DECRIRE UN SYSTEME

AUTOMATISE D’UN POINT DE VUE

FONCTIONNEL ET TEMPOREL

MAINTENANCE INDUSTRIELLE

Niveau IV

2006

MI – IV - 110A

CAFOC - GIP de l’académie de Lyon - 39, rue Pierre Baizet - CP201 - 69336 Lyon cedex 09

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MI –IV 110A

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TITRE DE LA RESSOURCE

Décrire le fonctionnement d’un système à l’aide d’un chronogramme

PROBLEME PROFESSIONNEL : Afin de rendre plus rapide le dépannage sur le système Ecolpap, le service maintenance de l’atelier vous demande de compléter le chronogramme de fonctionnement de l’Ecolpap, en fonction du GRAFCET. On vous demandera de compléter la partie Soudage du système.

OBJECTIF : Décrire le fonctionnement d’un système à l’aide d’un chronogramme

PRÉREQUIS : • Connaître les différents points de vue du GRAFCET.

• Connaître les règles d’évolution du GRAFCET. • Connaître les différentes cellules logiques.

SÉCURITÉ : - Avant toute manipulation sur le système, appeler le professeur et lui énoncer les consignes de sécurité à appliquer et à respecter.

o Lors de manipulations sur le système, faire attention aux chutes éventuelles de pièces lourdes. o Port des équipements de travail obligatoire (bleu de travail, chaussures de sécurité, etc…) o Avant toute ouverture de carter ou d’armoire électrique, appel du professeur obligatoire.

MATÉRIEL ET RESSOURCES NÉCESSAIRES :

� Dossier technique de l’Ecolpap incomplet (il manque la page8/11, programmation API). � Le système Ecolpap en état de fonctionnement. � Tous les documents de la salle ressources (documents fournisseurs, normes, etc…) � Le document unique de sécurité de l’atelier. �

Durée de la séquence : Voir avec le collègue qui fait le reste du cycle….

Durée du module : 3 heures.

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SOMMAIRE : A- Installation situation professionnelle.

1 - Installation problème professionnel 2 - Précautions à prendre 3 - Système support

B- Réalisation apprentissage. 4 - Dossier apprentissage 5 - Documentation ressources

C- Synthèse 6 – Synthèse

D - Evaluation 7 - Evaluation éventuelle

E - Correction 8 - Correction (sur un autre fichier pour le prof) Auteur : PRUNET

Version : 30 Avril 2006 N°1

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PREPARATION Cette ressource vous propose d’étudier les points suivants :

� Décrire le fonctionnement d’une partie d’un système à l’aide d’un GRAFCET.

� Décrire le fonctionnement de cette même partie du système à l’aide

d’un Chronogramme.

� Associer le fonctionnement de cette partie du système à un Logigramme.

1 – Installation du problème professionnel : Afin de rendre les interventions du service Maintenance de l’atelier plus efficaces, on vous demande de compléter le dossier technique de l’Ecolpap, relatif au soudage de la briquette. Aussi, vous aurez à compléter :

- Le GRAFCET point de vue Partie Opérative. - Le GRAFCET point de vue Automate. - Le Chronogramme de fonctionnement. - Le Logigramme de fonctionnement.

2 - Précautions à prendre :

- Avant toute intervention et après avoir écrit la procédure que vous allez suivre, vous appellerez le professeur afin qu’il vérifie et surveille votre travail.

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3 - Support technique : En premier lieu, vous observerez le fonctionnement du système dans son ensemble. Ensuite, vous vous intéresserez plus particulièrement à la partie « soudage de la briquette ». Puis, tout en observant le fonctionnement, en vous aidant du dossier technique et du dossier ressources, vous compléterez les documents du dossier apprentissage.

REALISATION APPRENTISSAGE 4 – Dossier apprentissage : Notre étude commencera au moment ou, dans le cycle de fonctionnement automatique, la briquette arrive au bout du tapis après le compactage (photo 1). L’étude s’arrêtera quand le vérin soudeur a soudé le filme plastique et qu’il remonte (Photo 2). Pour cette étude, nous considérerons que le système est réglé pour envelopper une seule briquette à la fois.

1. Quels sont les différents points de vue du GRAFCET, expliquez chacun d’eux. La description du fonctionnement d’un système par un GRAFCET peut prendre plusieurs formes, suivant le « point de vue », que l’on regarde. Point de vue système : On regarde l’élément sur lequel agit le système (le papier et le filme plastique pour l’Ecolpap), et on suit son évolution , étape par étape. Il s’écrit de forme littérale, sans tenir compte du choix des actionneurs. Exemple : souder le filme plastique.

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Point de vue partie opérative : Il se fait après avoir fait le choix technologique des éléments de la partie opérative. On regarde les actionneurs : vérins, moteurs…Il s’écrie de forme littérale en nommant les actionneurs. Exemple : Sortir le vérin soudeuse et chauffer le fil soudage. Point de vue partie commande : On regarde les préactionneurs : distributeurs, contacteurs…..et les capteurs qui réalisent les réceptivités. Il est codé. Exemple : 1D+, KM1…. Point de vue automate : C’est la transcription du GRAFCET du point de vue « partie commande », où le code de l’action associée sera l’adresse de sortie automate , et le code de la réceptivité sera l’adresse de l’entrée automate. 2. Quelles sont les 5 règles d ‘évolution du GRAFCET INITIALISATION : la situation initiale du GRAFCET caractérise le comportement initial de la partie commande sur la partie opérative et correspond aux étapes actives au début de fonctionnement. FRANCHISSEMENT D’UNE TRANSITION : Le franchissement d’une transition ne peut se produire que lorsque cette transition est validée et que la réceptivité associée à cette transition est vraie. Lorsque ces deux conditions sont réunies, la transition devient franchissable et est obligatoirement franchie. EVOLUTION DES ETAPES ACTIVES : Le franchissement d’une transition entraîne simultanément l’activation de toutes les étapes immédiatement suivantes et la désactivation de toutes les étapes immédiatement précédentes. EVOLUTIONS SIMULTANNEES : Plusieurs transitions simultanément franchissables sont simultanément franchies. ACTIVATION ET DESACTIVATION SIMULTANEES D’UNE MEME ETAPE : Si, au cours du fonctionnement de l’automatisme, une même étape doit être désactivée et activée simultanément, elle reste active. 3. Complétez le GRAFCET suivant Receptivité Etape initiale Action Etape Transition Validation par le professeur OUI NON

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1

Présence papier à l’entrée de la déchiqueteuse

Fin de temporisation

ROTATION DECHIQUETEUSE TEMPORISATION DECHIQUETAGE (T1)

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5

4. Après avoir observé le cycle de fonctionnement, complétez le GRAFCET ci-dessous :

GRAFCET POINT DE VUE PARTIE OPERATIVE Présence briquette au bout du tapis

5 Sortir vérin poussoir

Vérin poussoir sorti

6 Rentrer vérin poussoir

Vérin poussoir rentré

7

Présence briquette sous le poste de soudage

8 Sortir vérin soudeuse et vérin compresseur

Vérin soudeuse et vérin compresseur sortis

9 Sortir vérin soudeuse et vérin compresseur et chauffer fil soudage et attendre 13 secondes

Vérin soudeuse et vérin compresseur sortis et 13 secondes écoulées

10 Rentrer vérin soudeuse et vérin compresseur

Vérin soudeuse et vérin compresseur rentrés

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5. A l’aide du dossier technique du système, vous allez compléter le GRAFCET point de vue Automate. Quelle page du dossier technique allez vous utiliser ? Page de programmation API n° 1/11 codage des entrée s / sorties

Compléter le tableau des mnémoniques relatifs aux Entrées & Sorties de L’API de ce sous-système. Complétez les tableaux ci-dessous, en fonction des entrées et sorties que vous aurez besoin dans le GRAFCET. LISTES DES ENTREES

LISTES DES SORTIES

DESIGNATIONS VARIABLES FONCTIONS Envp O 1,1 Entrer le vérin poussoir

Sovp O 1,2 Sortir le vérin poussoir

Envs O 1,3 Entrer le vérin soudeuse

Sovs O 1,4 Sortir le vérin soudeuse

Reso O 0,6 Relais chauffe soudeuse

DESIGNATIONS VARIABLES FONCTIONS Deba I 0,8 Détection barrière, présence briquette au bout du tapis de

convoyage. Fiop I 0,9 Détecteur photo électrique. Il permet de constater la

présence ou l’absence de briquette sous le poste de soudage Fcevp I 0,16 Capteur fin de course, ILS. Il vérifie que le vérin poussoir est

bien rentré. Fcsvp I 0,17 Capteur fin de course, ILS. Il vérifie que le vérin poussoir est

bien sorti. Fcevs I 0,18 Capteur fin de course, ILS. Il vérifie que le vérin soudeuse est

bien rentré. Fcsvs I 0,19 Capteur fin de course, ILS. Il vérifie que le vérin soudeuse est

bien sorti.

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7

GRAFCET POINT DE VUE AUTOMATE I 0,8 Validation OUI NON

5 O 1,2

I 0,17

6 O 1,1

I 0,16

7

I 0,9

8 O 1,4

I 0,19

9 O 1,4 O 0,6 T1/13s

I 0,19 . t1/13s

10 O 1,3

I 0,18

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8

6. A l’aide du dossier ressources, expliquez la fonction d’un chronogramme.

Le chronogramme permet de représenter l’évolution des différents états des actionneurs ou des pré-actionneurs, des capteurs, etc…. d’un système, en fonction du temps.

7. Complétez le chronogramme suivant, en vous aidant des GRAFCET précédents

Sortir vérin poussoir

t

Rentrer vérin poussoir

t

Chauffer soudeuse

t

Sortir vérin soudeuse

t

Rentrer vérin soudeuse

t

Capteur vérin soudeuse

rentré

t

Capteur vérin soudeuse sorti

t

T1/13s

t

Capteur présence

briquette tapis

t

Capteur prése brique

soudeuse

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9

1

E2

Capteur vérin poussoir sorti

t

Capteur vérin poussoir rentré

8. Représentez ci dessous les cellules logiques suivantes : OU, ET, OUI, NON

E1 E S E S S S E2 OUI NON OU ET E=S S=E/ S=E1+E2 S=E1.E2 9. Avec les cellules logiques, et pour chacune des sorties ou actions associées aux étapes du GRAFCET vu précédemment (partie étudiée de l’Ecolpap), représentez le logigramme correspondant. Présence briquette au bout du tapis Sortir vérin poussoir Vérin poussoir sorti Rentrer vérin poussoir Présence briquette sous le poste de soudage Sortir vérin soudeuse et vérin compresseur Vérin soudeuse sorti Chauffer fil soudage 13 s Vérin compresseur sorti et sortir vérins soudeuse et compresseur

1 1

E1

&

1

1

1

&

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Vérin soudeuse sorti Vérin compresseur sorti Rentrer vérin soudeuse et 13 secondes écoulées vérin compresseur t 5 - Documentation – ressources :

LE CHRONOGRAMME

• Le chronogramme permet de représenter l’évolution des différents états des actionneurs ou des pré-actionneurs, des capteurs, etc…. d’un système, en fonction du temps.

A l’état 1, l’élément est alimenté, ou passant, ou il délivre un signal. A l’état 0, l’élément n’est pas alimenté, ni passant ou ne délivre aucun signal. Exemples :

� Si l’on observe le chronogramme, on constate que S1 et S2 sont activés ou désactivés en même

temps durant une période allant de T0 à T2. Le comportement électrique de ces 2 contacts est différent puisque S1 est passant lorsqu’il est activé de T1 à T2 alors que S2 ne l’est plus durant cet intervalle de temps. On constate aussi que S2 est passant lorsqu’il n’est pas activé de T0 à T1 alors que S1 est non passant durant ce même intervalle de temps.

� Dans un chronogramme c’est l’état électrique du contact qui est représenté : s’il est passant ou non passant .

S1

S2

S1 1

0

S2 1

T0

T1 T2

S1

S2 passant

Non passant

Non passant

passant

De T0 à T1 De T1 à T2

t

t

Au repos A l’action

&

&

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� C’est également l’état électrique du récepteur qui est représenté, s’il est alimenté ou non.

LE LOGIGRAMME

Le traitement logique des informations peut nécessiter la mise en œuvre d’un nombre important d’opérateurs binaires qui sont interconnectés. La représentation graphique de l’association de plusieurs opérateurs binaires est un logigramme ou, diagramme logique. Il est composé de l’ensemble des cellules logiques.

S1 24 V

0 V

H1

S1 24 V

0 V

H1

De

T0

à T

1 e

t T2

à T

3

H1

no

n a

limen

tée

De

T1

à T

2

H1

alim

enté

e

Chronogramme :

S1 1

0

H1 1

0

H1 alimentée

t

t T1 T0 T2 T3

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• Le chronogramme permet de représenter l’évolution des différents états des actionneurs ou des pré-

actionneurs, des capteurs, etc…. d’un système, en fonction du temps. A l’état 1, l’élément est alimenté, ou passant, ou il délivre un signal. A l’état 0, l’élément n’est pas alimenté, ni passant ou ne délivre aucun signal. Le logigramme : Le traitement logique des informations peut nécessiter la mise en œuvre d’un nombre important d’opérateurs binaires qui sont interconnectés. La représentation graphique de l’association de plusieurs opérateurs binaires est un logigramme ou, diagramme logique. Il est composé de l’ensemble des cellules logiques.

6/ FICHE DE SYNTHESE

DECRIRE LE FONCTIONNEMENT D’UN SYSTEME A L’AIDE D’U N CHRONOGRAMME

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