Exercice non corrigé : UTBM automates programmables 2005 gesc

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UTBM SY45 FINAL 1 TRANSFERT DE PIECES ( 11 pts) Présentation On souhaite gérer le transfert de pièces dans un centre d’usinage. Sc C Sb A Sa B 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 16/01/06 1/6 UTBM ...
Publié le : jeudi 21 juillet 2011
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UTBM
SY45
Final 16/01/06
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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
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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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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
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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
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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)
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