Le Pilotage des actionneurs et capteurs

Automatisme industriel

PartieContrôle

(automatisme)

Interface homme - machine

ordres

capteurs

Comptes rendus

communication

Autresautomates

opérateur

Procédéindustriel

actionneurs

Le cœur du système de pilotage est en général un ou plusieurs Automate

Programmable Industriel (API)

(Programmé en grafcet)

Formalisme du Grafcet

A. Eléments fondamentaux

B. Séquences multiples

C. Actions et réceptivités particulières

4 A

5

Etape

Transition a. b réceptivité

Action

Liaison orientée

B1 B2

Terminologie

Règle de syntaxe

.4

5

.4

5

Double transition, Liaison directe interdites

Cahier des charges:Chariot supposé à sa position d’origine repérée par le capteur A.

Mise en marche du chariot grâce à un bouton poussoir M.

Déplacement du chariot vers la droite (actionneur D).

Au contact avec le capteur B, la trémie s’ouvre (actionneur OUV) jusqu’à obtention du poids requis (capteur P).

Retour du chariot vers sa position d’origine (actionneur G).

Exemple d’automatisme

B

M

A

DG

Ouv

P

Trémie

Wagonnet

Description

Partie commande

Partie opérative

a b p D G Ouv

m

Etape d’origine

Etape destination

1

m

2b

p3

a D

Ouv

G

0

Autre exemple

Cahier des charges:

faire effectuer à des vérins A et B le cycle suivant :

sur impulsion de mise en marche:

1. Sortie de A

2. Sortie de B

3. Rentrée de A

4. Rentrée de B

AB

1

2Mise en marche

Vérin A sorti

3Vérin B sorti

4

Vérin A rentré

Attente

Vérin A sort

Vérin B sort

Vérin A rentre

5

Vérin B rentré

Vérin B rentre

12

3

4

Formalisme du Grafcet

A. Eléments fondamentaux

B. Séquences multiples

C. Actions et réceptivités particulières

Séquences alternatives1

2a.b

3c

d4

a.b

1

2

3a.b

4a.b

1

21 31 41

22 32 42

a b c

5

d e f

Cahier des charges:

Poste de transfert alimenté à partir d’une

Goulotte (G).

Le vérin (A) place les pièces sur le plateau P.

Le vérin (B) commandé par le distributeur à

double effet B+,B- pousse la pièce sur le

tapis T dès que (A) à repris sa position de

repos.

Le cycle de travail est démarré par M et

s’achève lorsque la goulotte (d0) est vide ou si

l’interrupteur K vaut 1.

Exemple séquences alternatives

b0

b1

d0

a0 a1

(A)

(B)

(P)

(T)

m

kk

B+

B-

A+ A-

(G)

0

m.d01 A+

2

Exemple (suite)

A-

3 B+

a1

a0

b14

b0.(d0+k)b0.d0.k

B-

b0

b1

d0

a0 a1

(A)

(B)

(P)

(T)

m

kk

B+

B-

A+ A-

(G)

Séquences simultanées1

3

4

5

a

r1

action a

7

r2

b

action b

action c

6r3

action d

2

Exemple séquence simultanée

Réservoir

Bac2Bac1

V1 V2h1

b1

h2

b2

m

W1 W2

Cahier des charges :

Remplissage et vidage de deux bacs

en parallèle sans avoir forcément

le même débit :

Au départ, les 2 bacs sont vides.

Sur pression du poussoir m, les

deux bacs se remplissent

simultanément aux vannes V1 et

V2. Dès qu’un bac est plein (h),le remplissage de celui-ci s’arrête et son contenu se déverse au

travers de W1. Lorsqu’il est vide (b), la vanne se referme. Le

remplissage ne peut reprendre que lorsque les deux bacs sont vides.

0m

h1

V1

h2

=1

V2

W2

b2

W1

b1

Réservoir

Bac2Bac1

V1 V2h1

b1

h2

b2

m

W1 W2

2

1 4

5

63

Exemple séquence simultanée

Règles d’évolutions

21

a (a=0 ou 1)

A B

3 C

21

a (a=0 )

A B

3 C

Transition non validée Transition validée

21

a (a=1)

A B

3 C

21

a (a=0 ou 1)

A B

3 C

Transition franchissable Transition franchie

jeton

Formalisme du Grafcet

A. Eléments fondamentaux

B. Séquences multiples

C. Actions et réceptivités particulières

Catégories d’actions

A3

X3

Action Aa

A3a

A4c

Action A

Action B

B2

X2

Action Ba

UCondition U

B*2ms

Action B

C*2ms

Action C

U

A3b

4

B

c

B 5

a

b

Action impulsionnelle

Action

simultanée

X3

X4

Action

conditionnelle

Exemple

Cahier des charges:

déplacement commandé par un moteur électrique À 2 sens de marche (G et D)

protégé par un carter. Lors de l’ouverture accidentelle du carter (c), le Moteur

s’arrête immédiatement ; il peut redémarrer dès la fermeture du carter. Un

voyant d’alarme (AL) signale l’ouverture du carter. Une lampe à commande

impulsionnelle (ALL/ELL) avertit les utilisateurs.

ALL

ELL B

m

A

DG

Ouv

P

Trémie

Wagonnet

Mc

Exemple

2 D

3 Ouv

0m

b

pG4

a

cALc

cALc

ALL*

ELL*

ALL

ELL

m

M

BA

DG

Ouv

P

Trémie

Wagonnet

c

Étape 2 :

Droite si carter fermé

AL si carter ouvert

ALL impulsion

Réceptivités fonction du temps

3t/3/8 sec

T=8 sec T=16 sec

4 At/3/16 sec

5 B

X3

X4

X5

8 sec

16 sec

(transitions temporisées)

Durée

Étape référence

Exemple

1

t/1/2 sec . m

T=2 sec

2 D

3 Ouv

Cahier des charges:

Le chariot étant au repos, le cycle de

déplacement vers la droite, chargement et

retour en position initiale ne pourra être

lancé que si l’opérateur maintient enfoncé

le bouton poussoir pendant 2 secondes.

0m

b

p

m

G4a

BA

DG

Ouv

P

Trémie

Wagonnetm

Actions temporisées

C1

b

T=2 sec T=5 sec

A3

a

t / 1 / 2 sec

B

t / 1 / 5 sec

X3

Action A

X1

Action B5 sec

2 sec

L’action A démarre 2 secondes après la validation de l’étape 1

Exemple

Cahier des charges :

Le chariot au repos, le cycle de déplacement

vers la droite, chargement et retour en

position initiale sera effectif 2 secondes après

la consigne de mise en marche.

0

1m

2b

p3

a D

Ouv

G

t/0/2s

BA

DG

Ouv

P

Trémie

Wagonnetm

Transition à changement d’état

5↑a

A

6 B↓b

7 C

X5

X6

X7

ab

Validation d’une étape X sur changement d’état d’une transition

Exemple

Cahier des charges : La consigne de départ est donnée

en appuyant sur le bouton poussoir m. Par sécurité, le chariot ne

pourra pas effectuer son cycle de déplacement aller-retour tant

que le bouton poussoir est enfoncé et/ou potentiellement coincé.

BA

DG

Ouv

P

Trémie

Wagonnetm

Exemple

1m

2 D

3 Ouv

0m

b

p

G4a

m ↓2

3

0

b

p4

a

BA

DG

Ouv

P

Trémie

Wagonnetm

D

Ouv

G

Etat d’étapes dans les réceptivités ou actions conditionnelles

3b

4

a.X7

2

A

D

5

Étape 7 active

c.X9

Étape 9 inactive

X8

X10

Exemple : exclusion mutuelleM

B1A1

D1G1

DGT1

Wagonnet C1

Cahier des charges : 2 chariots C1 et C2 se déplacent entre 2 postes de travail (Ai et Bi) repérés par des fins de course. Déplacements indépendants par commandes Gi et Di. Initialement au repos, ils se dirigent simultanément vers le poste de déchargement, à des vitesses fonction du chargement. Un seul chariot, le premier arrivé, peut être déchargé(action DGTi) par la pince. Une fois l’opération terminée (FDi), le chariot déchargérevient à son poste de départ. L’opération de déchargement du second chariot peut alors débuter. La mise en marche (M) ne peut s’effectuer que lorsque les deux chariots sont en position de repos.

B2A2

D2G2

Wagonnet C2

DGT2FD1 FD2

2fd1

3

6

b1.X6.X7.b2

7

b2..X2.X3

1 5

fd2

DGT1

G1

DGT2

G2

Zone d’exclusion

4 8

0

9

D1

a1 a2

=1

D2

Exemple : exclusion mutuelle

A vous de jouer…

Bonne continuation…