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i OFPPT ROYAUME DU MAROC SECTEUR ELECTROTECHNIQUE Module n° 19: LOGIQUE SEQUENTIELLE SPECIALITE : ÉLECTROMECANIQUE DES SYSTEMES AUTOMATISES NIVEAU : TECHNICIEN SPECIALISE ANNÉE : 2001 Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du Travail DIRECTION RECHERCHE ET INGENIERIE DE FORMATION R R E E S S U U M M E E S S D D E E T T H H E E O O R R I I E E E E T T T T R R A A V V A A U U X X P P R R A A T T I I Q Q U U E E S S http://module01-ofppt.blogspot.com/

m19_logique Séquentielle Ge-esa

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  • iOFPPT

    ROYAUME DU MAROC

    SECTEUR ELECTROTECHNIQUE

    Module n 19:

    LOGIQUE SEQUENTIELLE

    SPECIALITE : LECTROMECANIQUE DES SYSTEMES AUTOMATISES

    NIVEAU : TECHNICIEN SPECIALISE

    ANNE : 2001

    Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du TravailDIRECTION RECHERCHE ET INGENIERIE DE FORMATION

    RREESSUUMMEESS DDEE TTHHEEOORRIIEE EETT TTRRAAVVAAUUXX PPRRAATTIIQQUUEESS

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  • ii

    Remerciements

    La DRIF remercie les personnes qui ont particip ou permis llaboration de ce Module (Logique squentielle).

    Pour la supervision

    M. Mustapha ESSAGHIR : Chef de la Division Modes et Mthodes de Formation

    M. Brahim KHARBOUCH : Chef de projet marocain PRICAM-RGE M. Ren LAPIERRE : Chef de projet canadien PRICAM-RGE M. Jocelyn BERTRAND : Expert canadien

    Pour l'laboration

    Mme Najat FARHANE Mme Carmen DINCA Mme Naima EL KORNO Mme Meryem SKALI M. A. EL YAKOUTI

    Responsable CFF/lectrotechnique(ISIC) Formatrice au CFF/lectrotechnique(ISIC) Formatrice au CFF/lectrotechnique(ISIC) Formatrice au CFF/lectrotechnique(ISIC) Formateur au CFF/lectrotechnique(ISIC)

    Pour le secrtariat

    Melle Fatima Zahra MOUTAWAKIL

    Les utilisateurs de ce document sont invits communiquer la DRIF toutes les remarques et suggestions afin de les prendre en considration pour lenrichissement et lamlioration de ce programme.

    Mme EL ALAMI

    DRIF

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  • iii

    SOMMAIRE

    Prsentation du module Page 4

    Contenu du document Page 10

    Projet synthse Rsums de thorie des :

    - Objectifs oprationnels de premier niveau et leur dure - Objectifs oprationnels de second niveau et leur dure

    Exercices pratiques des: - Objectifs oprationnels de premier niveau et leur dure - Objectifs oprationnels de second niveau et leur dure

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  • 4PRESENTATION OU PREAMBULE

    Ltude du module 19 : Logique squentielle permet dacqurir les savoirs, savoirs-faire et savoirs-tre ncessaires la matrise de la comptence.

    Ce rsum de thorie et recueil de travaux pratiques est compos des lments suivants :

    Le projet synthse faisant tat de ce que le stagiaire devra savoir-faire la fin des apprentissages raliss dans ce module, est prsent en dbut du document afin de bien le situer. La comprhension univoque du projet synthse est essentielle lorientation des apprentissages.

    Viennent ensuite, les rsums de thorie suivis de travaux pratiques raliser pour chacun des objectifs du module.

    Les objectifs de second niveau (les pralables) sont identifis par un prfixe numrique alors que les objectifs de premier niveau (les prcisions sur le comportement attendu) sont marqus dun prfixe alphabtique.

    Le concept dapprentissage repose sur une pdagogie de la russite qui favorise la motivation du stagiaire, il sagit donc de progresser petits pas et de faire valider son travail.

    Les apprentissages devraient se raliser selon les schmas reprsents aux pages qui suivent :

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  • 5SCHMA DAPPRENTISSAGE DUN OBJECTIF

    Lecture du rsum dethorie de l'objectif " n "

    Ralisation du travailpratique de l'objectif " n "

    Passage l'objectif " n + 1 "

    valuationformative del'atteinte de

    l'objectif " n "

    O

    N

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  • 6

    I ACTIVIT PARTICULIRE

    ENSEIGNEMENT CORRECTIF

    VALUATION FORMATIVE

    II ACTIVIT PARTICULIRE

    ENSEIGNEMENT CORRECTIF

    VALUATION FORMATIVE

    ACTIVIT GLOBALE

    ENSEIGNEMENT CORRECTIF

    VALUATION FORMATIVE

    VALUATION SOMMATIVE ENRICHISSEMENT

    SCHMA DE LA STRATGIE D'APPRENTISSAGE

  • 7

    MODULE 19 : LOGIQUE SEQUENTIELLE

    Code : Dure : 60 h

    OBJECTIF OPRATIONNEL DE PREMIER NIVEAU

    DE COMPORTEMENT

    COMPORTEMENT ATTENDU

    Pour dmontrer sa comptence le stagiaire doit appliquer des notions de logique squentielle selon les conditions, les critres et les prcisions qui suivent.

    CONDITIONS DVALUATION

    partir :

    - de directives; - dune reprsentation graphique dune squence.

    laide : - de manuels techniques; - de fiches techniques; - de composants logiques; - de lquipement de protection individuelle; - de lquipement dassemblage; - dinstruments de mesure.

    CRITRES GNRAUX DE PERFORMANCE

    Travail mthodique et minutieux. Utilisation approprie du matriel et des instruments de mesure. Fonctionnement normal du montage.

    ( suivre)

  • 8OBJECTIF OPRATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENT(suite)

    PRCISIONS SUR LE COMPORTEMENT ATTENDU

    A. Analyser diffrentes reprsentations graphiques dune squence : algorithme; chronogramme; Grafcet. schma fonctionnel dune machine

    B. Traduire des reprsentations graphiques dune squence sous forme de schmas lectroniques.

    C. Slectionner les composants.

    D. Tracer des schmas de montage.

    E. Monter des circuits de base.

    CRITRES PARTICULIERS DE PERFORMANCE

    - Justesse de lanalyse : reconnaissance des tapes et des

    transitions; description du droulement; explications des rgles dvolution.

    - Exactitude de la terminologie.

    - Conformit du schma avec la reprsentation graphique.

    - Clart du schma.

    - Slectionner judicieuse en fonction : du schma lectronique; des caractristiques des composants.

    - Conformit du schma de montage avec le schma lectronique;

    - Clart du schma.

    - Conformit du montage avec le schma et les directives de dpart.

    - Respect des rgles de sant et de scurit au travail.

    - Qualit du montage : esthtique; fonctionnel.

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  • 9OBJECTIFS OPRATIONNELS DE SECOND NIVEAU

    LE STAGIAIRE DOIT MATRISER LES SAVOIRS, SAVOIR-FAIRE, SAVOIR PERCEVOIR OU SAVOIR TRE JUGS PRALABLES AUX APPRENTISSAGES DIRECTEMENT REQUIS POUR LATTEINTE DE LOBJECTIF DE PREMIER NIVEAU, TELS QUE :

    Avant dapprendre analyser diffrentes reprsentations graphiques dune squence:

    algorithme; chronogramme; Grafcet Schma fonctionnel dune machine (A) :

    1. Dcrire les rgles de construction de diverses reprsentations graphiques dune squence.

    2. Reconnatre les principaux symboles associs diverses reprsentations graphiques dune squence;

    3. Dcrire les modes de dpart, de marche et darrt dune squence.

    Avant dapprendre slectionner les composants (C) :

    4. Reconnatre la fonction et les symboles de composants logiques. 5. Distinguer les circuits squentiels et les circuits combinatoires.

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  • ESA19PS

    ESA MODULE : 19

    PROJET SYNTHESE

    Pour une squence dopration reprsente sous forme graphique, le stagiaire doit :

    Reconnatre la squence de droulement des diffrentes tapes ainsi que les dcisions pertinentes au fonctionnement du circuit ;

    Tracer un schma lectronique clair et propre correspondant au droulement de la reprsentation graphique avec utilisation des symboles appropris ;

    Slectionner les composants intgrant le maximum de fonctions ; Tracer un schma de montage clair, propre et confirme au schma lectronique ; Enfin, monter le circuit conformment au schma de montage avec vrification du

    fonctionnement qui doit tre conforme la reprsentation graphique.

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  • RSUM DE THORIE

    ESA1901RT 1

    OBJECTIF : N 1 DURE : 3 H 30 min

    Objectif poursuivi : Dcrire les rgles de construction de diverses reprsentations graphiques dune squence.

    Description sommaire du contenu :

    Ce rsum thorique comprend La prsentation des rgles de construction de diverses reprsentations graphiques dune squence , savoir ,la dtermination des grandes tapes ,des points dente ou de sortie de donnes, des points de prise de dcision etc.

    Endroit ou se droulera lactivit : Salle de cours.

    Directives particulires :

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  • RSUM DE THORIE

    ESA1901RT 2

    OBJECTIF : N 1 DURE : 3 H 30 min

    I- INTRODUCTION :

    Toute machine fonctionne selon un cycle, c--d que partant dun tat donn, la machine effectuera diffrents mouvements, diffrentes actions et repassera ltat de dpart.

    Tout ce qui se passe entre deux passages dans cet tat de dpart est appel cycle.

    Exemple : Poinonneuse semi-automatique.

    La poinonneuse reprsente trs schmatiquement ci-dessous se compose dune table fixe la tle poinonner et dun poinon mobile.

    Fig. 1. Constitution de la poinonneuse

    Considrons la poinonneuse en sa position origine de repos, poinon en haut.

    Loprateur en donnant linformation Marche provoque automatiquement la descente du poinon suivie de sa remonte en position de repos.

    Nous dirons alors que la poinonneuse a dcrit un cycle.

    Une squence est un ensemble de comportements lis les un aux autres par des conditions.

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  • RSUM DE THORIE

    ESA1901RT 3

    II- RGLES DE CONSTRUCTION DE DIVERSES REPRSENTATIONS GRAPHIQUES DUNE SQUENCE OU DUN CYCLE :

    Pour pouvoir construire les diverses reprsentations graphiques dune squence ou dun cycle,il faut dterminer : a)- Les grandes tapes : Reprenons lexemple de la poinonneuse semi-automatique. Une telle machine prsente successivement trois comportements diffrents. Nous appellerons tapechacun de ces comportements.

    Fig. 2. Description des tapes

    Ces trois tapes sont : ETAPE 1 : Comportement : La poinonneuse est au repos. ETAPE 2 : Comportement : Descendre le poinon. ETAPE 3 : Comportement : Remonter le poinon.

    Nous pouvons donc, dans un premier temps, dfinir une tape comme une situation du cycle de fonctionnement pendant laquelle le comportement de lautomatisme de commande demeure constant. Sous une autre forme, tout changement de comportement provoque obligatoirement le passage une autre tape.

  • RSUM DE THORIE

    ESA1901RT 4

    Sur la machine le comportement de lautomatisme se manifeste par des actions ou plus exactement par des ordres envoys vers les organes chargs dexcuter ces actions.

    Sur la poinonneuse deux actions sont effectues :

    - La descente du poinon associe ltape 2. - La remonte du poinon associe ltape 3.

    b)- Les points de prise de dcision :

    Il sagit maintenant de dterminer ce qui provoque un changement de comportement de la machine cest--dire les conditions logiques qui dterminent le passage dun comportement un autre.

    Nous qualifierons chaque passage dun comportement un autre comme tant le franchissement dun point de prise de dcision pour bien montrer son irrversibilit.

    Par exemple, le passage de la position de repos (tape 1) la descente du poinon (tape 2) ne peut seffectuer que si loprateur fournit linformation Marche et que si le poinon est en position haute (condition initiale).

    Reprenons lexemple de la poinonneuse semi-automatique

    ETAPE 1 : tape initiale Position initiale du poinon.

    Point de dcision 1 : Condition de passage de ltape 1 ltape 2 : Information marche et poinon en position haute.

    ETAPE 2 : Descendre le poinon.

    Point de dcision 2 : Condition de passage de ltape 2 ltape 3 : Poinon en position basse.

    ETAPE 3 : Remonter le poinon.

    Point de dcision 3 : Condition de passage de ltape 3 ltape 1 : Poinon en position haute.

    Nous pouvons donc dfinir des points de prise de dcision comme des points o on exploite des conditions variables impliquant le choix dune voie parmi plusieurs ou le passage dune tape une autre. Cest l o on effectue des tests ou alternance.

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  • RSUM DE THORIE

    ESA1901RT 5

    Ces points de dcision sont appels aussi transitions qui sont conditionnes par des rceptivits constitues de fonctions logiques des diffrentes variables ncessaires au passage ltape suivante.

    c)- Les points dentre ou de sortie des donnes :

    Considrons lexemple du brassage du linge dans une machine laver. Chaque nouvelle position du programmateur est une information dentre quon appelle point dentre.

    Considrons un autre exemple : chauffage dun local.

    Dans un local, le chauffage ne doit fonctionner que pour des tempratures infrieures 18C.

    Aprs le test (L < 18C), sur la rponse OUI, on doit enregistrer linformation traite (chauffage en marche), par contre, sur la rponse NON, on doit enregistrer linformation traite (chauffage arrt).

    Lenregistrement de lune des informations traites est un point de sortie des donnes.

    En dautres termes, les points dentre ou de sortie des donnes sont des points o il faut mettre disposition une information dentre traiter ou il faut enregistrer une information de sortie traite.

    d)- Sil y a rptition ou arrt de la squence :

    La reprise de squence ou boucle, permet de reprendre une ou plusieurs fois la mme squence tant quune condition fixe nest pas obtenue (cest un type daiguillage).

    Exemple :

    Reprenons lexemple du chauffage dun local.

    On a ici deux sortes de reprises de squence :

    Aprs le test (L < 18C), sur la rponse OUI, cest une boucle conditionnelle qui permet de faire marcher le chauffage et reprendre ltape de la mesure de temprature.

    Aprs la dernire information de sortie (chauffage arrt) cest une boucle dinitialisation qui autorise le systme continuer sa rgulation.

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  • RSUM DE THORIE

    ESA1901RT 6

    e)- Sil y a saut de squence : Exemple : Perceuse avec ou sans dbourrage.

    Figure 3

    Soit une perceuse automatique fixe sur une console coulissant sur un bti mtallique. Suivant lpaisseur et la nature des pices percer loprateur peut choisir entre deux cycles possibles :

    soit le cycle sans dbourrage : comprenant les mouvements suivants :

    Position haute : h

    Approche termine : b1

    Perage termin : b3

    Descente en grande vitessejusqu' b1

    Descente vitesse travailjusqu' b1

    Remonte jusqu' h

    soit le cycle avec dbourrage effectuant une remonte de la broche une position intermdiaire afin de dgager le foret avant de terminer le perage dj commenc. Ce cycle est le suivant :

    Position haute : h

    Approche termine : b1

    Perage termin : b3

    Perage intermdiaire : b2

    Descente en grande vitessejusqu' b1

    Descente vitesse travailjusqu' b2

    Remonte jusqu' b1

    Descente vitesse travailjusqu' b3

    Remonte jusqu' h

  • RSUM DE THORIE

    ESA1901RT 7

    Les tapes du cycle avec dbourrage sont : ETAPE 1 : tape initiale (ATTENTE) ETAPE 2 : Descente en grande vitesse (APPROCHE) ETAPE 3 : Descente en petite vitesse (PERCAGE) ETAPE 4 : Remonte en grande vitesse (DEGAGEMENT) ETAPE 5 : Descente en petite vitesse (PERCAGE) ETAPE 6 : Remonte en grande vitesse (RETOUR) Les tapes du cycle sans dbourrage sont : ETAPE 1 : tape initiale (ATTENTE) ETAPE 2 : Descente en grande vitesse (APPROCHE) ETAPE 3 : Descente en petite vitesse (PERCAGE) ETAPE 6 : Remonte en grande vitesse (RETOUR) Remarquons que le cycle sans dbourrage correspond au saut des tapes 4 et 5 dont les comportements sont inutiles dans ce cycle. Nous pouvons donc dfinir un saut conditionnel dtapes comme une rupture de squence (autre type daiguillage). f)- sil y a un choix conditionnel entre plusieurs squences :

    Dans le fonctionnement dun quipement automatis, il est ncessaire deffectuer une slection exclusive dune squence parmi plusieurs squences (aiguillage). Exemple: station de pompage (voir figure)

    Un groupe moto-pompe alimente en eau, partir des bassins de reprise, le rservoir dun chteau deau. Deux modes de fonctionnement sont possibles :

    - Marche manuelle : le responsable de linstallation commande volont la marche ou larrt du groupe moto-pompe.

    - Marche automatique : (commande automatique) :en fonction de deux niveaux prdtermins deau dans le rservoir, niveau bas et haut, le groupe se met automatiquement en marche ou sarrte.

  • RSUM DE THORIE

    ESA1901RT 8

    On a donc une tape initiale commune aux deux modes de fonctionnement : ETAPE 1 : tape initiale (ATTENTE)

    quipement sous tension. Suivant que le commutateur est sur position marche automatique ou sur position marche

    manuelle on a le choix entre deux squences

    Figure 4 Squence 1 : marche manuelle

    Point de dcision : position du commutateur sur ML et information marche. tape 2 : Mettre le groupe en marche.

    Point de dcision : information darrt. tape 3 : Arrter le groupe Squence 2 : Marche automatique

    Point de dcision : position du commutateur sur AQ et information niveau bas atteint.

    tape 4 : Mettre le groupe en marche

    Point de dcision : information niveau haut atteint. tape 5 : Arrter le groupe.

    Aprs la fin de la squence choisie 1 ou 2, on a un point de dcision qui permet de vrifier si on a la position repos du contacteur du moteur de pompe et puis retour ltape initiale.

  • RSUM DE THORIE

    ESA1901RT 9

    g)- Sil y a des squences simultanes :

    Le cycle de fonctionnement dun quipement automatis peut comporter plusieurs squences qui sexcutent simultanment mais dont les volutions des tapes actives dans chaque squence restent indpendantes.

    Exemple : Poste de perage (voir figure 5)

    Figure 5

    Un plateau tournant dessert 3 postes de travail : le premier de chargement, le deuxime de perage, et le troisime de contrle et d'vacuation des pices perces.

    Donc on aura 3 squences : Squence 1 : de chargement Squence 2 : de perage Squence 3 : de contrle et dvacuation.

  • RSUM DE THORIE

    ESA1901RT 10

    Chacune de ces squences est compose dun certain nombre dtapes. Lorsque lordre marche apparat condition que la partie oprative soit correctement

    positionne, les trois squences prcites sont simultanment actives. A partir de cette situation les 3 trois voluent indpendamment les unes des autres mais elles devront tre toutes acheves pour aboutir une volution commune ltape qui provoque la rotation du plateau.

    Remarque :

    Ce cas est trs frquemment rencontr sur des machines de type transfert et plus gnralement sur toutes les machines dcomposables en sous machines relativement indpendantes.

    h)- Aspect scuritaire de la squence

    La nature de la squence en elle-mme reprsente un certain nombre de scurits :

    Les tapes dune squence se droulent dans un ordre chronologique bien dtermin. Une tape (2) ne peut tre active que si ltape prcdente (1) et la condition de passage

    de ltape (1) ltape (2) est satisfaite. Lactivation dune tape entrane immdiatement la dsactivation de ltape prcdente Si au cours dun fonctionnement, une mme tape doit tre dsactive et active

    simultanment, elle reste active.

    Parfois, on doit rpter certaines conditions pour des raisons de scurit. Prenons lexemple de la perceuse avec ou sans dbourrage dj vue (voir : II-e)

    Pour reprendre ltape initiale partir de ltape 6 on doit tester sur la position haute de la broche.

    Pour passer de ltape 1 ltape 2 on doit avoir linformation dpart-cycle et on doit tester si on a la position haute de la broche et si on a la broche en rotation.

    La rptition de la condition position haute peut paratre redondante car elle est crite la fois dans la condition de passage de ltape 6ltape 1 et celle de passage de ltape 1 ltape 2. Mais le fait davoir obtenue une fois cette condition vrifie lors du passage de ltape 6 ltape 1 ne prouve pas quelle soit toujours prsente au moment de la demande de dpart cycle, si des oprations de rglage ont eu lieu entre temps par exemple.

    La condition de passage de ltape 1 ltape 2 doit faire intervenir cette information pour des raisons de scurit.

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  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1901TP 1

    OBJECTIF :N 1 DURE : 1H 30min.

    - Objectif poursuivi :

    Dcrire les rgles de construction de diverses reprsentations graphiques dune squence.

    - Description sommaire de lactivit :

    A partir dun cahier de charge dun quipement automatis, dterminer les grandes tapes, les points dentre ou de sortie de donnes, les points de prise de dcision, sil y a rptition ou arrt de la squence, sil y a saut de squence, sil y a un choix conditionnel entre plusieurs squences etc.

    Lieu de lactivit : Salle de cours.

    - Liste du matriel requis :

    - Directives particulires :

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  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1901TP 2

    OBJECTIF : N 1 DURE : 1H 30min

    Exercice 1

    Un chariot peut se dplacer entre deux fins de course. Initialement, le chariot se trouve gauche. En activant un bouton dpart cycle (dcy) le

    chariot effectue le cycle suivant : y dplacement vers la droite jusqu fin de course HLIM y dplacement vers la gauche jusqu fin de course HLIM y arrt du chariot.

    Dcrire les rgles de construction de divers reprsentations graphiques.

    Droite

    Gauche CM1

    HLIM

    CM1

    HLIM

    Figure 1

    Exercice 2 : Le chariot 1 est droite et le chariot 2 en bas. En activant le bouton poussoir dcy les chariots

    effectuent le cycle suivant : y CH 1 se dplace vers la gauche et le CH 2 vers le haut y CH 1 se dplace vers la droite jusqu HLIM et temporisation de 5s y A la fin de la temporisation le CH 2 se dplace vers le bas.

    Droite

    Gauche

    CM2

    VLIM

    CM1

    HLIM

    CM1

    HLIM

    CM2 VLIM Haut

    BAS

    Figure 2

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1901TP 3

    Mme question que le 1r exercice. Exercice 3 :

    Une station de mlange se compose de deux rservoirs contenant deux produits A et B

    pouvant se dverser dans une trmie peseuse C. Un mlangeur M permet dobtenir lhomognisation du mlange form par ces deux produits grce la rotation dune hlice.

    Figure 3

    Lordre de dpart du cycle donn par loprateur ne peut tre pris en compte que si les conditions initiales sont ralises, cest dire si la trmie et le mlangeur sont vides.

    La quantit de produit A est dabord pese dans la trmie C et celle-ci est immdiatement vidange dans le mlangeur M.

    Le produit B est ensuite pes et mlang au produit A prsent dans le mlangeur.

    Ces deux produits sont malaxs pendant 20s, temps au bout duquel le mlangeur est vidang.

    Mme question que lexercice 1.

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1901TP 4

    Exercice 4 :

    Un dispositif automatique destin trier des caisses de deux tailles diffrentes se compose dun tapis, amenant les caisses, de trois poussoirs et de deux tapis dvacuation suivant le figure ci-dessous.

    Figure 4

    Le poussoir 1 pousse les petites caisses devant le poussoir 2 qui son tour les transfre sur le tapis dvacuation 2, alors que les grandes caisses sont pousses devant le poussoir 3, ce dernier les vacue sur le tapis 3.

    Pour effectuer la slection des caisses, un dispositif de dtection plac devant le poussoir 1 permet de reconnatre sans ambigut le type de caisse qui se prsente.

    Mme question que les autres exercices.

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  • RSUM DE THORIE

    ESA1902RT 1

    OBJECTIF : N 2 DURE : 30 min

    - Objectif poursuivi : Reconnatre les principaux symboles associs diverses reprsentations

    graphiques dune squence.

    - Description sommaire du contenu : - Ce rsum thorique prsente les principaux symboles associs diverses reprsentations graphiques dune squence savoir : dbut et fin dun organigramme, paralllogramme, losange, tiret, flche, etc.

    - Lieu de lactivit : Salle de cours.

    - Directives particulires :

  • RSUM DE THORIE

    ESA1902RT 2

    OBJECTIF : N 2 DURE : 30 min.

    Les principaux symboles associs diverses reprsentations graphiques dune squence sont rsums dans le tableau ci-dessous :

    SYMBOLES DESIGNATIONS

    Dbut dun ordinogramme

    Point dentre de donnes ou de sortie de rsultats

    Action cest--dire opration ou groupe doprations sur des donnes. Cest le symbole gnral traitement

    Indication dun point de dcision (test ou alternance) Cest--dire exploitation de conditions variables impliquant le choix dune voie parmi plusieurs.

    Ce symbole est utilis lorsquune ou plusieurs voies doivent lavoir atteint avant quune ou plusieurs voies qui en sortent soient utilises en parallle ou suivant un ordre quelconque.

    tape initiale

    Ou

    Renvoi : donne la possibilit de raccorder des segments de grandes squences.

    tape simple

    Transition

    Fin dun ordinogramme.

  • RSUM DE THORIE

    ESA1902RT 3

    Sens conventionnel des liaisons

    Le sens gnral des lignes de liaisons doit tre :

    de haut en bas ;

    de gauche droite ;

    Lorsque le sens ainsi dfini nest pas respect, des pointes de flches cheval sur la ligne indiquent le sens utilis : ;

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  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1902TP 1

    OBJECTIF : N 2 DURE : 30 min. - Objectif poursuivi : Reconnatre les principaux symboles associs diverses reprsentations

    graphiques dune squence.

    - Description sommaire de lactivit :

    Le stagiaire doit reconnatre les symboles correspondant chacune des reprsentations graphiques dune squence et inversement.

    - Lieu de lactivit : Salle de cours. - Liste du matriel requis :

    - Directives particulires :

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1902TP 2

    OBJECTIF : N 2 DURE : 30 min. EXERCICE 1 : Complter le tableau suivant :

    SYMBOLES

    DESIGNATIONS

    ou

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1902TP 3

    EXERCICE 2 :

    Connaissant la dsignation, donner le symbole correspondant :

    SYMBOLES DESIGNATIONS

    tape simple

    Transition

    tape initiale

    Fin dun ordinogramme

    Traitement

    Embranchement

    Point dentre ou de sortie

    Renvoi

    Dbut dun ordinogramme

    Liaison de haut en bas

    Liaison de bas en haut

    Liaison de gauche droite

    Liaison de droite gauche

  • RSUM DE THORIE

    ESA1903RT 1

    OBJECTIF : N03 DURE : 2 H

    Objectif poursuivi : Dcrire les modes de dpart, de marche et darrt dune squence.

    -

    - Description sommaire du contenu :

    Ce rsum thorique comprend la reprsentation des modes de dpart, de marche et darrt dune squence savoir :

    Les marches automatiques ou de production ; Les marches dintervention ; Larrt momentan ; Les arrts durgence etc.

    - Lieu de lactivit : Salle de cours.

    - Directives particulires :

    http://module01-ofppt.blogspot.com/

  • RSUM DE THORIE

    ESA1903RT 2

    OBJECTIF : N 3 DURE : 2 H

    I- MODE DE MARCHE :

    Un mode de marche est un choix de fonctionnement, effectu par loprateur, conditionnant la faon dont doit se drouler le cycle de lautomatisme de commande. Malgr la grande varit des modes de marche rencontrs sur les automatismes industriels, il est possible de les regrouper en deux grandes catgories :

    Les marches automatiques ou de production. Les marches dintervention.

    1.1. Les marches automatiques :

    Les marches automatiques sont considres comme le fonctionnement normal de

    lautomatisme. a)- Fonctionnement semi-automatique Marche cycle par cycle Cycle unique : Chaque cycle, command par linformation dpart cycle, se droule automatiquement mais ncessite chaque fois une nouvelle intervention de loprateur pour pouvoir excuter le cycle suivant. Exemple :

    Droite

    Gauche CM1

    HLIM

    CM1

    HLIM

    Figure 1

    - Le chariot est initialement gauche. - En activant un bouton poussoir dpart cycle (dcy), le chariot effectue le cycle suivant :

    Dplacement vers la droite jusqu fin de course HLIM; Dplacement vers la gauche jusqu fin de course HLIM; Arrt du chariot.

    Daprs le cahier de charge de cet exercice, il faut une nouvelle activation du bouton dcy

    pour excuter le cycle suivant.

  • RSUM DE THORIE

    ESA1903RT 3

    b)- Fonctionnement automatique Marche cycle automatique Cycles continus : Aprs action sur un bouton poussoir dpart cycle, le cycle se rpte indfiniment jusqu ce que lordre darrt soit donn, cet arrt ne seffectuant quune fois le cycle termin. Precisons bien que cette demande darrt nintervient que pour viter lexcution dun nouveau cycle mais ne provoque pas larrt du cycle en cours. Exemple : Reprenons lexemple prcdent trait en 1.1.a) avec un cahier de charge diffrent : - Le chariot est initialement gauche. - Ds quon active un bouton poussoir dpart cycle, le chariot effectue les dplacements suivants :

    Dplacement droite jusqu fin de course HLIM Dplacement gauche jusqu fin de course HLIM

    Le cycle recommence jusqu lactivation dun bouton poussoir arrt cycle la fin du

    cycle. Le choix de ces marches de production est laiss loprateur. Elles peuvent tre ralises par un commutateur bidirectionnel deux positions maintenues :

    Cycle / Cycle

    Cycle automatique S Remarque : Larrt des cycles continus seffectue en plaant le commutateur sur la position Cycle par Cycle.

    1.2. Les marches dintervention :

    Les marches dites dintervention ou de maintenance, dont les plus connues sont les marches manuelles, ncessitent de la part de celui qui les utilise une connaissance trs prcise de la machine et de ses possibilits. Ces modes ne seront donc gnralement excuts que sous la responsabilit dun rgleur ou dun agent de maintenance.

  • RSUM DE THORIE

    ESA1903RT 4

    a)- Fonctionnement squence par squence ou tape par tape : Dans ces fonctionnements lvolution du cycle est fractionne squence par squence ou tape par tape, le passage dune squence une autre ou dune tape la suivante seffectuant sur commande de loprateur. De tels fonctionnements ne sont pas toujours possibles suivant la technologie utilise. Ces modes de fonctionnement sont particulirement utiles la mise en route dune installation, lors de la localisation dun incident ou dun rglage effectuer. Ils permettent une analyse fine des diffrents comportements du cycle et facilitent les rglages de parties bien prcises de la machine. b)- Fonctionnement manuel : Lexcution dune action est directement lie un ordre manuel, lexcution de cet ordre tant gnralement asservie certaines scurits.

    II- LES ARRETS :

    Les arrts ne constituent pas proprement parler un mode de marche mais peuvent imposer aussi au cycle des structures particulires. 2.1. Larrt momentan : Un arrt momentan interrompt immdiatement les ordres de commande de toute ou partie des actions en cours. Il est donc possible, sous le contrle de loprateur, de reprendre le fonctionnement du cycle lendroit o il a t interrompu. 2.2. Les arrts durgence : Un arrt durgence provoque lannulation de tous les ordres de commande, que ceux-ci soient manuels ou automatiques. Il peut quelques fois laisser certaines actions maintenues ou en enclencher dautres suivant le sens de la scurit. Larrt durgence peut aussi effectuer la remise zro du ou des cycles, cest dire la dsactivation de toutes les tapes actives, ou rinitialiser le cycle si cette opration ne savre pas dangereuse pour la partie oprative. La machine doit donc dans certains cas tre ramene sa position initiale ou dorigine, manuellement ou, partir dune squence particulire de dgagement.

  • RSUM DE THORIE

    ESA1903RT 5

    III- LES CONDITIONS INITIALES ET LE DEPART DUNE SEQUENCE :

    Les conditions initiales sont particulirement importantes car elles correspondent au contrle des positions que doit avoir la machine au dbut du cycle automatique.

    Ces conditions initiales doivent tre vrifies systmatiquement avant le dmarrage de

    chaque cycle, mme si elles ont dj t obtenues la fin du cycle prcdent. Ces conditions de dpart doivent tre insres dans des registres dcalage, des compteurs

    binaires ou dcade. Exemple : Reprenons lexemple de la perceuse avec ou sans dbourrage.

    b1

    b2

    b3

    h

    Approche grande vitesse

    Course de travailpetite vitesse

    Figure 2

    Les conditions initiales dans ce cas sont : Broche en position haute,

    Et Rotation de la broche. quon doit vrifier au dpart de chaque cycle.

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1903TP 1

    OBJECTIF : N 3 DURE : 1H 30min - Objectif poursuivi : Dcrire les modes de dpart, de marche et darrt dune squence.

    - Description sommaire de lactivit :

    A partir dun cahier des charges, dterminer les modes de dpart, de marche et darrt dune squence savoir marches automatiques ou marches dintervention, arrts momentans ou arrts durgence.

    - Lieu de lactivit : Salle de cours. . - Liste du matriel requis :

    - Directives particulires :

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1903TP 2

    OBJECTIF : N 3 DURE : 1H 30min

    Exercice 1

    Soit une came C entrane en rotation par un moto-rducteur. Cette came doit effectuer un tour et un seul chaque fois que lordre lui est donne.

    Dterminer les modes de marche et darrt. Exercice 2 :

    A ltape de dpart la lampe est teinte. Une premire impulsion sur un bouton poussoir b allume la lampe. Lorsque le bouton b est relch, la lampe reste allume. Une seconde pression sur b teint la lampe, celle-ci sallumera de nouveau lorsque b sera

    enfonc. Dterminer les modes de marche et darrt.

    Exercice 3 :

    Un chariot peut se dplacer entre deux positions caractrises par deux fins de course. Initialement, le chariot se trouve gauche. En activant un bouton poussoir dpart cycle dcy , le chariot effectue le cycle suivant : Dplacement vers la droite jusqu fin de course1; Dplacement vers la gauche jusqu fin de course 2; Puis arrt du chariot.

    Dterminer les modes de marche - arrt et les conditions initiales de dpart.

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1903TP 3

    Exercice 4 : Reprenons lexemple du mlangeur :

    Une station de mlange se compose de deux rservoirs contenant deux produits A et B pouvant se dverser dans une trmie peseuse C. Un mlangeur M permet dobtenir lhomognisation du mlange form par ces deux produits grce la rotation dune hlice.

    Figure 1

    Lordre de dpart du cycle donn par loprateur ne peut tre pris en compte que si les conditions initiales sont ralises, cest dire si la trmie et le mlangeur sont vides.

    La quantit du produit A est dabord pese dans la trmie C et celle-ci est immdiatement vidange dans le mlangeur M.

    Le produit B est ensuite pes et mlang au produit A prsent dans le mlangeur.

    Ces deux produits sont malaxs pendant 20s, temps au bout duquel le mlangeur est vidang.

    Dterminer les conditions initiales, les modes de marche arrt.

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1903TP 4

    Exercice 5:

    Reprenons lexemple des 2 chariots : Le chariot 1 est droite et le chariot 2 en bas. En activant le bouton poussoir dcy les chariots

    effectuent le cycle suivant : y CH 1 se dplace vers la gauche et le CH 2 vers le haut y CH 1 se dplace vers la droite jusqu HLIM et temporisation de 5s y A la fin de la temporisation le CH 2 se dplace vers le bas.

    Droite

    Gauche

    CM2

    VLIM

    CM1

    HLIM

    CM1

    HLIMCM2 VLIM Haut

    BAS

    Figure 2

    Dterminer les conditions initiales de dpart, les modes de marche arrt.

  • RSUM DE THORIE

    ESA190ART 1

    OBJECTIF : A DURE : 6 H 30 min

    - Objectif poursuivi : Analyser les diffrentes reprsentations graphiques dune squence.

    Description sommaire du contenu : Ce rsum thorique comprend la reprsentation de lanalyse des diffrentes reprsentations

    graphiques dune squence, savoir : Algorithme, algorigramme Chronogramme Grafcet Schma fonctionnel dune machine

    Lieu de lactivit : Salle de cours.

    - Directives particulires :

  • RSUM DE THORIE

    ESA190ART 2

    OBJECTIF : A DURE : 6 H 30 min

    I- INTRODUCTION

    Tout systme automatis comprend deux parties essentielles : - Une partie oprative (PO) qui comporte des actionneurs permettant de raliser les

    oprations sollicites par la partie commande. - Une partie commande (PC) permettant de piloter la partie oprative en fonction des

    informations quelle reoit : Soit des personnes extrieures au systme par lintermdiaire des boutons poussoirs, claviers etc.

    Soit des capteurs contrlant la partie oprative.

    Structure dun systme automatis

    Partie commande Partie oprative

    Homme

    Dia

    logu

    e

    PreactionneursTraitement del'automatisme

    Capteurs

    ActionneursMachine

    Energie Energie

    La partie commande de nombreux systmes techniques automatiss est en logique squentielle. Il est donc ncessaire de trouver des reprsentations graphiques qui permettent de reprsenter le fonctionnement de la partie oprative et de dcrire ensuite le fonctionnement de la partie commande.

    Ainsi la mme reprsentation permet : Lanalyse du problme rsoudre; Ltude de la partie commande; Le dpannage de la machine et sa commande.

  • RSUM DE THORIE

    ESA190ART 3

    II- DIFFERENTES REPRESENTATIONS GRAPHIQUES DUNE SEQUENCE 2-1 Algorithme Algorigramme :

    Un algorithme est une rgle. Il sexprime par une suite ordonne de directives composes

    dactions et de dcisions quil faut excuter en squence suivant un enchanement strict pour accomplir une tche quelconque.

    On peut considrer que toute succession de tches logiques constitue lalgorithme de son rsultat. Lalgorigramme reproduit dans une reprsentation graphique normalise tous les cheminements du raisonnement logique qui dtermine la composition de lalgorithme.

    Exemples : a)- Chauffage dun local Dans un local le chauffage ne doit fonctionner que pour des tempratures infrieures 18C.

    Mesurerla temprature

    du local

    Dbut

    L

    CL

  • RSUM DE THORIE

    ESA190ART 4

    b)- Tri de sacs A la sortie de latelier de conditionnement dune usine de fabrication dengrais, un mme convoyeur bande transporte indiffremment des sacs de 25kg et des sacs de 50kg.

    Un dispositif de tri automatique dirige ces sacs vers deux zones distinctes de stockage.

    Figure 1

    Peser les sacs:P kg

    Dbut

    L

    Fin

    OUI

    NON

    P =25 kg

    Dirigervers D1

    Dirigervers D2

    Commentaire : Le test P = 25 kg ? est considr comme un aiguillage qui entrane deux actions diffrentes.

  • RSUM DE THORIE

    ESA190ART 5

    c)- Temporisation Un dispositif de temporisation limite la dure de fonctionnement dun moteur une minute. Ou bien :

    Demarrer le moteurRgler la temporisation 1 min

    Dbut

    Fin

    OUI

    NONt = 0

    Arrter lemoteur

    Action

    Dbut

    Fin

    OUI

    NONt = 0

    Arrter lemoteur

    Demarrer le moteurRgler la temporisation 1 min

    2.2. Chronogramme Il permet de visualiser linteraction des variables binaires dun circuit. Il reprsente par un graphique les tats 0 et 1 de celles-ci en fonction du temps.

  • RSUM DE THORIE

    ESA190ART 6

    Exemples : a)- Chronogramme dun relais temporis la fermeture

    1

    0

    1

    0

    t

    t

    t

    bobine du relais

    contact lafermeture

    Le contact passe ltat 1 (fermeture) aprs un temps t temporis suivant le passage ltat 1 (excitation) de la bobine du relais. b)- Chronogramme dun dmarrage etoile-triangle dun moteur asynchrone rotor cage : commande semi-automatique, un sens de marche.

    1

    0S1

    S2

    KM1

    KM2

    KM3

    M

    Arrt

    Marche

    Etoile

    Ligne

    Triangle

    Moteur Couplage enY

    Couplage en

    Decalage de 40 ms la fermeture

    Temporisation

    1

    1

    1

    1

    1

    0

    0

    0

    0

    0

    t

  • RSUM DE THORIE

    ESA190ART 7

    c)- Chronogramme de la fonction ET

    baS =

    t

    t

    t

    1

    0

    1

    0

    1

    0

    a

    ET

    b

    S

    2.3. Grafcet Le Grafcet est une reprsentation graphique du comportement dun systme automatis. Le trac de ce graphique est dfini par :

    - Des lments de base : tape, Transition, liaisons orientes permettant de construire la structure squentielle de lautomatisme ;

    - Une interprtation : Actions associes aux tapes, Rceptivits associes aux transitions permettant de dcrire le fonctionnement de la partie oprative et de la partie commande ;

    - Des rgles dvolution, permettant dobtenir des documents pouvant tre interprts sans ambigut par les diffrents intervenants dans lautomatisme.

    a)- lments de base

    tape : Caractrise un comportement invariant dune partie ou de la totalit de la partie

    commande du systme. Actions associes ltape : Elles traduisent ce qui doit tre fait chaque fois que ltape

    laquelle elles sont associes est active.

    Transition :Elle indique la possibilit dvolution entre tapes. Cette volution saccomplit par le franchissement de la transition.

    Rceptivit associe la transition : Cest une condition logique vraie ou fausse des

    diffrentes variables ncessaires au franchissement de la transition. Liaison orientes : Ce sont des lignes verticales ou horizontales qui relient les tapes aux

    transitions et les transitions aux tapes.

  • RSUM DE THORIE

    ESA190ART 8

    b)- Rgles dvolution du Grafcet

    Rgle 1 : Linitialisation prcise les tapes actives au dbut du fonctionnement. Rgle 2 : Une transition est soit valide, soit non valide.

    Elle est valide lorsque toutes les tapes immdiatement prcdentes sont actives. Elle ne peut tre franchie que lorsquelle est valide et que la rceptivit associe la

    transition est vraie. Exemple :

    13

    14

    m(k+p)=0 ou 1

    df

    13

    14

    m(k+p)=0

    df

    13

    14

    m(k+p)=1

    df

    Transition non valide Transition valide Transition franchie (tape 13 tant inactive) mais ne peut tre franchie (rceptivit m (k+p) =1) (tape 13 active mais

    rceptivit m (k+p) =0)

    Rgle 3 : Le franchissement dune transition entrane lactivation de toutes les tapes immdiatement suivantes et la dsactivation de toutes les tapes immdiatement prcdentes.

    Exemple :

    10 17 23

    11 12

    10oucbk =+

    10 17 23

    11 12

    0=+ cbk

    10 17 23

    11 12

    1=+ cbk

    Transition non valide Transition valide Transition franchie (tape 10 inactive) mais ne peut tre franchie (rceptivit 1=+ cbk )

    (rceptivit 0=+ cbk )

  • RSUM DE THORIE

    ESA190ART 9

    Rgle 4 : Plusieurs transitions simultanment franchissables sont simultanment franchies.

    Rgle 5 : Si au cours dun fonctionnement une mme tape doit tre dsactive et active simultanment, elle reste active.

    c)- Emploi du diagramme fonctionnel Grafcet A fin de dfinir correctement le cahier des charges dun quipement, le diagramme fonctionnel est utilis 2 niveaux :

    Niveau 1 : Permet de comprendre ce que lautomatisme doit faire face aux diffrentes situations pouvant se prsenter lui. Niveau 2 : Le choix technologique tant fait, la description donne les prcisions ncessaires la ralisation pratique de lquipement. Exemple 1 : Tte dusinage.

    Grafcet niveau 1 On dsire percer des pices laide dune broche anime dun mouvement de rotation et dun mouvement vertical.

    Approche en grandevitesse - rotation broche

    Perage en petite vitesseet rotation broche

    1

    4

    2

    Dpart cycle

    Dbut de perage

    3

    Niveau bas

    1

    Niveau haut

    Etape initialeEquipement sous tensionbroche en niveau haut

    Dgagement en grandevitesse - rotation broche

  • RSUM DE THORIE

    ESA190ART 10

    Grafcet niveau 2 Aprs le choix technique (actionneurs, capteurs) le Grafcet niveau 2 apporte les prcisions ncessaires la ralisation de lquipement.

    1

    4

    2

    dcy

    b1

    3

    b2

    1

    b0

    D GV RB

    D PV RB

    M GV RB

    Exemple 2 : Cycle carr La table dune machine outil se dplace suivant un cycle carr. Deux moteurs MA et MB assurent respectivement les mouvements Droite-Gauche et Avant-Arriere. Les capteurs S1, S2, S3, S4 contrlent la fin des mouvements.

    MA

    MB

    S1

    S2Droite

    Arrire Avant

    S4 S3Gauche

    D : descente; M : monte; GV : grande vitesse; PV : petite vitesse; RB : rotation broche; Dcy : dpart cycle; b2 : fin de course niveau bas; b0 : fin de course niveau haut; b1 : dbut de perage.

  • RSUM DE THORIE

    ESA190ART 11

    Grafcet niveau 2

    1

    4

    2

    dcy

    S2

    3

    S3

    1

    S4

    MA droite

    MB avant

    MA gauche

    MB arriere5

    Etape initialeEquipement sous tensiontable l'arriere et gauche

    S1

    Exemple 3 : Station de pompage.

    Niveau basS3

    Niveau hautS4

    S1 : Arrt

    S2 : Marche

    AQ ML

    MP

    KMP - position repos du contacteur du moteur de la pompe. AQ - marche automatique ML - marche normale

  • RSUM DE THORIE

    ESA190ART 12

    Grafcet niveau 2

    MP = 0

    MP = 1

    1

    2

    AQ.S3

    S4

    3

    1

    MP = 0

    MP = 14

    S1

    5

    ML.S2

    2.4. Schma fonctionnel dune machine Destin faire comprendre le fonctionnement. Il reprsente par des symboles ou des figures simples une machine, une installation ou une partie dinstallation avec ses interdpendances fonctionnelles, mais sans que toutes les liaisons soient reprsentes. Exemple 1 : Commande manuelle du dmarrage direct dun moteur triphas asynchrone rotor cage avec un seul sens de marche.

    M3~

    Symbole fonctionnel gnral dun dmarreur de moteur avec un seul sens de marche.

  • RSUM DE THORIE

    ESA190ART 13

    Exemple 2 : Commande manuelle dun dmarrage toile-triangle dun moteur asynchrone triphas rotor cage avec un seul sens de marche.

    M3~

    Symbole fonctionnel gnral dun dmarreur Y- de moteur avec un seul sens de marche.

    Exemple avec toutes les reprsentations graphiques vues Dmarrage rotorique semi-automatique, trois temps, un seul sens de marche dun moteur asynchrone triphas rotor bobin. Schma fonctionnel :

    M3~

    3

    Dmarreur semi-automatique avec : Mise larrt automatique; Un sens de marche; Par contacteurs. Moteur asynchrone triphas rotor bobin Dmarrage rotorique automatique avec : 3 chelons (crans); Rhostatique; Par contacteur

  • RSUM DE THORIE

    ESA190ART 14

    Chronogramme :

    1

    0S1

    S2

    KA1

    KM1

    KM11

    M

    1

    1

    1

    1

    1

    0

    0

    0

    0

    0

    t

    KM12

    0 t1 t2

    tempse

    1 2etemps 3

    etemps

    1

    0

    Nomenclature : S1, S2 : boutons poussoirs Arrt et Marche KA 1 : contacteur auxiliaire KM1 : contacteur tripolaire (rseau) KM11 : contacteur tripolaire ou ttrapolaire (2me temps) KM12 : contacteur tripolaire ou ttrapolaire (3me temps) M3 ~ : moteur asynchrone triphas rotor bobin.

  • RSUM DE THORIE

    ESA190ART 15

    Algorigramme : Dbut

    Initialisation

    S2=1

    Mettre en marche le moteuravec toutes les rsistances

    incorpores, regler latemporisation t1

    Eliminer un bloc desrsistances

    regler la temporisation t2

    Eliminer l'autre blocdes rsistances

    Arrter le moteur

    Fin

    t1=0

    t2=0

    S1=1

    Oui

    Non

    Non

    Oui

    Non

    Oui

    Oui

    Non

  • RSUM DE THORIE

    ESA190ART 16

    Grafcet

    Point de vue partie oprative (Niveau 1)

    Eliminer un bloc des rsistancesLancer la temporisation t2=-------------secondes

    Demarrer le moteur avec toutes les rsistances incorporesLancer la temporisation t1=----------- secondes

    1

    4

    2

    Dpart cycle et conditions initiales

    t1

    3

    t2

    1

    Arrt cycle

    Etape initiale:Moteur l'arrt, sectionneur ferm, relais thermique nondclench

    Eliminer l'autre blocdes rsistances

    Point de vue partie commande (Niveau 2)

    1

    4

    2

    S2 . CI

    t1

    3

    t2

    1

    S1

    KM1 t1=-----sec

    KM1 KM11 t2=----sec

    KM1 KM12

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA190ATP 1

    OBJECTIF : A DURE : 3 H - Objectif poursuivi :

    Analyser diffrentes reprsentations graphiques dune squence savoir : algorithme; chronogramme; grafcet; schma fonctionnel.

    - Description sommaire de lactivit :

    Le stagiaire doit analyser un algorithme, un chronogramme, un grafcet, un schma fonctionnel dune machine.

    - Lieu de lactivit :

    Salle de cours. - Liste du matriel requis :

    - Directives particulires :

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA190ATP 2

    OBJECTIF : A DURE : 3 H Analyser chacune des reprsentations graphiques suivantes : 1- Algorithme

    Dbut

    Monter outil

    Selectionnermouvements

    Rgler position outil-pice

    Prendre passe(s) etusiner

    Fin

    Oui

    Non

    Non

    Oui

    Non

    Oui

    Oui

    Non

    - Dessin de dfinition- Gamme opratoire- Matiere d'oeuvre

    - Oprateur(s) technique(s)

    Monter pice

    Contrler

    Contrler

    Contrler

    Contrler

    Contrler

    Rebuter

    Non

    Oui

    Non

    (par excs de matiere)

    (par dfaut de matiere)

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA190ATP 3

    2- Chronogramme

    1

    0

    1

    0

    Entre

    Sortie

    t1t

    3- Grafcet :

    1

    4

    2

    Depart cycle et conditionsinitiales

    Dbut perage

    3

    Avec dbourrage

    1

    Fin debourrage

    Approcherapide

    Perage

    Debourrage

    Perage5

    Fin de perage

    Remonterapide

    6

    Foret en position initiale

    Fin de perage sansdbourrage

    Conditions initiales:- broche en rotation- broche releve

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA190ATP 4

    4- Schma fonctionnel :

    M3~

    3

  • RSUM DE THORIE

    ESA190BRT 1

    OBJECTIF : N B DURE : 6 H

    Objectif poursuivi : Traduire des reprsentations graphiques dune squence sous forme de schmas lectroniques.

    Description sommaire du contenu :

    Ce rsum thorique comprend la traduction des reprsentations graphiques dune squence sous forme de schmas lectroniques clairs et conformes aux reprsentations graphiques.

    - Lieu de lactivit : Salle de cours.

    Directives particulires :

  • RSUM DE THORIE

    ESA190BRT 2

    OBJECTIF : N B DURE : 6 H

    I- MISE EN EQUATION DUNE ETAPE

    Une tape de rang (n) a deux tats : actif et inactif qui peuvent respectivement scrire :A(n) et A(n).

    (n -1)

    (n)

    R

    R

    (n+1)

    1

    2

    Les conditions dactivation dune tape sont les suivantes : - Ltape de rang (n-1) doit tre active, soit A(n-1) = 1. - La rceptivit de la transition entre ltape de rang (n-1) et ltape de rang (n) doit tre vraie, soit t(n-1) (n) = 1. - La condition de dsactivation est que ltape de rang (n+1) soit active, soit A(n+1)=1. .

    De plus, aprs activation, ltape mmorise son tat. Si m(n) est sa mmoire : m(n) = 1. Sachant que la dsactivation est prioritaire sur lactivation, lquation gnrale de ltat actif dune tape peut scrire : A(n) = (activation OU mmorisation) ET PAS dsactivation A(n) = {A(n-1) t(n-1) (n) +m(n)}.(n+1) Exemples dapplication :

    1- tape prcdant le dbut de deux squences simultanes

    3

    4

    5 13

    R 1

    R 2

    tape 4 : A4 = (A3-R1+m4). A5.A13

    A4 = (A3.R1+m4). ( 5+ 13) 5+A13 : condition de non dsactivation de ltape 4 qui prend en compte la divergence en ET.

  • RSUM DE THORIE

    ESA190BRT 3

    2- tape prcdant un choix conditionnel entre plusieurs squences

    3

    4

    5 13

    R 1

    R 2 R 3

    tape 4 : A4 = (A3.R1+m4).(A5+A13) A4 = (A3.R1+m4).5 13 5.13 : condition de non dsactivation de ltape 4 qui prend en compte la divergence en OU.

    3- tape terminant deux squences simultanes ou choisies aprs un aiguillage

    14

    15

    16

    R 2

    11

    12

    R 1

    R 3

    14

    15

    16

    R 2

    11

    12

    R 1

    R 3 R 4

    Convergence en ET Convergence en OU Pour les deux cas de figure : tape 12 : A12 = (A11.R1+m12).16 tape 15 : A 15= (A14.R2+m15).16 16 : condition de non dsactivation commune aux deux tapes 12 et 15.

    4- tape de dbut dune squence aprs convergence en ET

  • RSUM DE THORIE

    ESA190BRT 4

    16

    17

    12 15

    R 2

    R 1

    tape 16 : 16 =(A12.A15.R1+.m16).17 A12.A15.R1 :condition dactivation de ltape 16 qui pend en compte la convergence en ET.

    5- tape de dbut dune squence aprs une convergence en OU

    16

    17

    12 15

    R 3

    R 1 R 2

    tape 16 : A16 = (A12.R1+A15.R2+m16). 17 A12.R1+A15.R2 : condition dactivation de ltape 16 qui prend en compte la convergence en OU.

    6- Reprise de squence ou boucle

  • RSUM DE THORIE

    ESA190BRT 5

    R2

    R3

    R4

    9

    7

    R1

    8

    1

    10

    R5

    6

    Soit la boucle 7-8-9 : Premire tape de la boucle : tape 7

    A7 = (A6.R1+A9.R5+m7). 8. A6.R1 :condition dactivation de ltape 7 en venant de ltape 6. A9.R5 :condition dactivation de ltape 7 en venant de ltape 9. Dernire tape de la boucle :tape 9

    A9 = (A8.R3+m9).(A10+A7)

    A9 = (A8.R3+m9).A10.A7 A10.A7 :condition de non dsactivation de ltape 9 qui prend en compte la condition de reprise de squence.

    7- Saut dtapes

  • RSUM DE THORIE

    ESA190BRT 6

    34

    32

    R1

    R2

    33

    R4

    1

    R5

    35

    R3

    31

    30

    R6

    Soit le saut des tapes 32-33 tape qui prcde le saut : tape 31

    A31= (A30 .R1+m31).(A32+A34)

    A31=(A30.R1+m31).A32A34 A32A34 : condition de non dsactivation de ltape 31 qui prend en compte la condition de saut. tape qui suit le saut : tape 34

    A34 = (A33.R5+A31.R3+m34). .35 A33.R5 :condition dactivation de ltape 34 dans le cas o il ny a pas de saut de squence. A31. R3 : condition dactivation de ltat 34 dans le cas o il y a saut de squence.

    II- REGLES DE CONVERSION DUNE ETAPE EN SCHEMA

    2-1- Schma lectronique

    - Reprsenter chaque tape par une mmoire (bascule bistable type RS). Lquation gnrale dune bascule bistable dclenchement prioritaire est : tat de la sortie Q = (enclenchement ou mmoire) ET PAS dclenchement

    ( ) DmEQ += crire les quations denclenchement et de dclenchement de chaque tape (bascule).

    - Traduire ces quations en schmas logiques (logigramme).

    Exemples :

    a) Tte dusinage

  • RSUM DE THORIE

    ESA190BRT 7

    Grafcet : quations des bascules bistables (enclenchement E, dclenchement D)

    1

    4

    2

    Dcy

    S2

    3

    S3

    1

    MB

    MB

    MB

    S1

    MAAV - GV

    MAAV - PV

    MAAR- GV

    m1

    m2

    m3

    m4

    &

    &

    &

    &

    Dcy

    S 2

    S

    S

    3

    1

    Q1

    Q2

    Q 3

    Q 4

    Schma logique

    b) Alimentation dune cisaille quations des bascules bistables (Enclenchement E, Dclenchement D)

    141 SQE =21 QD =

    cyDQE = 1232 QD =

    223 SQE =43 QD =

    334 SQE =14 QD =

  • RSUM DE THORIE

    ESA190BRT 8

    Pour chaque tape lquation est :

    ( ) iiii DmEA +=

    1

    4

    2

    Dcy.PA.V20.V40

    V11

    3

    V21

    1

    V31

    5

    6

    7

    8

    9

    V41.PC

    V30

    V20

    V10

    V40

    Grafcet niveau 2 Outre les fonctions logiques vues, il est ncessaire dintroduire des fonctions dadaptation des signaux dentre et damplification, des signaux de sortie.

    4091 VQE =21 QD =

    402012 VVPADQE cy =12 QD =

    1123 VQE =43 QD =

    2134 VQE =54 QD =

    3145 VQE =65 QD =

    PCVQE = 417676 QD =

    3067 VQE =87 QD =

    2078 VQE =98 QD =

    1089 VQE =19 QD =

  • RSUM DE THORIE

    ESA190BRT 9

    Adaptation dentre Amplification de sortie

    m 1

    m 2

    m 3

    m 4

    &

    &

    &

    V40 &

    &

    &

    &

    &

    &

    m 5

    m 6

    m 7

    m 8

    m 9

    1

    DCY

    PA

    V11

    V21

    V31

    V41

    PC

    V30

    V20

    V10

    Schma logique correspondant lexemple : alimentation dune cisaille

    2-2- Schmas lectriques

  • RSUM DE THORIE

    ESA190BRT 10

    Le principe reste le mme que celui utilis pour les schmas lectroniques. Llment mmoire utilis est le relais bistable accrochage mcanique ou magntique. Symboles :

    Relais bistable accrochage mcanique Accrochage mcanique Circuit dutilisation

    KA1 KA2 1 2

    Enroulement Enroulement denclenchement de dclenchement

    Relais bistable accrochage mcanique

    D E

    E D

    KA

    La solution actuellement la plus rpondue est lutilisation des relais accrochage mcanique.

    Exemple : (Station de mlange)

  • RSUM DE THORIE

    ESA190BRT 11

    Le schma contacts ou logique se fait trs rapidement et dune faon mthodique, sans quil soit besoin de se poser des questions sur le fonctionnement de la partie oprative, au seul vu du Grafcet.

    1

    4

    2

    Dcy.VMF.MEV

    NVA

    3

    RT1.RT2

    1

    T1V

    5

    6

    7

    8

    RT2.RT3

    T2V

    VIC

    MEV

    Grafcet niveau 2

  • RSUM DE THORIE

    ESA190BRT 12

    VIC T2V

    RT2

    RT3

    T1V RT1

    RT2

    NVA DCY

    VMF

    MEV

    MEV

    m8 m2 m1 m3 m2 m4 m3 m5 m4 m6 m5 m7 m6 m8 m7 m1

    m8m7m6m5m4m3m2m1

    Schma contacts correspondant

    Information Capteur Dpart cycle Niveau deau atteint Trmie 1 vide Trmie 2 vide Rotation tapis 1 Rotation tapis 2 Rotation tapis 3 Mlangeur vide Vidange mlange ferme Viscosit correcte

    DCY NVA T1V T2V RT1 RT2 RT3 MEV VMF VIC

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA190BTP 1

    OBJECTIF : B DURE : 3 H - Objectif poursuivi :

    Traduire des reprsentations graphiques dune squence sous forme de schmas lectroniques.

    - Description sommaire de lactivit :

    Le stagiaire doit traduire des reprsentations graphiques dune squence sous forme de schma lectroniques en appliquant les rgles de conversion dune tape en schma lectronique et en tenant compte de la convergence et de la divergence en ET ou en OU.

    - Lieu de lactivit : Salle de cours.

    - Liste du matriel requis :

    - Directives particulires :

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA190BTP 2

    OBJECTIF : B DURE : 3 H Exercice 1 :

    Soient les quations denclenchement et de dclenchement dune bascule reprsentant une tape dune squence.

    Traduire ces quations en schmas logiques. a)- tape 8 : 17 RQE = b)- tape 16 : 11512 RQQE = 49 QQD += 17QD= c)- tape 22 : 220119 RQRQE += d)- tape 9 : 38 RQE = 23QD= 710 QQD += Exercice 2 : Traduire les reprsentations graphiques de ces squences ci-dessous en schmas logiques (lectroniques) :

    I. Diagramme fonctionnel :station de pompage marche manuelle :

    1

    2

    S2

    3

    1

    Mettre enmarche MP

    Arrter MP

    S1

    KMP

    Equipement sous tensiongroupe moto-pompe l'arrtMarche manuelle choisie

    S1 : Arrt S2 : Marche MP : Moteur de pompe KMP : Position repos du contacteur du moteur de pompe

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA190BTP 3

    II.

    1

    2

    AQ.S3

    3

    1

    MP = 1

    MP = 0

    S4

    KMP

    4

    ML.S2

    5

    S1

    MP = 1

    MP = 0

    AQ : Marche automatique ML : Marche normale S1 : Arrt S2 : Marche S3 : Niveau bas S4 : Niveau haut KMP : Position repos du contacteur du moteur de pompe.

    III.

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA190BTP 4

    1

    2

    a.k

    3

    1

    Action A

    Action B

    b

    4

    a.k

    5

    c

    6

    Action C

    Action D

    d

    7

    8

    Action E

    t.e t.e

    9

    f

    10

    Action F

    Action G

    = 1

    g

    Dcy

  • RSUM DE THORIE

    ESA1904RT 1

    OBJECTIF : N 04 DURE : 4 H

    Objectif poursuivi : Reconnatre la fonction et les symboles de composants logiques.

    Description sommaire du contenu :

    Ce rsum thorique comprend la prsentation de fonction et les symboles logiques tels que : les bascules RS, JK, D, T ; les multivibrateurs astable et monostable ; les compteurs, les registres, les mmoires etc.

    - Lieu de lactivit : Salle de cours.

    Directives particulires :

  • RSUM DE THORIE

    ESA1904RT 2

    OBJECTIF : N04 DURE : 4 H

    I- LES BASCULES

    Une bascule est un circuit de mmorisation qui pour une combinaison dtats logiques de ses entres prsente sur sa sortie deux tats complmentaires stables. Une bascule est une mmoire lmentaire qui ne peut mmoriser quun seul bit.

    1.1 Bascule RS : La bascule RS prsente :

    S : entre de mise 1 (SET) de Q ; R : entre de mise 0 (RESET de Q ; Q et Q : sortie complmentaires.

    S

    R

    Q

    Q

    Figure 1 Symbole dune bascule RS Table de fonctionnement :

    Entres Sorties S R Q Q

    Mode de fonctionnement de la bascule

    0 0 Inchang Mmorisation de ltat prcdent 1 0 1 0 Mise 1 0 1 0 1 Mise 0 1 1 Ambigut Les tats de sorties sont indtermins ne pas utiliser.

  • RSUM DE THORIE

    ESA1904RT 3

    1.1. Bascule RSH :

    Cest une bascule synchrone entre dhorloge statique. Dans la bascule RS, la sortie change dtat, au temps de propagation prs, au moment o la

    combinaison des tats des entres est change, son mode de fonctionnement est asynchrone. Dans une bascule synchrone RSH le changement dtat de la sortie qui correspond une nouvelle combinaison dtats dentres ne peut seffectuer que sur le front actif, montant ou descendant, dun signal dhorloge. La bascule RSH comprend :

    - Trois entres : S : mise 1 ; R : mise 0 ; H : entre dhorloge, active sur le front montant ou descendant du signal.

    - Deux sorties : Q et Q dont les tats sont complmentaires.

    S

    H

    R

    Q

    Q

    Bascule synchrone active surle front montant du signald'horologe

    S

    H

    R

    Q

    Q

    Bascule synchrone active surle front descendant du signald'horologe

    Figure 2 Symboles dune bascule RSH Table de fonctionnement :

    Entres Sorties H S R Qn+1 Qn+1

    Mode de fonctionnement de la bascule

    ou 0 0 Qn Qn Mmorisation de ltat prcdent (inchang)

    ou 1 0 1 0 Mise 1

    ou 0 1 0 1 Mise 0

    ou 1 1 Ambigut Les tats de sorties sont indtermins ne pas utiliser.

  • RSUM DE THORIE

    ESA1904RT 4

    1.2. Bascule JK :

    La bascule JK prsente :

    deux entres J et K ; une entre dhorloge H ; deux sorties Q et Q dont les tats sont complmentaires.

    H

    K

    Q

    Q

    J

    Figure 3 Symbole dune bascule JK Table de fonctionnement

    Entres Sorties H J K Qn+1 Qn+1

    Mode de fonctionnement de la bascule

    0 0 Qn Qn Mmorisation de ltat prcdent (inchang)

    0 1 0 1 Mise 0

    1 0 1 0 Mise 1

    1 1 Qn Qn Changement dtats selon ltat initial

    passage de 1 0 ou inversement.

    1.3. Bascule JK matre-esclave :

    Elle est constitue de deux bascules JK, lune matre, lautre esclave, commutant des

    niveaux diffrents du signale dhorloge (fig. 4-a). La bascule matre reoit les informations dentre et le front actif du signal dhorloge. La bascule esclave recopie la bascule matre sur le front oppos de lhorloge.

    Matre EsclaveJK

    H Horologe

    QQ

    Figure 4 a

  • RSUM DE THORIE

    ESA1904RT 5

    H

    K

    Q

    Q

    J

    symbole deffet diffr sur un sortie

    Figure 4 b Symbole de la bascule JK matre-esclave

    1.4. Bascule D :

    La bascule D est une bascule synchrone une seule entre de donne. Une bascule D prsente :

    une entre D (Data) une entre dhorloge H deux sorties Q et Q dont les tats sont complmentaires.

    H

    Q

    Q

    D

    Figure 5 Symbole dune bascule D Table de fonctionnement :

    Entres Sorties H D Qn+1 Qn+1

    0 0 1

    1 1 0

    1.5. Bascule T : La bascule T prsente :

    une entre dhorloge H ; deux sortie Q et Q dont les tats sont complmentaires.

    H

    Q

    Q

    Figure 6 Symbole dune bascule T

  • RSUM DE THORIE

    ESA1904RT 6

    Table de fonctionnement :

    Entre Sortie H Qn+1 Qn+1

    Modes de fonctionnement de la bascule

    Qn Qn Changement dtat

    Quand lentre H passe ltat dynamique 1, les sorties changent dtat. Quand lentre H passe ltat 0, les sorties restent dans leur tat.

    II- MONOSTABLE ASTABLE

    2.1. Monostable : Cest une microstructure squentielle, qui en sortie possde deux tats complmentaires lun de lautre.

    Lun des deux tats tant stable. Lautre ne pouvant tre occup que momentanment [tat pseudo-stable].

    Une impulsion lentre (c--d changement dtat de 0 1) amne la sortie ltat 1 ; la sortie reste dans cet tat pendant une dure dfinie par les caractristiques particulieres de loprateur, indpendamment du temps pendant lequel lentre reste ltat 1 puis revient ltat 0.

    11

    0

    1

    0

    temps

    temps

    t t

    Entre

    Sortie

    Figure 7 - Symbole dun monostable 2.2.Astable ou oscillateur : Microstructure squentielle qui, en sortie, possde deux tats pseudo-stables (complmentaire lun de lautre) ; le passage dun tat lautre seffectuant priodiquement avec un facteur de forme quelconque. Dans certaines utilisations, les bascules astables peuvent prendre le nom de multivibrateurs.

    G

    Figure 8 - Symbole dun astable

  • RSUM DE THORIE

    ESA1904RT 7

    III- COMPTEURS-DECOMPTEURS

    Le compteur permet de dnombrer dans la limite des bascules qui le constituent (capacit du

    compteur) les impulsions appliques en entre. Le compteur peut tre :

    binaire si le facteur de dmultiplication est gale 2 ou une puissance entre de 2. Dcimal si le facteur de dmultiplication est gal 10 ou une puissance entre de 10. Modulo n dans les autres cas.

    CKAB

    D

    + m- mENR

    m1

    m2

    m3

    m4

    QA

    Q B

    Q C

    Q D

    Sorties

    Entres deprogrammation

    Commandes

    CTR

    C

    Figure 9 - Symbole dun compteur (NFC 96-211) : CTR = compteur, si le compteur travail en dcompteur par m ou modulo m sa dfinition symbolique devient : CTR Div m. La symbolisation des commandes se dfinit par : +m = entre de comptage -m = entre de dcomptage EN= entre de validation du comptage ou dcomptage R= entre de remise zro m1, m2, m3, m4= sorties du compteur.

    Fonction : Un compteur est un systme logique dont les sorties changent dtat chaque fois quune information approprie est applique son entre.

  • RSUM DE THORIE

    ESA1904RT 8

    IV- REGISTRES

    Un registre mmorise un mot binaire de n bits, il est constitu de n mmoires lmentaires qui sont les bascules.

    Rseau d'entre(combinatoire)

    Commande des bascules

    Bascules

    Sortie des bascules

    Rseau de sortie(combinatoire)

    Commanded'entre

    Horloge

    Commandede sortie

    Entres

    Sorties

    Figure 10 - Schmas fonctionnel dun registre Un registre n bits comprend :

    - n bascules qui peuvent tre du type RSH, D, JK. - Une entre du signal dHorloge pour la synchronisation . - Une commande pour le changement des entres, ou lcriture . - Une commande pour lactivation des sorties, ou la lecture. - Une commande pour le dcalage interne des bits du mot mmoris droite ou gauche.

  • RSUM DE THORIE

    ESA1904RT 9

    Types de registre (pour 4 bits) :

    Q3 Q Q1 02 QEntresrie

    Horloge

    Sortiesrie

    Ecriture srie lecture srie (SISO)

    Q3 Q Q1 02 QEntresrie

    Horloge Sortiesparallles

    Ecriture srie lecture parallle (SIPO)

    Q3 Q Q1 02 Q

    Entres parallles

    Horloge

    Sortiesrie

    Ecriture parallle lecture srie (PISO)

    Q3 Q Q1 02 Q

    Entres parallles

    Horloge Sortiesparallles

    Ecriture parallle lecture parallle (PIPO)

  • RSUM DE THORIE

    ESA1904RT 10

    V- MEMOIRES

    Une mmoire permet de stocker et de restituer une trs grande quantit dinformations

    correspondant N mots de bits. Une mmoire intgre est une association de registres qui ont chacun une adresse bien prcise dans la mmoire. Une mmoire comprend :

    - une zone pour le stockage des mots. - Un circuit pour la gestion des adresses. - Un ensemble de circuits pour la gestion de fonctionnement

    criture (write) lecture (read).

    Gestiondes adresses Ecriture

    Gestion du modede fonctionnement

    Lecture

    Zone de stockagedes N mots de n bits

    Il existe deux familles de mmoires :

    - Les mmoires vives (RAM : Random Acces Memory) lecture et criture possible. - Les mmoires mortes (ROM : Read Only Memory) lecture seulement.

  • RSUM DE THORIE

    ESA1904RT 11

    VI- CIRCUIT INTEGRES DE CERTAINS COMPOSANTS UTILISES

    Fonction du circuit

    Circuits intgrs correspondants

    Dcodeur 3 vers 8 ou dcodeur binaire octal 74LS138

    Dcodeur binaire 7 segments 74S49

    Dcodeur BCD 7 segments 74LS47

    Multiplexeur Double slecteur multiplexeur 4 vers 4 avec sorties 3 tats

    74LS253

    Dmultiplexeur Double dcodeur Dmultiplexeur 2 vers 4

    74155

    Compteur dcompteur binaire synchrone programmable 4 bits avec 2 horloges et RAZ

    74LS193 OU 40193

    Compteurs dcompteur dcimaux synchrone programmables

    74LS190

    Compteur dcade 4017

    Compteur dcimal 74LS90

    Compteur dcimal synchrone programmable 74LS160

    Registre dcalage 4 bit shift registers 7494

    Registre dcalage 8bit parallle out serial shift registers

    74164, 74L164, 74LS164

    Registre dcalage 4 bits PIPPO 7495

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1904TP 1

    OBJECTIF : N04 DURE : 1 H - Objectif poursuivi :

    Le stagiaire doit reconnatre la fonction et les symboles de composants logiques.

    - Description sommaire de lactivit :

    Le stagiaire doit reconnatre la fonction et les symboles de diffrents composants logiques utiliss en logique squentielle tels que : les bascules, les multivibrateurs, les compteurs, les registres et les mmoires.

    - Lieu de lactivit :

    Salle de cours. - Liste du matriel requis : - Directives particulires :

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1904TP 2

    OBJECTIF : N04 DURE : 1 H Exercice 1 : Complter le tableau suivant :

    Symbole

    Dsignation

    H

    Q

    Q

    D

    S

    R

    Q

    Q

    S

    H

    R

    Q

    Q

    S

    H

    R

    Q

    Q

    H

    K

    Q

    Q

    J

    H

    Q

    Q

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1904TP 3

    Entre

    H

    Sortie

    Entre

    H

    Sorties

    Entres

    H

    Sortie

    Entres

    H Sorties

    K

    Q

    Q

    J

    1

    G

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1904TP 4

    Exercice 2 : Reconnatre les composants logiques daprs leur table de fonctionnement.

    Table de fonctionnement ou fonction Composant logique correspondant

    Entres Sorties S R Q Q 0 0 Inchang 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 Ambiguit

    Entres Sorties

    H S R Q Q

    ou

    0 0 Inchang

    ou

    0 1 0 1

    ou

    1 0 1 0

    ou

    1 1 Ambiguit

    Entres Sorties

    H J K 1+nQ 1+nQ

    0 0 nQ nQ

    0 1 0 1

    1 0 1 0

    1 1 nQ nQ

    Entres Entres

    H D 1+nQ 1+nQ

    0 0 1

    1 1 0

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1904TP 5

    Entres Sorties H 1+nQ

    1+nQ

    nQ nQ

    Mmorise un mot binaire de n bits.

    Permet de stocker et restituer une trs grande quantit dinformation correspondant N mots de n bits.

    Permet de raliser la fonction de comptage et/ou dcomptage.

  • RSUM DE THORIE

    ESA1905RT 1

    OBJECTIF : N 05 DURE : 1,5 H

    Objectif poursuivi : Distinguer les circuits squentiels et les circuits combinatoires.

    Description sommaire du contenu :

    Ce rsum thorique comprend lexplication de la diffrence entre les circuits squentiels et les circuits combinatoires en se basant sur leurs caractristiques.

    - Lieu de lactivit : Salle de cours.

    Directives particulires :

  • RSUM DE THORIE

    ESA1905RT 2

    OBJECTIF : N 05 DURE : 1,5 H 1-LA LOGIQUE COMBINATOIRE

    A une combinaison des tats des variables dentre, fait correspondre une, et une seule combinaison d'tats des variables de sortie. Le systme correspondant est ralis par des portes logiques. Exemple : La condition pralable lautorisation de fonctionnement dun ascenseur se traduit par :

    - la fermeture de la porte palire, - et la fermeture de la porte de cabine, - et le NON-dpassement de la limite de surcharge.

    2- LA LOGIQUE SQUENTIELLE Elle prend en compte la fois les combinaisons des tats des variables dentre et la succession chronologique des combinaisons dtats relatives aux situations antrieures.

    Exemple : Dans un quipement dascenseur, si la cabine est immobilise au 3me tage :

    - une action sur le bouton poussoir du 3me tage reste sans effet - une action sur le bouton poussoir du 5me tage se traduit par une monte. - Une action sur le bouton poussoir du 1er tage se traduit par une descente.

    Ltat immdiatement antrieur toute action a t pris en compte dans la logique de

    commande. - Pour se souvenir du pass, le systme de logique squentielle fait appel des

    fonctions de mmorisation. - En logique squentielle, il faut tenir compte de la combinaison des variables

    dentre mais aussi de leur succession qui provoque un droulement ordonn doprations.

  • RSUM DE THORIE

    ESA1905RT 3

    Exemple :

    b

    a S 1

    S

    1- Un appui sur a provoque lalimentation du relais S; 2- S aliment ferme S1; 3- Si on relche a, S reste aliment; 4- Un appui sur b coupe lalimentation de S; 5- S nest plus aliment S1 souvre

    Le systme est squentiel : au changement dtat de a succde le changement dtat de S1.

    Ce systme constitue une mmoire lectromagntique puisque laction sur a, a t mmorise par S1 En utilisant des fonctions de base de logique squentielle, on obtient le mme rsultat en commande lectronique.

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1905TP 1

    OBJECTIF : N 05 DURE : 30 min - Objectif poursuivi :

    Distinguer les circuits squentiels et les circuits combinatoires.

    - Description sommaire de lactivit :

    On prsente un certain nombre de circuits ,le stagiaire doit distinguer ceux qui sont squentiels et ceux qui sont combinatoires en se basant sur leurs fonctions.

    - Lieu de lactivit :

    Salle de cours. - Liste du matriel requis :

    - Directives particulires :

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1905TP 2

    OBJECTIF : N 05 DURE : 30 min. Parmi les circuits ci-dessous, distinguer ceux qui sont squentiels et ceux qui sont combinatoires.

    Les rsultats seront inscrits dans le tableau modle ci-dessous.

    Type de circuits Numro du circuit

    Circuits squentiels

    - - - - - -

    Circuits combinatoires

    - - - - - -

    Circuit n1 : Circuit n2 :

    &a

    b

    &c

    d

    1 Q

    &

    &

    Q&a

    b

    Circuit n3 : Circuit n4 :

    &

    &

    1

    1

    Q&a

    b

    a bQ

    Q

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA1905TP 3

    Circuit n5 : Circuit n6 :

    &Q

    a

    b1

    1

    Une lampe claire si on agit sur un bouton poussoir a ou si on agit sur le bouton poussoir b. Elle nclaire pas sil ny a pas daction ni sur a ni sur b, ou sil y a action la fois sur a et sur b

    Circuit n7 : Une perceuse peut fonctionner (cest dire que lon peut mettre son moteur sous tension) dans les seuls cas suivants :

    1- Sil y a une pice dans un tau et si cet tau est serr. 2- Sil ny a pas de pice, tau serr ou non.

    Circuit n8 :

    L1

    L2

    Q1

    F1

    S1

    S2 K1 S3 K2

    K2 K1

    K1 K2

  • RSUM DE THORIE

    ESA190CRT 1

    OBJECTIF : N C DURE : 5 H

    Objectif poursuivi : Slectionner les composants.

    Description sommaire du contenu :

    Ce rsum thorique comprend comment rechercher des symboles et des caractristiques des composants dans la documentation technique, choisir et arranger des composants pour obtenir des bascules RS, D, T, JK, Choisir et arranger diverses bascules pour obtenir des compteurs linaires, des compteurs dcades, des registres dcalage etc.

    - Lieu de lactivit : Salle de cours.

    Directives particulires :

  • RSUM DE THORIE

    ESA190CRT 2

    OBJECTIF : N C DURE : 5 H

    I- RECHERCHE DES SYMBOLES ET DES CARACTRISTIQUES DES COMPOSANTS DANS LA DOCUMENTATION TECHNIQUE

    Les fiches techniques des fabricants donne toute linformation ncessaire sur un circuit intgr. Elles prcisent les conditions de fonctionnement recommandes, les caractristiques lectriques et les caractristiques de commutation ainsi que les symboles logiques et les brochages des C.I. La figure suivante est la traduction de la fiche technique du fabriquant pour un compteur dcimal 7490.

  • RSUM DE THORIE

    ESA190CRT 3

  • RSUM DE THORIE

    ESA190CRT 4

  • RSUM DE THORIE

    ESA190CRT 5

  • RSUM DE THORIE

    ESA190CRT 6

  • RSUM DE THORIE

    ESA190CRT 7

    II- CHOIX ET ARRANGEMENT DE COMPOSANTS POUR OBTENIR DES BASCULES :

    2.1.- Bascule RS La bascule RS peut tre ralise soit par des oprateurs NON-OU ou des oprateurs NON-ET.

    Logigramme ( schma de principe) Table de fonctionnement Ralisation avec des oprateurs NON-OU

    &Q

    S

    R1

    1

    Q

    Entres Sorties R S Q Q 0 0 Inchang 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 Ambiguit

    Ralisation avec des oprateurs NON-ET

    &Q

    S

    RQ

    &

    &

    Entres Sorties R S Q Q 0 0 Ambiguit 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 Inchang

  • RSUM DE THORIE

    ESA190CRT 8

    2.2.- Bascule RSH

    Logigramme ( schma de principe) Table de fonctionnement Ralisation avec des oprateurs NON-ET

    &Q

    Q

    &

    &

    &S

    R

    &

    &

    H

    Entres Sorties H S R Qn+1 Qn+1ou

    0 0 Qn Qn

    ou1 0 1 0

    ou0 1 0 1

    ou1 1 Ambigut

    Ralisation avec une bascule RS operateurs NON-OU et deux oprateurs NON-ET

    &Q

    Q

    &S

    R

    &

    &

    H

    1

    1

    Entres Sorties H R S Qn Qn+1

    0 0 X X 1

    Qn

    0 0 1 1 0

    1

    1 0 1

    1 0

    0 0 1 1 0

    ou

    1 0 1

    1 0

  • RSUM DE THORIE

    ESA190CRT 9

    2.3.- Bascule D

    Logigramme ( schma de principe) Table de fonctionnement Ralisation avec une bascule RSH

    SD

    R

    Q

    Q1

    Entre Sortie D Qn+1 0 0 1 1

    Ralisation avec des oprateurs NON-ET dune bascule D verrouillage

    & Q

    Q

    &

    &

    &D

    &

    &

    H1

    Entre Sortie H D Q 0 X Inchang 1 0 0 1 1 1

    2.4.- Bascule JK

    Logigramme ( schma de principe) Table de fonctionnement Ralisation avec des oprateurs NON-ET

    &Q

    Q

    &

    &

    &J

    K

    &

    &

    H

    Entre Sortie J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 nQ

  • RSUM DE THORIE

    ESA190CRT 10

    2.5.- Bascule JK matre-esclave

    Logigramme Ralisation avec des oprateurs NON-ET et un operateur NON.

    &&

    &

    &J

    K

    &

    &

    H

    &Q

    Q

    &

    &

    &&

    &

    1

    III- CHOIX ET ARRANGEMENT DE DIVERSES BASCULES POUR OBTENIR

    3.1. Compteur dcade Appel aussi compteur modulo 10, peut tre ralis avec des bascules de type D, disposant dune entre clear.

    H

    QD QD QD QD QD

    Q

    Clear

    Q Q Q Q Q0 1 2 3 4 _ Pour que la sortie Q0 puisse passer 1, il faut relier lentre D de cette bascule sur la sortie Q4 de la cinquime bascule.

  • RSUM DE THORIE

    ESA190CRT 11

    3-2- Compteurs linaires

    Type des compteurs

    Schma de principe

    Compteurs asynchrones binaires 4 bits raliss partir de 4 bascules JK

    HK

    QJ 000

    0

    HK

    QJ 111

    1

    HK

    QJ 222

    2

    HK

    QJ 333

    3

    H

    Niveaulogique 1

    Q 0 Q 1 Q 2 Q 3

    Compteurs asynchrones binaires 4 bits raliss partir de 4 bascules D

    HQD 00

    0 HQD 11

    1 HQD 22

    2 HQD 33

    3H

    Q 0 Q 1 Q 2 Q 3

    0Q 1Q 2Q 3Q Remarque : Le nombre de bascules est gal au nombre de bits, les liaisons entre les bascules restent les mmes quelque soit le nombre de bits.

    Compteurs asynchrones binaires 4 bits raliss partir de 4 bascules JK

    K

    QJ 00

    0 K

    QJ 11

    1 K

    QJ 22

    2 K

    QJ 33

    3

    H

    1 logique

    Q 0 Q 1 Q2 Q 3

    & &

    3-3- Registres dcalage

  • RSUM DE THORIE

    ESA190CRT 12

    Type de registre

    Type de bascules de ralisation

    Schma de principe

    SISO

    Bascules D

    H

    QD QD QD QD SE

    PIPO

    Bascules D

    H

    QD QD QD QD

    S

    E 0 E 1 E 2 E 3

    & & & &R

    S SS 0 1 32

    PISO

    Bascules D

    H

    QD QD QD QD

    t

    E 0 E 1 E 2 E 3

    & & & &

    t tt 1 2 43

    S

    SIPO

    Bascules JK

    H

    QJ QJ QJ QJ

    S

    E 1

    E 2

    & & & &R

    S SS 0 1 32

    K K K K

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA190CTP 1

    OBJECTIF : C DURE : 3 H - Objectif poursuivi :

    Slectionner les composants.

    - Description sommaire de lactivit :

    Le stagiaire doit partir dun ensemble de composants, choisir ceux qui conviennent et les arranger pour obtenir des bascules RS, D, JK, des compteurs linaires, des compteurs dcade et des registres dcalage.

    - Lieu de lactivit :

    Atelier ou salle de cours. - Liste du matriel requis :

    - Directives particulires :

  • EXERCICE PRATIQUE

    ESA190CTP 2

    OBJECTIF : C DURE : 3 H Exercice 1 : On dispose des composants suivants : des oprateurs NON-OU; des oprateurs NON-ET; des oprateurs ET; des oprateurs NON. On dsire raliser une bascule RSH, une bascule D et une bascule JK. Quels sont donc les oprateurs qui conviennent et comment les arranger pour raliser chacune des trois bascules dj cites ? Exercice 2 : On dispose des composants suivants : des oprateurs NON; des oprateurs NON-OU; des oprateurs NON-ET; des bascules D; des bascules JK; des oprateurs ET. On dsire raliser un compteur dcade, un compteur binaire synchrone 4 bits, un compteur binaire asynchrone 4 bits, des registres dcalage SISO, PIPO, PISO et SIPO de 4 bits. Quels sont donc les composants qui conviennent pour chaque cas et comment les arranger ? Remarque : Les rsultats seront inscrits dans un tableau de la forme suivante.

    Circuit raliser

    Choix des composants

    Arrangements des composants

  • RSUM DE THORIE

    ESA190DRT 1

    OBJECTIF : D DURE : 5H Objectif poursuivi :

    Tracer des schmas de montage.

    Description sommaire du contenu :

    Ce rsum thorique prsente la traage des schmas de montage des compteurs, registres, dcodeurs et diffrents afficheurs.

    Lieu de lactivit :

    Salle de cours.

    Directives particulires :

  • RSUM DE THORIE

    ESA190DRT 2

    OBJECTIF : D DURE : 5 H

    I- SCHEMA DE MONTAGE DUN COMPTEUR Soit tracer un schma de montage dun compteur bi-quinaire (diviseur de frquence par10)

    Il existe deux possibilits : un schma de montage partir des bascules; un schma de montage par cblage dun circuit intgr 74LS90.

    1-1) Schma de montage partir des bascules : H

    J

    K

    &S

    R

    Q Q Q QB C D A

    QB

    QC

    QD

    QD

    QA

    + 5 V

    J J

    K K

    1-2) Schma de cblage du C.I 74LS90 : Entre de comptage en CKB, liaison entre QD et CKA.

    2367

    &

    &

    CTR

    14

    1

    DIV 2

    DIV 5

    12

    98

    11

    R (1)0R (2)0R (1)9R (2)9

    CKA

    CKB

    Q AQ BQ CQ D

    Boitier DIL 16 Vcc en 5 : GND en 10.

  • RSUM DE THORIE

    ESA190DRT 3

    II- SCHEMA DE MONTAGE DUN REGISTRE

    Soit tracer le schma de montage dun registre dcalage de 4 bits, Entres / Sorties parallles, entre srie. 2-1) Schma de montage ralis par des bascules : Entres

    1 R

    1 S

    C 1

    1 R

    1 S

    C 1

    1 R

    1 S

    C 1

    1 R

    1 S

    C 1

    A B C D

    Q Q Q QA B C D

    ModecontrleEntreserie

    Horologe 1dcalage droiteHorologe 2dcalage gauche

    Sorties On utilise des C.I pour les portes ET C.I pour les portes OU C.I pour les portes N