Automates programmables 2006 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 2006. Retrouvez le corrigé Automates programmables 2006 sur Bankexam.fr.

Sujets

• 2006

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• Publié par: bankexam
• Publié le: 29 juin 2008
• Nombre de lectures: 126
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

1

7

3

2

6

5

Sortir le préhenseur

 Tâche: Monter le préhenseur

Descendre le préhenseur en petite vitesse

Préhenseur sorti

Préhenseur en position initiale et présence d'une boite et ordre de stockage

4

Préhenseur reculé

Rentrer le préhenseur

Consigne position haute atteinte

Consigne passage en grande vitesse atteinte Monter le préhenseur en grande vitesse Consigne passage en petite vitesse atteinte Monter le préhenseur en petite vitesse

Préhenseur sorti

Préhenseur reculé

 Tâche: Descendre le préhenseur

Rentrer le préhenseur

Consigne boite posée atteinte

Monter le préhenseur en petite vitesse

9

8

page 1/12

FINAL SY45

13

?

17

17/01/07

?

GRAPHE DE DESCENTE DES BOITES (GDB)

Descendre le préhenseur en petite vitesse

Consigne passage en grande vitesse atteinte Descendre le préhenseur en grande vitesse Consigne passage en petite vitesse atteinte Descendre le préhenseur en petite vitesse

Consigne position initiale atteinte

14

NOM : _______________ Prénom : ______________________

Attention faire parties 1 2 et 3 sur une feuille et parties 4 et 5 sur une autre !

10

16

?

?

GRAPHE DE MONTEE DES BOITES (GMB)

?

Sortir le préhenseur

?

15

11

12

FINAL UV SY45

PARTIE 1 : Synchronisation de GRAFCET. ( / 6 pts) Un magasin automatisé permet de stocker des boîtes selon un code d’entrée imposé par l’opérateur. On vous propose trois GRAFCET point de vue partie opérative permettant de décrire le cycle pour stocker une boite. Le préhenseur est la fourche qui permet de prendre la boîte GRAPHE DE TRANSFERT DES BOITES (G.T.B)

0

1.1Compléter les 6 réceptivités marquées d’un point d’interrogation sur les GRAFCETs donnés page précédente afin de les synchroniser. PARTIE 2 : Machine à chanfreiner les douilles. ( / 20 pts) r1, r0, p1, p0, s1, s0: capteurs de contrôle de position des vérins  ( capteurs magnétiques montés sur vérins) p: capteur de présence pièce au dessous de l'unité de perçage.

FINAL SY45

Boutons tournants

Boutons Poussoirs

Arrêt

AU

Pupitre de commande

Marche

Auto

Réglage

Etape/étape

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Cycle/cycle

Dcy

Continu

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Régl age.CI

r1.X106

B1

Quand la reprise de cycle cesse t-elle en supposant que la machine est en marche « cycle/cycle » ?

2.3

2.1

1

0

AU

AU

GC {10}

P M ise ho rs pressio n de R et S

GPN {100}

Que se passe t’il lorsque X12 = 1  Evolution des GRAFCET ?  Evolution du système ?

On suppose que X13 est active et que l’on place le bouton tournant en position « Arrêt ». Quand cette information est-elle prise en compte ?

r1.X106

2.6

100

2.7

X1

GPN{105}

r1.(p.cycl e/cyc le + arrêt)

Auto.Marche.CI.DCY

X1

15

13

p.cycle/cycl e

r1.X106.(cycl e/cyc le + arrêt)

104

105

106

R+

p0 . (X17 + B1 )

GS

r0 . (X17 + B1 )

s0 . (X17 + B1 )

S

R

p

X100

14

r1.p

Les GRAFCETs expliquant le fonctionnement temporel du système vous sont donnés ci-dessous : GPN GC

r1 . (X17 + B1 )

p.r1.co ntin ue

10

FINAL SY45

)

12

X105

16

X15

Quand X14 est active, quelles sont les étapes actives du GS et du GPN ? Décrire l’évolution du système.

Quand X15 est active, quelles sont les étapes actives du GS et du GPN ? Décrire l’évolution du système.

On suppose que le système est dans son état initial (X0, X10 et X100 actives) et qu’une pièce est présente sous l’unité de perçage. Décrire la procédure que doit suivre l’opérateur pour que l’étape 12 devienne active.

p.co ntinue

11

17

Etape/Etape .

GPN:{ }

2.4

2.5

Quand X15 est active et r1.p , il y a reprise de cycle. Dans ce cas :  Quel est le cycle décrit par le GPN ?  Quelle est la conséquence sur le produit ?

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2.2

s1 . (X17 + B1 )

P

p1 . (X17 + B1

101

102

103

X12 + X13 + B1

P+

S+

X17+B1↑ 2.8Au niveau de chaque réceptivité du GPN, on trouve:  en fonctionnement «continu» ou «cycle/ cycle», l’évolution du GPN est-elle conditionnée par cette équation? Justifier la réponse.  e n fonctionnement «Etape/ étape» l’évolution du GPN est-elle conditionnée par cette équation? Justifier la réponse.  conclure surle rôlede cette équation dans les réceptivités. 2.9En production «continue», l'étape 104 du GPN étant active, on appuie surAU.Indiquer les étapes actives des GRAFCETs GS, GC et GPN. Décrire l’évolution du système. 2.10Aprèsdéverrouillage de l'arrêt d'urgence, la mise en pression étant effectuée,sans autre intervention, on appuie surDCY. Indiquer les étapes actives des GRAFCETs GS, GC et GPN. Décrire l’évolution du système. PARTIE 3 : ROBOT. ( / 24 pts) Le système étudié permet de transférer des boîtiers de comparateur brut de fonderie vers un poste d’usinage afin de fraiser la surface. Les boîtiers sont acheminés par un tapis roulant (non photographié) puis saisis par le manipulateur PARKERci-contre) et (voir déposés sur le montage d’usinage. Le cycle de fonctionnement doit être le suivant :

Position initiale de départ

Dcy.v0.h0.pr0./p

: P+ :=1

v0

:V+

v1

0

p

:V

10  :H

:H+

pr0

:V+

 En lettres minuscules : les capteurs et unités de commande. En lettre MAJUSCULES : les pré-actionneurs.

FINAL SY45

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h1

:PR+

pr1

:V

:PR

: P+ :=0

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p

Affectation des E/S de la maquette : ENTREES Repère Fonction Init BP Initialisation du GRAFCET Dcy BP départ cycle AU BP arrêt d’urgence h0 Capteur tige de vérin horizontal rentré h1 Capteur tige de vérin horizontal sorti v0 Capteur tige de vérin vertical rentré V1 Capteur tige de vérin vertical sorti pr0 Capteur tige de vérin de rotation rentré Pr1 Capteur tige de vérin de rotation sorti p Capteur tige de vérin de préhension rentré pp Présence pièce SORTIES Repère Fonction H+ Déplacement horizontal vers la droite H- Déplacement horizontal vers la gauche V+ Sortie tige de vérin "Vertical" V- Rentrée tige de vérin "Vertical" PR+ Rotation pince sens horaire PR- Rotation pince sens trigo- P+ Fermeture pince h1 v0

P

pr0

pr+

FINAL SY45

pr1

pr

h0

v1

pr0

p

pr1

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h0

H

V

v0

v1

Variables A.P.I %I1.0 %I1.2 %I1.3 %I1.4 %I1.5 %I1.7 %I1.8 %I1.9 %I1.10 %I1.11 %I1.12 Variables A.P.I %Q2.1 %Q2.3 %Q2.4 %Q2.6 %Q2.8 %Q2.10 %Q2.11

h1

H+

V+

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3.1

Sur le schéma pneumatique donné ci-dessous, donner la désignation et la fonction des différents éléments repérés par des chiffres. Vous pouvez vous aider visuellement des éléments présents sur le système



FINAL SY45





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







Démarreur progressif réglable

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On souhaite gérer l’arrêt d’urgence par l’intermédiaire d’un GRAFCET de SURETE (GS). Ce GS sera considéré comme le GRAFCET principal et devra comporter une étape initiale (numéro X100). A cette étape initiale, l’action associée sera de forcer le GRAFCET de production normale (GPN) à sa première étape (X10). S’il n’y a pas appui sur l’arrêt d’urgence et que l’étape X10 est active, alors le GS évolue à l’étape X101. En cas d’appui sur l’arrêt d’urgence, alors le GRAFCET GS évolue à l’étape X102 : à cette étape il sera nécessaire de figer le GPN. Le déverrouillage de l’arrêt d’urgence permet ensuite de passer à l’étape X103 où le système sera réinitialisé par l’intermédiaire du GRAFCET GINIT donné ci-dessous. Une fois le système initialisé le GRAFCET GS doit revenir à l’étape X100. Les GRAFCETs GS et GINIT doivent être synchronisés. GRAFCET D'INITIALISATION

3.2

200

201

202

203

204

205

Init.X103

P+:=0

p

V

v0

PR

pr0

H

h0

X100

p

v0

pr0

h0

. A l’aide des différents éléments proposés auparavant (cycle à réaliser, affectation des entrées et des sorties, GINIT), proposer ci-dessous le GRAFCET de PRODUCTION NORMALE GPN d’un point de vue Partie Commande (le numéro 10 sera affecté à la première étape de ce GRAFCET) ainsi que le GRAFCET de SURETE (GS).

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PARTIE 4 : GEMMA et RACCORDEMENT API ( / 26 pts) Gemma (12 pts) 4.1Il s’agit d’élaborer sur le document p.9 le Gemma du système « Robot » décrit p.4. Pour ce faire, vous devez vous aider des Grafcets établis à la question 3.2 à savoir : GPN, GS, GINIT et également du descriptif des modes de marche et d’arrêt suivant : On appelle CI (conditions initiales) lorsque les capteurs des tiges de vérins h0 v0 pr0 /p sont actifs. Grâce à un commutateur S manu , l’opérateur peut tester dans le désordre le fonctionnement des vérins P, H, V et PR. Si S manu n’est plus actif alors on revient dans l’état initial. La sélection des modes de marche se fait sur le pupitre à l’aide d’un commutateur 2 positions Cy : marche automatique (cycle continu actif si Cy=1) ou marche manuelle (cycle/cycle actif si Cy=0 ou /Cy). De ce fait on peut à tout moment demander un arrêt en fin de cycle grâce à ce commutateur. Ces 2 commutateurs (S manu et Cy) ne sont pas volontairement répertoriés dans le tableau des entrées p.5. Compléterle document p.9 API (14 pts) 4.2Il s’agit de compléter le schéma des entrées/sorties p.10 relatif au système « Robot ». Tous les capteurs des tiges de vérins sont des détecteurs inductifs 2 fils sauf pour le préhenseur qui est un détecteur inductif 3 fils PNP. Le capteur « présence pièce » est un interrupteur de position a)Le switch des entrées automate doit –il être relié au + 24 V ou au 0 V ?Justifervotre réponse. b)Quel est le principal avantage d’un détecteur 3 fils par rapport à un détecteur 2 fils ?

c)

Donnerun ordre de grandeur de la portée d’un détecteur inductif.

Les électrovannes raccordées aux sorties de l’automate doivent être alimentées par une source 24 V~ L’arrêt d’urgence doit permettre de couper l’alimentation des électrovannes en cas de défaut.

d)Pourquoi n’y a-t-il pas d’électrovanne «P-» dans le tableau des sorties ?

e)

FINAL SY45

Compléterle document p.10

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Mise en ou hors servic e fonctionnem ent n orm al

LEGEN DE

de P.C

D1

A5

Mise en énergie

de P.

Mise hors énergie

GEMMA

Mise en énergie

Mise hors énergie

A6

de P.

< Arrêt A3 demandé dans un état déterminé >

< Marches de préparation >

F2

F1

 < Marches F3  de clôture >

< Marches de vérification  dans le désordre > F4

<Marches de vérification  dans l’ordre > F5

< Production tout de même >

D3

Essais et vérificati ons

PRODUCTION

 < Arrêt A2  demandé en  fin de cycle >

PRODUCTION

< Marches de test>

Fonctionnem ent n ormal

< Pré aration our remise en route  après défaillance >

A4

D2

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

< Diagnostique et / ou traitement de défaillance >

Références de l’équipement

< Mise P.O dans état déterminé >

< Arrêt obtenu >

A1

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P. C . HORS F PROCEDURES de FONCTIONNEMENT D PROCEDURES de DEFAILLANCE de la Partie Opérative ( PO )  ENER G IE

PZ

< Production normale >

G uide d’ E tude des M odes de M arches et d’ A rrêts conçu et mis au p oint par l’ADEPA

P.O. = P arti e Opérative P.C . = Partie C ommande

APROCEDURES D’ARRET et de REMISE en ROUTE F PROCEDURES de FONCTIONNEMENT  P.C . HOR S  EN ERG IE

A7

PRODUCTION

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F6

de P.C

Arrêt

< Arrêt dans état initial >

Remise en route

Essais et vérifications

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< Mise P.O. dans état initial >

230 V

Raccordement des entrées/sorties du système « ROBOT »

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Switch

+ 24 V 0 V

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PARTIE 5 : TRANSPORTEUR A BANDES ( / 24 pts) Un chantier possède deux transporteurs à bandes entraînés par 2 moteurs asynchrones triphasés M1 et M2. Ils servent au transport de pierre de faible poids. Cahier des charges : Pour éviter la surintensité due au démarrage simultané des 2 moteurs, on temporise le démarrage de l’un par rapport à l’autre c'est-à-dire que le transporteur n°1 (M1) démarre en direct puis le transporteur n°2 (M2) démarre après 5s. Si le transporteur n°1 s’arrête alors le transporteur n°2 s’arrête également. Un arrêt d’urgence S0 permet également de couper l’alimentation des moteurs. On donne ci-dessous le schéma de puissance du système :

Transporteur n°1: démarrage direct, mise en marche du moteur M1 (KM1) par S1 ou S2, arrêt par S3.

Transporteur n°2: démarrage étoile-triangle en 2 temps : il démarre avec le couplage étoile (KM2 et KM4) puis 1s après il passe en couplage triangle (KM2 et KM3)

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