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Exercices sur GRAFCET

Ilian Bonev (2006) Page 1 de 4

EExxeerrcciiccee33::Chariot automatis avec gestion dobstacles

a

M1 M2

b

p1 p2

Poste A

Poste B

Figure 5 : Chariot automatis avec gestion dobstacles sur une voie circulaire

Un chariot doit circuler entre un poste de chargement (poste A) et un poste de dchargement

(poste B) le long dune voie circulaire (Figure 5). Le chariot peut se dplacer dans le sens desaiguilles d'une montre, laide du moteur M1, et dans le sens inverse, laide du moteur M2.Deux capteurs (normalement ouverts) aet bsignalent respectivement la prsence du charioten poste A (a= 1) et en poste B (b= 1). Le chariot est aussi quip de deux capteurs (norma-lement ouverts)p1 etp2 qui signalent la prsence dun obstacle sur la voie.

Le chariot doit faire des allers-retours en partant initialement du poste A quand linterrupteurprincipal est en mode marche (m= 1). Arriv en poste B, il doit effectuer une pause de 30 se-condes pour permettre le dchargement du chariot. De retour en poste A, la pause est duneminute avant de repartir, pour permettre le chargement du chariot.

Le chariot doit toujours essayer davancer dans le sens des aiguilles d'une montre. Si le chariotcharg se dirige du poste A vers le poste B et quil y a un obstacle sur la voie devant le cha-

riot, il simmobilise immdiatement et dclenche un signale sonore (action AL). Ds quelobstacle disparat, le chariot continue son chemin dans la mme direction. Cependant, silobstacle est prsent pendant plus de 5 secondes, le chariot change de direction, et ainsi desuite (les obstacles sont dynamiques). Si le chariot dcharg se dirige du poste B vers leposte A et quil y a un obstacle sur la voie devant le chariot, le chariot inverse immdiate-ment sa direction sans attendre et sans klaxonner.

Ralisez le GRAFCET de niveau 2 de cet automatisme.


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Solution propose :

T/X8/30s

11

2

a.m

3

T/X2/1m

a

M1

/p1

M2

/p2.p1

T= 1 m

/p1

M14

p1./b

T= 5 sAL5

\p1+T/X5/5s

/p2.p1

M26

p2./b

T= 5 sAL7

\p2

b b

8 T= 30 s

9

p2.T/X7/5s

Figure 6 : GRAFCET de niveau 2 du chariot automatis avec gestion dobstacles

La solution prsente la figure 6 utilise des aiguillages de type reprise de squence. Notezque la premire slection de branche (squence) est base sur une exclusivit avec priorit (si

p1 = 0 et p2 = 0, le chariot choisit davancer dans le sens des aiguilles d'une montre, cest dire, M1). La logique des deux aiguillages suivants est que si le chariot est arriv au poste B,ce nest pas important quil puisse y avoir un obstacle devant lui. Donc, il faut opter pour uneslection entre p1./b et b, plutt que entre p1 et /p1.b. Notez galement les actions deltape 9. Puisque le chariot dcharg ne doit pas simmobiliser devant un obstacle et klaxon-ner mais immdiatement changer de direction, une seule tape est suffisante pour la gestiondobstacles. Finalement, notez que laiguillage aprs ltape 7 est ncessaire pour que le cha-

riot ne change pas de direction si un obstacle limmobilise pendant moins que 5 secondes.Sur laspect scurit, notez quil ne faut jamais dabord commander une action (par exemple,M1) et vrifier aprs (mme si cest tout de suite aprs) le capteur de prsence associ cette action (par exemple,p1). Si laction est rapide (par exemple, un marteau hydraulique),la fraction de seconde qui prcde la vrification du capteur de prsence sera suffisante pourentraner un accident grave.


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EExxeerrcciiccee44::SSyyssttmmeesemi-automatisddeeddeeuuxxchariots

b1a1 a2b2c

A1 B1 B2 A2

Poste de

chargement 1

Poste de

dchargement

Poste de

chargement 2d1

m

d2

Figure 7 : Systme semi-automatis de deux chariots

Le systme semi-automatis prsent la figure 7 consiste en deux chariots charbon qui sedplacent sur la mme voie dans une mine (seulement les extrmits et la partie centrale de

cette voie sont prsentes la figure). chaque extrmit de la voie, un mineur remplit ma-nuellement son chariot i(i= 1, 2). Quand le chariot est plein, le mineur appuie sur un bouton-poussoir diqui se trouve sur le chariot. Immdiatement, le chariot actionn par le moteur Bise dplace dans la direction du capteur de prsence bi. Si le poste de dchargement est libre,le chariot avance jusqu'au capteur de prsence c, est dcharg manuellement par un troi-sime mineur, et aprs que ce mineur appuie sur le bouton-poussoir d i, le chariot retourne ac-tionn par le moteurAijusquau poste de chargement i. Si le poste de dchargement est oc-cup, le chariot attend son tour en bi. Le poste de dchargement n'est utilisable que par unchariot la fois, ce qui veut dire que pour des raisons de scurit, un seul chariot doit se re-trouver entirement entre b1et b2, en tout temps.

Le matin, le systme semi-automatis se retrouve avec chariot 1 a1et chariot 2 a2. Le sys-

tme est dmarr par un interrupteur m(m= 1). Les chargements et les dchargements desdeux chariots se poursuivent sans arrt pendant toute la journe. la fin de la journe,linterrupteur mest remis zro (m= 0) ce qui doit entraner un arrt en fin de cycle, avecchariot 1 dcharg a1et chariot 2 dcharg a2.

Ralisez le GRAFCET de niveau 2 de cet automatisme.

Notes importantes :

1. videment, le GRAFCET doit assurer le fonctionnement le plus rapide de ce systme.2. Les capteurs de prsence a1,b1,a2,b2et csont normalement ouverts et chaque cap-

teur est actionn quand une partie dun des chariots (non seulement ses roues) est au-dessus du capteur. Les capteurs fonctionnent sans dfaillance et de plus vous navezpas vous soucier de linertie des chariots : ds que le signal Bidisparat, les freins ar-rtent instantanment le chariot.

3. Par contre, les boutons-poussoirs dides deux chariots sont tellement uss quils restentsouvent enfoncs (di= 1) et les mineurs doivent leurs donner des petits coups pour lesfaire ressortir (di= 0).


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Solution propose :

11

2

m.a1.a2

B1

b1

F= 0

a1./m

d1

3

/F

5 B1 F= 1

c

b1

4

6

A1

d1

7

a1.m

F= 0

8

d1

9

a2./m

19

12

B2

b2

d2

13

/F./X4

15 B2 F= 1

c

b2

14

16

A2

d2

17

a2.m

F= 0

18

d2

=1

Figure 7 : GRAFCET de niveau 2 du systme semi-automatis de deux chariots

La solution prsente la figure 7 utilise un drapeau (F) pour indiquer la prsence dun cha-riot dans la zone de dchargement. Notez lutilisation du front montant pour les entres d1etd2pour combler le problme des boutons-poussoirs qui restent souvent enfoncs. Notez aussique chaque drapeau est annul au moment o le chariot correspondant quitte la zone de d-chargement (bi). Finalement, notez que la rceptivit aprs ltape 14 contient /X4 pour seprotger de la trs peu probable ventualit o les deux chariots arrivent en bi pendant lemme cycle de scrutation (gnralement quelques millisecondes), et ainsi donner priorit au

chariot 1.

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