7/28/2019 1_Systme automatis
1/71
Automatisme.
1. Les systmes automatiss de production
2. Composants dautomatisation associs aux fonctions
3. Les modes de marche et darrt dun automatisme
Analyse structurelle dune installation automatise.Analyse fonctionnelle: 4 familles de constituants dautomatismes
Les capteurs.Logique cble/ Logique programme.
Chane daction pneumatique et lectrique.Schma de puissance; Schma de commande.
Le GEMMA.Hirarchisation des grafcets.Sret de fonctionnement.
7/28/2019 1_Systme automatis
2/71
2
I] Automatisation et automatismes
Systme Automatis de Production (SAP):Systme autonome de cration de valeur ajoute.Sous des impratifs de scurit, productivit, adaptabilit
Matire duvreMatire duvre
+
Valeur ajoute
Systme automatis deproduction
Bouteille + bouchon.
Pice non perce
Matire brute
Pice au point A
SAP
Bouteille bouche
Pice perce
Pice finie
Pice au point B
Objectif: Augmenter la comptitivit des produits en rduisantle cot unitaire de chaque produit.
7/28/2019 1_Systme automatis
3/71
3
Exemple de SAP: chane de palettisation.
Agir sur la matire duvre
Ventouse, convoyeur
Transformer lnergie
Moteur, Vrin
Acqurir des informations
Capteur de Position
Traiter les donnesmettre des ordres
API
Communiquerlocalement et distance
Terminaux de dialogue
Distribuer lnergie
Contacteur lectriqueDistributeur pneumatique
7/28/2019 1_Systme automatis
4/71
4
Analyse fonctionnelle dun SAP
7/28/2019 1_Systme automatis
5/71
Partie oprative/ Partie commande: Plan de ltude
5
Partiecommande(PC)
PartieOprative(PO)
Chane daction
Plan de ltude1) Les capteurs.2) Partie commande: logique cble / Programme3) lments technologiques des chanes daction
pneumatique et lectrique
7/28/2019 1_Systme automatis
6/71
6
Les capteurs (1)
3 types de capteurs:Les dtecteurs (ou capteur T.O.R.):- Un dtecteur fournit une information binaire la partie commande.(Prsence dune pice ou non, seuil de temprature atteinte, Vrin sorti)
- Il existe diffrentes familles technologiques de dtecteurs: mcanique, optique,inductif, capacitif dont les caractristiques distinctes sont des lments dechoix.
Les capteurs analogiques :- Un capteur analogique fournit une image lectrique (tension 0-10V ou courant 4-20mA)
dune grandeur physique voluant continument dans le temps, dans une gamme de variationdonne.
Les capteurs numriques (ou codeurs)/- Les codeurs transmettent des valeurs numriques prcisant des positions, des pressions,...,pouvant tre lus sur 8, 16,32 bits.
Rle: Fournir la PC des informations sur ltat du systme.
Il convertit les informations physiques de la PO en grandeurs lectriques exploitables par la PC.
7/28/2019 1_Systme automatis
7/71
7
Dtecteur de position mcanique (TOR)
Dtecteur de position Symbole principe
Utilisation:
Dtecteur de position, fin de course,Dtection de prsence dobjets solides
Avantage
scurit de fonctionnement leve :fiabilit des contacts.bonne fidlit sur les points d'enclenchement
(jusqu' 0,01 mm)bonne aptitude commuter les courants faiblescombine une grande endurance lectriquetension d'emploi levemise en uvre simple, fonctionnementvisualis.
grande rsistance aux ambiances industrielles
7/28/2019 1_Systme automatis
8/71
8
Dtecteur de inductif Symbole principe
base sur la variation dun champmagntique lapproche dun objetconducteur du courant lectrique
Utilisation:
Ce type de capteur est rserve la dtection sans contact d'objets mtalliquesL'objet est donc proximit du capteur mais pas en contact contrairement un dtecteur deposition.
Avantage
Pas de contact physique avec lobjet dtect.Pas dusure ; possibilit de dtecter des objets fragiles, frachement peintsDure de vie indpendante du nombre de manuvres.
Produit entirement encapsul dans la rsine donc tanche.Trs bonne tenue lenvironnement industriel : atmosphre polluante
Dtecteur de proximit inductif (TOR)
7/28/2019 1_Systme automatis
9/71
9
Utilisation:
Dtection courte distance dobjets mtalliques ou non.Contrle de niveau de liquide et de poudre dans trmies
Avantage
Idem dtecteur inductif mais plus cher et pas de pices en mouvement
Pas de contact physique avec lobjet dtect.Pas dusure ; possibilit de dtecter des objets fragiles, frachement peintsDtecteur statique, pas de pices en mouvement.Dure de vie indpendante du nombre de manuvres.Produit entirement encapsul dans la rsine donc tanche.Trs bonne tenue lenvironnement industriel : atmosphre polluante
Dtecteur de inductif Symbole principe
bas sur la variation dun champlectrique lapproche dun objetquelconque.
Dtecteur de proximit capacitif (TOR)
7/28/2019 1_Systme automatis
10/71
10
Dtecteur de inductif Symbole principe
Les dtecteurs photolectriques se composentessentiellement d'un metteur de lumire associ unrcepteur photosensible.
Utilisation:
Dtection de tout objet opaque.
Avantage
Pas de contact physique avec lobjet dtect.Pas dusure ; possibilit de dtecter des objets fragiles, frachement peintsDtection sur de grande distance.gnralement en lumire infrarouge invisible, indpendante des conditions d'environnement
Trs bonne tenue lenvironnement industriel : atmosphre polluante
Dtecteur de proximit photolectrique (TOR)
7/28/2019 1_Systme automatis
11/71
11
3 dtections photolectriques (2)barrage
2 boitiersporte : 30mpas les objets
transparents
Symbole
Systme rflex1 boitierporte : 15m
pas les objetstransparents etrflchissants
Symbole
Systme proximit1 boitierporte : dpend dela couleur de l'objetpas les objetstransparents
Symbole
7/28/2019 1_Systme automatis
12/71
12
Critre de choix dun capteur (1)
Critres de choixAmbiance industrielle.Poussireuse, humide, explosive
Nature de la dtection
Nombre de cycle de manuvre.Nombre et nature des contacts requisPlace disponible.
Choix n1: Famille technologique.
Choix n2: Rfrence et caractristiques spcifiques
7/28/2019 1_Systme automatis
13/71
13
Critre de choix dun capteur (2)Choix de la familletechnologique dun
dtecteur
Lobjet est-il solide?
Dtecteur
Electromcanique
Dtecteurs de
proximit
inductif
Dtecteurs
photo-
lectriques
Dtecteurs de
proximits
capacitifs
Le contact aveclobjet est-il
possible?
La vitesse depassage de lobjet
est-elle
7/28/2019 1_Systme automatis
14/71
14
Cblages des dtecteurs (1/2)
Contact NO : Normalement OuvertContact NF : Normalement Ferm
En anglais: NO: Normally OpenNC: Normally Close
Cette version NO+NF permet uncontrle du bon fonctionnement ducapteur.
Pour mettre au 1 logique lentre dun automate logique positive,il faut lui imposer un potentiel de 24Volts.
Pour mettre au 1 logique lentre dun automate logique ngative,il faut lui ramener un potentiel de 0Volts
7/28/2019 1_Systme automatis
15/71
Cblages des dtecteurs (2/2)
15
Il existe des capteurs 2 fils et des capteurs 3 fils.
-Les capteurs 2 fils se raccordent comme de simples interrupteurs, en srie.
- Selon la logique positive ou ngative de lautomate, onraccordera respectivement le +24V ou le 0Volt lentrede lautomate via le capteur 2 fils.
-En cas dun automate logique positive (GammeSchneider), on utilise exclusivement des capteurs PNP.
- des capteurs NPN, en cas dAPI logique ngative.
- Pour les capteurs 3 fils intgrent des circuits lectroniques de traitement (comme certains 2 fils)et ne fonctionne quavec une alimentation continue.
7/28/2019 1_Systme automatis
16/71
16
Fonction Traitement des Donnes.
PartieOprative Ordres
PartieCommande
Informations
API : Automate Programmable Industriel Relais de commande et dclinaisons auxiliaires
7/28/2019 1_Systme automatis
17/71
17
Logique programme vs Logique cble
Logique programme Logique cble
Souplesse et adaptabilit delinstallation (Remplacement des fonctionscombinatoires et squentielles par un programme).
Solution plus compacte
Automatisme simple et rapide
mettre en oeuvre
Obligatoire pour le traitementdarrt durgence et de scurit.
Plus cher.Comptabilit entre famillesdautomates.
Solution rigide et rapidementvolumineuse.
7/28/2019 1_Systme automatis
18/71
18
lment de base des automatismes cbls: Le relais
7/28/2019 1_Systme automatis
19/71
19
Schma dautomatisme cbl: Principe
La ralisation de schma dautomatisme cbl ncessiteexclusivement la mise en uvre des lments suivants:
1. Mise en uvre de relais judicieusement choisis.
2. Mise en uvre de mmoire cble.
3. Mise en uvre de temporisation.
3. Connaissance du langage contacts
7/28/2019 1_Systme automatis
20/71
20
Fonction Mmoire en logique cble
Le relais KA1:
1) colle par appui sur le BP NO S2.2) sauto-maintient.3) dcolle par appui sur le BP NF S1
( )KA1=S1 S2+KA1
Mmoire enclenchement prioritaire
(marche prioritaire)
Mmoire dclenchement prioritaire
(arrt prioritaire)
(KA2=S4 S3 KA2+ Le relais KA2:1) colle par appui sur le BP NO S4.2) sauto-maintient.3) dcolle par appui sur le BP NF S3
7/28/2019 1_Systme automatis
21/71
21
Le langage contacts:Rappel
7/28/2019 1_Systme automatis
22/71
22
Les relais temporiss
P i i d t ti bl (1)
7/28/2019 1_Systme automatis
23/71
23
Principe des automatismes cbls (1)
On traduit le fonctionnement souhait de linstallation par des quationsboolennes.
Les quations combinatoires se ralisent en langages contact cbls
Les temporisations se ralisent laide de relais temporiss
[ ]1 1 2 2 2( ) 1 1KM Q F S KM T S KM = +
Les quations squentielles ncessite de mettre en uvre des mmoirescables
Exemple:
E l D / d t h
7/28/2019 1_Systme automatis
24/71
24
Exemple: Dmarrage / dun moteur asynchrone.On considre un schma de puissance de raccordement dun MAS 3.
Principe de fonctionnement:
Fermeture de Q1 (Manuel) Dmarrage du moteur par appui sur un BP S1.
Fermeture de KM1 (Couplage Y )
Fermeture de KM2 (Alimentation)
Ouverture de KM1 (Aprs temporisation)
Fermeture de KM3 (Couplage )
Un BP Arrt S2 ou dfaut moteur (Relais thermique F2) doitprovoquer larrt du moteur).
Un voyant H2 indiquera que le dmarrage est termin.
D / d t h S l ti
7/28/2019 1_Systme automatis
25/71
25
Dmarrage / dun moteur asynchrone: Solution
[ ][ ]
[ ]
1 1 2 2 2( ) 1 1 .2 1 2 2 2( ) 1
3 2 1 2 2 1 2( ) 3
KM Q F S KM T S KM
KM Q F S KM T KM
KM H Q F S KM KM T KM
= += +
= = +
Ltude fournit les quations logiques suivantes :
Schma de lautomatisme cbl correspondant :
7/28/2019 1_Systme automatis
26/71
26
Automates Programmables Industriels (A.P.I.)
1. Entre
2. Traitement
3. Sortie
Un automate est une machine cyclique qui, enfonction dinformations apparaissant ses entres et duprogramme plac dans sa mmoire, mets des ordres surses sorties, des messages
Lautomate dispose de mmoires internes, de compteurs,
de bloc de temporisations ainsi que de nombreusesfonctions de plus haut niveau.
La plupart des automates peuvent se coupler sur des
rseaux datelier ou dentreprise.
T d l t d t t
7/28/2019 1_Systme automatis
27/71
27
Temps de cycle et rponse dun automate
Lacquisition des entresen dbut de cycle.
Le traitement squentielCalcul des ordres
Laffectation des sortiesen fin de cycles.
1. Entre
2. Traitement
3. Sortie
La dure coule entre lapparition dune condition lentre de lAPI
et lcriture dune ordre sa sortie est de 2 temps de cycle au maximum.Lautomate est conu pour maintenir un temps de cycle trs court.
Logique programme vs Logique cble: exemple comparatif (1)
7/28/2019 1_Systme automatis
28/71
28
Logique programme vs Logique cble: exemple comparatif (1)
Commander 2 pompes de remplissage
dun rservoir de sorte que:
1. Quand la cuve est pleine (Sh=1 et Sb=1),aucune pompe ne fonctionne.
2. Quand la cuve est vide (Sh=0 et Sb=0), les 2pompes fonctionnent
3. Quand le cuve est moiti vide (ou pleine..)(Sh=0 et Sb=1), une seule pompe fonctionne. Le
choix se fait laide dun commutateur C=1alors le pompe M1 fonctionne.
1
2
KM Sb C Sh
KM Sb C Sh
= +
= +
Ltude donne:
Voir planche n39pour explication contacteur KM1 et KM2
S h d i d li t ll ti
7/28/2019 1_Systme automatis
29/71
29
Logique programme vs Logique cble: Schma de puissance de linstallation
Logique programme vs Logique cble: Comparatif schma de commande (3)
7/28/2019 1_Systme automatis
30/71
30
g q p g g q p ( )
En logique cbleEn logique programme
A l l i M h /A d
7/28/2019 1_Systme automatis
31/71
31
Autre exemple classique: Marche/Arrt dun moteur
7/28/2019 1_Systme automatis
32/71
Chane de distribution de lnergie dans les SAP
32
Technologie pneumatique Technologie lectrique
Avantages:Mise disposition gnralise.Source autonome et secourue.SAP tout lectrique
SilencieuxPrcaution prendre en atmosphre humide (IP)
Avantages:nergie propre de mise en uvre aiseScurit de fonctionnementGrande vitesse de dplacement des vrins
Utilisation conjointe doutillage pneumatique.Ne peux tre utilis en atmosphre explosive.
7/28/2019 1_Systme automatis
33/71
Principaux lments de mise en uvre
Rseaudnergie
Appareillage dedistribution
Pr-actionneur Principauxactionneurs
pneumatique Compresseur Cellule FRLSectionneur
Dmarreurprogressif
Distributeur Vrin
lectrique Rseau EDFou autonome
SectionneurInterrupteur
DisjoncteurRelais thermique
Contacteur MoteurRsistance
chauffante
33
Mise disposition et adaptation de lnergie pneumatique (1/2)
7/28/2019 1_Systme automatis
34/71
34
Mise disposition et adaptation de l nergie pneumatique (1/2)
Compresseur ( jusqu 10 bars)(1bar = 1daN/cm2)
Production centralis dair comprim,un rservoir rgule le consommation
Mise disposition et adaptation de lnergie pneumatique (2/2)
7/28/2019 1_Systme automatis
35/71
35
Mise disposition et adaptation de l nergie pneumatique (2/2)
En tte de ligne, lair doit tre:1. Filtr pour asscher lair et filtrer les particules solides.2. Rgl et rgul via un manodtendeur.3. Lubrifi pour viter la corrosion et diminuer les frottements
Systme FRL
Pour pouvoir mettre la ligne hors nergie, on utilise un sectionneur commande pneumatique et lectrique.
Pour garantir une monte en pression progressive, on utilise undmarreur progressif. Il protge les personnes dune brusqueremise en service des actionneurs.
Vers utilisation
P i i ti t h l i ti (1)
7/28/2019 1_Systme automatis
36/71
Principaux actionneurs en technologie pneumatique (1)
36
Vrin simple effetun seul orifice dadmission dair.le retour la position d quilibre seffectue viaun ressort ds lors quon place lunique chambre lchappement
Vrin double effet
deux orifices dadmission dair. Dplacement contrl dans les 2 sens
Le vrin double-effet offre certaines possibilits impossible raliser avecun vrin simple-effet (amortissement fin de course etc..).
Le vrin simple-effet est plus conomique et consomme moins dair.
7/28/2019 1_Systme automatis
37/71
Principaux actionneurs en technologie pneumatique (2)
37
Critres de choix dun vrin:(hors nombreuses options)
1. La course.2. La force dveloppe
Remarque: Attention, en conception mcanique, un vrin nassure pas le guidage
7/28/2019 1_Systme automatis
38/71
38
Pour information...
Actions ralisables laide de vrins:
Principaux actionneurs en technologie pneumatique (3)
7/28/2019 1_Systme automatis
39/71
Principaux actionneurs en technologie pneumatique (3)
39
Ventouse de prhension.
Vrin sans tige.
Vrin double tige.
Vrin rotatif
7/28/2019 1_Systme automatis
40/71
Pr-actionneur pneumatique: les distributeurs (1)
40
Le distributeur a pour fonction dedistribuer lair dans les chambres du vrin
en fonction des ordres quil reoit
Pr actionneur pneumatique: les distributeurs (2)
7/28/2019 1_Systme automatis
41/71
Pr-actionneur pneumatique: les distributeurs (2)
41
Un distributeur est caractris par :
par le nombre des orifices : 2, 3, 4 ou 5 ;
par le nombre des modes de distribution ou positions : 2 ou 3 ;
par le type de commande du pilotage assurant le changementde position : simple pilotage avec rappel par ressort
ou double pilotage.
par la technologie de pilotage : pneumatique, lectrique oumcanique ;
Pr-actionneur pneumatique: les distributeurs (3)
7/28/2019 1_Systme automatis
42/71
42
Pr actionneur pneumatique: les distributeurs (3)
Commentaires :On dsigne un distributeur avec 2chiffres :- 1erchiffre : nombre dorifices
- 2me
chiffre : nombre de positiondu tiroirEx : distributeur 3/2 : 3 orifices
2 positions
Une position pour chaque case
Orifice prsent sur chaque case
Flche indiquant le passage delair comprim
Symboles et conventions :
Une voie Sourcepression
chappementOrificeferm
Pr actionneur pneumatique: les distributeurs (4)
7/28/2019 1_Systme automatis
43/71
Pr-actionneur pneumatique: les distributeurs (4)
43
La commande des distributeurs:Il existe 2 types de distributeurs :
-Distributeur monostable.le tiroir est rappel sa position initiale par un ressort, ds la disparition du signal de pilotage.
-Distributeur bistable.le tiroir garde sa position en labsence de signal de pilotage
Le signal de commande du tiroir peut-tre:
manuel.mcanique,pneumatique,lectrique.
El d di ib i d i i
7/28/2019 1_Systme automatis
44/71
Elments de distribution dnergie pneumatique
44
Le rducteur de vitesse.
Unidirectionnel, cet lment permet de rgler le vitesse dedplacement des vrins, en limitant le dbit dchappement
correspondant
Le bloqueur.
Il sagit dun simple distributeur 2/2 permettant de bloquerle mouvement dun vrin pendant sa course, ou bien larrt.
Il est ncessaire de le placer au plus prs du vrin bloquer.
Le silencieux.
Dispositif limitant les bruits lorsque de lair comprim part lchappement
Exemple de schma de distribution dnergie pneumatique
7/28/2019 1_Systme automatis
45/71
45
p g p q
Di t ib ti d l i t h l i l t i (1)
7/28/2019 1_Systme automatis
46/71
46
Distribution de lnergie en technologie lectrique (1)
Mise disposition et adaptation
Raccordement au rseau depuis une armoire BT.
Dispositif disolement/ au rseau (sectionneur). Dispositif de protection surcharge et court-circuit (fusible/disjoncteur).
En amont de toute commande de distribution dnergie lectrique
Mise disposition et adaptation de lnergie lectrique
7/28/2019 1_Systme automatis
47/71
Mise disposition et adaptation de lnergie lectrique (1/2)
47
1. Isoler le circuit du rseau.On doit pouvoir garantir lisolement de
linstallation du reste du rseau. Cest le rle dusectionneur, qui na pas de pouvoir de coupure ducourant nominal, mais qui garantit, mcaniquement, la
mise hors tension de linstallation en aval.
Interrupteur-Sectionneur
il est ncessaire de
1. Isoler le circuit du rseau.
2. Interrompre lalimentation
3. Protger contre les dfauts (surcharges, courts-circuits et courant de fuites).
Sectionneur-Porte fusible Interrupteur-Sectionneur
Mise disposition et adaptation de lnergie lectrique
7/28/2019 1_Systme automatis
48/71
Mise disposition et adaptation de lnergie lectrique (2/2)
48
Disjoncteur
Relais thermique
Contacteur
2. Interrompre lalimentationLinterrupteur est un appareillage qui permet de couper
lalimentation lorsque le linstallation fonctionne de manirenominale.- On rencontre souvent des interrupteurs-sectionneurs.
- Le contacteur a la fonction interrupteur .
3. Protger linstallationLe disjoncteur protger le circuit aval des surcharges et des court-
circuit (protection thermique et magntique).- Lorsquil convient de protger des courants de fuites, on utilisedes disjoncteurs diffrentiels.
- Le relais thermique est un appareillage assure que le courant le
traversant une intensit infrieure un seuil dfinie en faade.Dans le cas contraire, le relais actionne des contacts de commande.
Relais thermique Disjoncteur
7/28/2019 1_Systme automatis
49/71
49
Pr-actionneurs lectriques: les contacteurs
ordres de la P.C.nergie de commande :24V
Contacteurlectromagntique
nergielectrique depuissancedisponible
nergielectrique de
puissancedistribue lactionneur
distribuer lnergielectrique
lactionneur (MASprincipalement)
aspect fonctionnel
Principe: lectromagntique
Symbole:
Exemple de circuit de puissance
7/28/2019 1_Systme automatis
50/71
50
Exemple de circuit de puissance
Schmas associs la ralisation dun automatisme
7/28/2019 1_Systme automatis
51/71
51
Schmas associs la ralisation d un automatisme
In fine, la ralisation dun automatisme repose sur ladonne de 2 schmas qui simbriquent:
Le schma de puissance: qui correspond aux cblages des chanes dactions delautomatisme.
Le schma de commande: qui correspond au cblage de la partie commande,du raccordement aux E/S dautomates, la logique cble
Exemple de ralisation dun automatisme (1/2):
7/28/2019 1_Systme automatis
52/71
p ( )Schma de puissance
52
Exemple de ralisation dun automatisme (2/2):
7/28/2019 1_Systme automatis
53/71
Exemple de ralisation d un automatisme (2/2):Schma de commande.
53
III] Les Modes de Marches et dArrts
7/28/2019 1_Systme automatis
54/71
54
Il est ncessaire dtudier les procdures de :
Mise en route
Mise au pointDfaillances
Ces procdures sont dfinies par lesModes de Marches et dArrts (MMA)
III] Les Modes de Marches et d Arrts
Le fonctionnement normal dun SAP est celui pourlequel il a t conu.
Dfinir les MMA dun SAP, cest dfinir :
7/28/2019 1_Systme automatis
55/71
55
Dfinir les MMA d un SAP, c est dfinir :
1 ) Les modes de production dun systme. Fonctionnement automatique continu Cycle cycle
Les marches prparatoires et de cltures
Fonctionnement semi-auto.
3 ) Les procdures darrts et de mise en scurit Arrt normal.
Arrt dans un tat dtermin
Traitement de larrt durgence.
2 ) Lexploitation du systme par un oprateur (Fct dialogue) Conception du pupitre de commande de loprateur. Informations relatives la PO signaler.
SAP oprationnel?
7/28/2019 1_Systme automatis
56/71
56
Quelles sont les modes defonctionnement disponibles
sur le systme ?
Quelles seront lesconsquences de la
mise EN /HORS NERGIE
sur le systme ?
Quels critres doit-on prendre encompte pour
assurer la scuritdes personnes et
des biens ?
Peut-on prvoirdes modes de
marchesspcifiques
pour procder des rglages ou
la maintenance?
Quelles seront lesconsquences dun Arrt
dUrgencepour lespersonnes et le systme ?
Comment peut-onmettre en Marche et
arrter lefonctionnement ?
Aprs un Arrt dUrgencedans quelles conditions peut-
on remettre le systme enproduction normale ?
Peut-on prvoir unmode de marche
permettant de mettrele systme en
situation de replien fin de journepour assurer la
scurit ?
Lorsque loprateur pilote lesystme, comment suivre son
volution en temps rel ?
SAP oprationnel?
Le GEMMA
7/28/2019 1_Systme automatis
57/71
57
Le GEMMA
PZ A6
A7
A5
D2
D1
GEMMA Guide d'tude des Modes de Marches et d'Arret
PC HORSENERGIE
PROCEDURES EN DEFAILLANCE DE LA PO PROCEDURES DE FONCTIONNEMENTD F
PROCEDURES D'ARRET ET DE MISE EN ROUTEA PROCEDURES DE FONCTIONNEMENTFPC HORSENERGIE
A1
Production
D3
F2
F6
F3
Acronyme de : Guide dtude desModes deMarche-Arrt.
Outil graphique de choix de MMA et de description dufonctionnement oprationnel des systmes automatiss.
Description du guide GEMMA
7/28/2019 1_Systme automatis
58/71
58
Hors production
Prchauffage du
four
F2
T=170C
Description du guide GEMMA
La famille F: Procdures de fonctionnement
7/28/2019 1_Systme automatis
59/71
59
F1
de
F4
F5
7/28/2019 1_Systme automatis
60/71
60
La famille D: Procdures de dfaillance.
D2
D1
7/28/2019 1_Systme automatis
61/71
61
PROCEDURES D'ARRET ET DE MISE EN ROUTE
A6
A7
A5
A2
A3
A4
A
A1
A1 tat de repos. Il correspond ltat initiale du
GPN
A6 .Remise de la PO en position(manuellement ouautomatiquement) pourredmarrage dans un tat initial
A7 Remise de la PO en positionpour redmarrage dans un tatdtermin.
A5 Dans cet tat, on procde toutes les oprations ncessaires la remise en route aprsdfaillance.Ex: Dgagement, dsengagement, nettoyages
A3 Arrt en position quelconque souhait.(A3 est transitoire vers A4)
A2 La PO continue deproduire jusqu la fin de cycle. (A2 esttransitoire vers A1)
A4 Ligne automatise larrt en une
position autre que la fin de cycle.
Utilisation du GEMMA: Principe
7/28/2019 1_Systme automatis
62/71
62
Production
Utilisation du GEMMA: Principe.
Pour dfinir les modes de fonctionnements, (conformment au cahier descharges) il sagira dlaborer un PARCOURS GEMMA ou BOUCLE en choisissant ou non de transiter par les rectangles tats de son choix.
On ne retient que les RECTANGLES dETATS modlisantdes modes de Marches ou dArrts souhaits.
Dbut
Rectangletat F1
Rectangletat A2
1
2
Les volutions entre chaque rectangle tat seront ralises en installant lesCONDITIONS LOGIQUES ncessaires aux volutions dun tat lautre.
3
Init
ConditionsInitiales
(CI)
Manu
Auto et Init
Auto et Dcy
/Auto
Fin de cycle
laboration du Grafcet de Conduite
7/28/2019 1_Systme automatis
63/71
63
GRAFCET DE CONDUITE
F1
A6
A2A5
A1
GEMMA
c- c+ p-Ah
Cs
t-
bs
br
r-
Cs
1
Fin de cycleInitialisation
ModeAuto et Dcy
Arrt
C.I.
En suivant lvolution dans le GEMMA :
Rectangle tat = tape + action
Condition logique = transition+rceptivit
A1 Allumervoyant V REF
Ltape 3 lance lexcution du Grafcet deProduction Normale (GPN)
X30 correspond la dernire tape du GPN
Conditions Initiales
Auto et Dpart cycle
3
X30
Init
V Ref2
A2 4
0
Arrt
laboration du Grafcet de Conduite
A2
cycleen cours
Finir le
Mise
tensionsous
Indique la "Fin de cycledu GPN"
Lance le GPN
7/28/2019 1_Systme automatis
64/71
Hirarchisation des grafcets
64
Traduction des MMA en grafcets
7/28/2019 1_Systme automatis
65/71
65
Le GEMMA conduit llaboration dune
STRUCTURE MULTI-GRAFCETS HIERARCHISES.
g
Grafcetde scurit (GS)
Grafcet de Conduite(GC)
Grafcet(s) de ProductionNormale (GPN)
Grafcets de tches
Grafcets hirarchiss
7/28/2019 1_Systme automatis
66/71
66
Grafcets hirarchiss
Grafcet de Sret
Grafcet de Production Normale
Grafcet de Conduite
F/GC
F/GPN
F/GPN
F/GPN: se lit Forage sur GPN
Le GRAFCET DE
SURETE esthirarchiquementsuprieur
Le GMMA
7/28/2019 1_Systme automatis
67/71
67
Le GMMA
Graphe des Modes de Marches et dArrts
tabli aprs validation GEMMA
Comporte uniquement les cheminements utiliss.
Conduite du systme par les intervenants Rgleur,
Oprateur, Maintenance
Sret de fonctionnement des systmes automatiss (1)
7/28/2019 1_Systme automatis
68/71
68
y ( )
Principe:
Prise en compte de la scurit des personnes et des biens sur dfaillances des systmes.
Un systme est dit de scurit totale si lapparition dune dfaillance ne conduitjamais une situation dangereuse
Un dfaut passif (sil se traduit par un circuit ouvert)est dangereux si la commande est de type alarme.
Un dfaut actif (sil se traduit par un circuit ferm)est dangereux si il maintient une commande non dsire.
Sret de fonctionnement des systmes automatiss (2)
7/28/2019 1_Systme automatis
69/71
69
y ( )
2 ides de bases:1. Sur dfaillance, la distribution dnergie la PO doit tre coupe et les
automatismes de scurit doivent tre des automatismes cbls.
2. Sur retour de dfaillance, la mise en nergie de la PO doit seffectuer sur
acquittement manuel dun oprateur.
Actionneurs Machine Capteurs
API
Carte desortie
Interfacedentre
Practionneurs
Capteurs descurit
Logique de cble
Structure du circuit de commande impose par la sret de fonctionnement.
7/28/2019 1_Systme automatis
70/71
70Scurit gnrale: Tout dfaut ( contact NF) se traduitpar une coupure dnergie.
Exercice dapplication GEMMA (1)1. Un cycle de fonctionnement
7/28/2019 1_Systme automatis
71/71
1. Un cycle de fonctionnementcorrespond :
Un aller de A en B.
Une temporisation de 1mn de chargementUn retour de B vers A.Une temporisation de 1mn de dchargement.
2. Modes de fonctionnements envisags:Automatique en cycle cycle enclench par le bouton poussoir DCY
Automatique continu enclench par le BP DCYManuel dans le dsordre avec BP de commande G et D
3. Traitement de larrt durgence:Dverrouillage de lARU puis acquittement de loprateur.
Manu O ContC/CAuto Dcy
G DInit Acq ARU
Pupitre de commande envisag.
a) Dterminer le GMMA correspondant au fonctionnement souhait.b) Dterminer un grafcet de conduite correspondant.
Questions: