Sa, Sb et Sc sont maintenus actionnés pendant la sortie des vérin A, B, C par des cames longues

solidaires des tiges de ceux-ci.

FINAL

A

B

C

Sa

Sb

Sc

UTBM

SY45

Final 16/01/06

2/6

Lorsque la marche automatique est sélectionnée (la marche manuelle sera gérée ultérieurement), on souhaite

avoir le choix entre une marche automatique

cycle par cycle

(transfert d’une pièce et la machine revient à

l’étape initiale) et une marche automatique

continue

où l’on effectue le transfert de

3 pièces

avant de revenir

à l’étape initiale. Pour cela on utilise un commutateur deux positions :

Position CC : marche automatique cycle par cycle.

Position AQ : marche automatique continue.

On souhaite avoir une attente de

trois

secondes pour revenir à l’étape initiale lorsque le transfert de 3 pièces

en marche automatique est effectué.

Mnémoniques

Variables

Repère

Fonction

A.P.I

Sa

Capteur vérin A (fin de course)

%I1.0

Sb

Capteur vérin B (fin de course)

%I1.1

Sc

Capteur vérin C (fin de course)

%I1.2

MA

Marche automatique

%I1.3

ML

Marche manuelle

%I1.4

CC

Marche automatique cycle par cycle

%I1.5

AQ

Marche automatique continue

%I1.6

DCY

Bouton poussoir départ de cycle

%I1.7

ATU

Arrêt d’urgence

%I1.9

BP

SA

Bouton manuel vérin A

%I1.10

BP

SB

Bouton manuel vérin B

%I1.11

BP

SC

Bouton manuel vérin C

%I1.12

Distributeur Vérin A

%Q2.1

Distributeur Vérin B

%Q2.2

Distributeur Vérin C

%Q2.3

C1

Compteur de pièces

Travail demandé :

1)

Le repérage des vérins et distributeurs n’étant pas normalisé, on vous demande de

repérer

chaque

vérin et distributeur

aux normes en vigueur.

2)

Réaliser

le grafcet de point de vue partie commande selon les spécificités technologiques du cycle

de production.

3)

On vous demande de programmer cet automatisme avec plusieurs grafcets. Un grafcet intitulé grafcet

de production normale (GPN), un grafcet de sécurité (GS) et un grafcet des modes de marche

(GMM).

Le GMM gère la marche automatique (MA) de l’automatisme ainsi que la marche manuelle (ML), et on

doit pouvoir faire fonctionner tous les vérins avec des boutons poussoirs (

BP

SA

, BP

SB

, BP

SC

)

Le GS gère la sécurité arrêt d’urgence (atu).

En ce qui concerne le GPN, on reprend le grafcet de la question 2

On vous donne page suivante la structure des trois grafcets à compléter

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SY45

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Dans le grafcet de sécurité (GS), on doit pouvoir forcer le

GMM à 1 l’étape 20.

Lorsqu’un arrêt d’urgence est actionné, il faut forcer :

-

toutes les étapes du GPN à zéro

-

le GMM en marche manuelle (X23)

On pourra repartir en marche automatique si l’arrêt

d’urgence est déverrouillé.

Dans le grafcet de mode de marche (GMM), on

doit pouvoir forcer le GPN à 1 l’étape 0, après

appui sur Dcy, on peut choisir entre la marche

automatique ou marche manuelle à l’aide d’un

commutateur. Lorsque celui-ci est sur ML, on

doit pouvoir tester manuellement les vérins (test

par action conditionnelle)

Par rapport au grafcet de production établi à la question

2, la transition entre les étapes 0 et 1 est modifiée suite

à l’insertion du grafcet de mode de marche.

GS

10

11

12

GMM

22

21

23

20

GPN

1

Sa.

VA

0

UTBM

SY45

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4)

On vous demande de

réaliser

le raccordement des entrées /sorties de l’automate.

L’automate est alimenté en 230 V~ 50 Hz, les distributeurs sont alimentés en 24 V~.

0 V

+ 24 V

UTBM

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GEMMA

G

uide d’

E

tude des

M

odes de

M

arches et d’

A

rrêts

conçu et mis au point par l’ADEPA

LEGENDE

P.O. = Partie Opérative

P.C. = Partie Commande

Références de l’équipement

P.C. HORS

A

PROCEDURES D’ARRET et de REMISE en ROUTE

F

PROCEDURES de FONCTIONNEMENT

ENERGIE

P. C. HORS

D

PROCEDURES de DEFAILLANCE de la Partie Opérative ( PO )

F

PROCEDURES de FONCTIONNEMENT

ENERGIE

PZ

A6

A7

A5

D2

D1

1

4

A2

A3

F2

F3

F1

F4

F5

F6

D3

Remise en route

Arrêt

Mise en ou hors service

nctionnement normal

Essais et vérifications

< Mise P.O. dans état initial >

< Arrêt dans état initial >

< Marches de

préparation >

< Marches

de clôture >

< Mise P.O dans état déterminé >

< Préparation pour remise en route

après défaillance >

< Diagnostique et / ou

traitement de défail ance >

< Marche ou arrêt en vue d’assurer la sécurité >

< Production tout de même >

< Arrêt

demandé en

fin de cycle >

< Arrêt

demandé

dans un état

déterminé >

< Arrêt obtenu >

< Marches de vérification

dans le désordre >

<Marches de vérification

dans l’ordre >

< Marches de test>

Fonctionnement normal

Essais et vérifications

< Production normale >

PRODUCTION

PRODUCTION

PRODUCTION

Mise en

énergie

de P.C

Mise en

énergie

e .C

Mise hors

énergie

de P.C

Mise hors

énergie

de P.C

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5)

Compléter

le GEMMA page précédente en tenant compte des indications suivantes :

-

L’état initial correspond à ce que toutes les tiges des vérins soient rentrées

-

Pour passer de A6 à A1, l faut qu’une pièce soit présente sur le capteur Sa.

-

Lorsque l’arrêt d’urgence est actionné depuis tous les états, il y a arrêt de tous les actionneurs (les

actionneurs sont figés). A ce moment précis, on peut soit aller en marche de vérification dans le

désordre par l’intermédiaire du commutateur ML soit effectuer une préparation pour remise en route

après acquittement de l’ATU puis reprendre le cycle normal.

A l’aide des grafcets,

noter

les transitions entre les cases A1 et F4, A1 et F1

2

LE TRANSPORTEUR A BANDES (9 pts)

Un chantier possède deux transporteurs à bandes entraînés par 2 moteurs asynchrones triphasés M1 et M2.

Pour éviter la surintensité due au démarrage simultané des 2 moteurs, on temporise le démarrage de l’un par

rapport à l’autre :

-

le premier moteur démarre instantanément après impulsion sur S1 ou S2

-

le deuxième moteur M2 démarre 5 s après M1 (tempo M2)

-

L’arrêt simultané des 2 moteurs s’effectue après appui sur S3.

Pour éviter la surintensité due au démarrage du moteur M2, une solution technologique (démarrage étoile-triangle)

permet de démarrer celui-ci sous tension réduite puis sous tension nominale.

a)

Rechercher

les schémas de puissance et de commande en tenant compte des indications suivantes :

Schéma de puissance (4 pts)

•

Interrupteur sectionneur principal Q0

•

Transporteur 1 : disjoncteur magnétothermique Q1, contacteur KM1

•

Transporteur 2 : Sectionneur porte fusible Q2, contacteurs : ligne KM4, étoile KM2

et triangle KM3, protection thermique F1

•

Alimentation de la commande par transformateur 400/24 V avec protection amont

et aval par fusible.

Schéma de commande (6 pts)

•

KA1 : mise en service par Se, arrêt par Sa

•

KA2 : relais pour la temporisation du moteur M2

•

H1 : transporteur M1

•

H2 : transporteur M2 (démarrage terminé)