Tp1-1:commande d`un système séquentiel (trieuse)

Chaine d’information
Sciences de
l’Ingénieur
TP
Chaine d’information
TP
Modèle et commande d’un système séquentiel
Mise en situation
Trieuse de pellicule
Compétences attendues lors du TP:
• Analyser
o Identifier le besoin et les exigences
o Définir les frontières de l’analyse
o Appréhender les analyses fonctionnelle et structurelle
o Caractériser des écarts
o Apprécier la pertinence et la validité des résultats
• Modéliser
o Identifier et caractériser les grandeurs physiques
o Proposer un modèle de connaissance et de comportement
o Valider un modèle
• Résoudre
o Proposer une démarche de résolution
o Procéder à la mise en oeuvre d’une démarche de résolution analytique
o Procéder à la mise en oeuvre d’une démarche de résolution numérique
• Expérimenter
o S’approprier le fonctionnement d'un système pluritechnologique
o Proposer et justifier un protocole expérimental
o Mettre en oeuvre un protocole expérimental
• Concevoir => simuler le comportement d'un système à événement discret
• Communiquer
o Rechercher et traiter des informations
o Mettre en oeuvre une communication
La maquette représente une chaîne de conditionnement de produits qui réalise des lots de pellicules photos
à partir de commandes de clients.
Les lots sont constitués de trois pellicules au maximum qui sont identifiées par le code à barres figurant
sur l'emballage.
Constitution
La maquette comporte :
Ö deux magasins verticaux
A et B équipés chacun
d'un dispositif de
déstockage représentant
deux voies d’amenée de
produits ;
Ö un convoyeur pour le
transfert des boîtes ;
Ö un poste d'identification
constitué d'un lecteur de
code à barres ;
Ö trois aiguillages à volet,
Ö trois goulottes A, B, C où
sont regroupés les lots.
Fonctionnement
A l'origine, les boîtes de pellicules
sont empilées à l'intérieur des magasins A et B*. Lorsque l'opérateur donne l'ordre de marche, ces boîtes
sont transférées une par une sur le convoyeur où elles sont d'abord identifiées puis dirigées vers l'une des
trois goulottes A, B ou C. Celles qui ne conviennent pas restent sur le convoyeur et sont évacuées quand
elles arrivent en fin de parcours.
* Pour simuler une arrivée aléatoire de produits il est indispensable de choisir des pellicules de
différentes sortes et de veiller à ce qu'elles ne soient pas classées.
Objectifs du TP:
ÖModéliser le fonctionnement du système par graphe d’état
Ö Réaliser la modélisation et simulation pneumatique du système
Spécifications Techniques
Travail à réaliser
Ö Le convoyeur est entraîné par le moto-réducteur M.
Ö Le déstockage des boîtes est réalisé au moyen de deux pousseurs. Ces derniers, ainsi que les
volets des aiguillages, sont actionnés par des vérins pneumatiques.
Ö Les capteurs de présence pièce PPA, PPB, PPC et PPM sont des détecteurs de proximité à
commande photoélectrique.
Ö Les capteurs installés sur les vérins sont des détecteurs de proximité à commande magnétique.
Ö Le système d'identification est constitué d'un lecteur de codes à barres et d'un décodeur. Toutes
les informations, à l'exception de l'identification des pellicules, sont de type "tout ou rien".
Ö L’identification des pellicules est donnée par un nombre représentant une partie du code inscrit sur
les emballages. Ce nombre est transmis à l'automate via une liaison série.
Ö La commande est réalisée par automate programmable.
Ö La programmation de l'automate se fait à partir d'un terminal PC.
Listes des taches à réaliser (pas forcement par ordre chronologique):
Réaliser le graphe d'état traduisant le fonctionnement du système
Modéliser les parties pneumatiques du systèmes
Valider le modèle par une simulation du graphe d'état
Organisation
Fonctionnement du décodeur
L'identification des pellicules est donnée par un nombre représentant une partie du code à barres inscrit sur
les emballages. Ce nombre est généré par un décodeur et transmis à l'automate via une liaison série. Un
module « communication », lancé lors de l'initialisation de l'application, permet à l'automate de gérer cette
liaison série. Après réception d’un code le module effectue deux tâches :
Ö il charge le nombre qui lui a été transmis dans le registre "code" ,
Ö il met à l'état 1 le bit "code lu".
Vous avez 4h pour réaliser l'ensemble des taches
Réalisation du graphe d'état
Présentation
Lycée Henri Poincaré
Page 1 sur 7
Lycée Henri Poincaré
Page 2 sur 7
Chaine d’information
TP
# Reprendre les différents actionneurs et préactionneurs définis dans la partie précédente.
# Après observation, citez les tâches principales du système.
Etude des préactionneurs.
# Pour chaque tache, repérer les différents actionneurs et préactionneurs, nécessaire à la
réalisation de celle-ci.
Les préactionneurs utilisés, sont des distributeurs pneumatiques 4/2 ou 5/2 ; monostable ou
bistable.
# Repérer les différents capteurs nécessaires au fonctionnement du système. Pour chaque
capteur, déterminer la grandeur d’entrée et sortie de celui-ci (pour comprendre le
fonctionnement des différents capteurs utiliser le logiciel : « le guide des automatismes »).
#
#
#
#
# Faites alors sous forme d’un tableau un bilan des entrées et sorties du système :
Actionneur
…..
Préactionneur n°
……
%q0
TP
Pour répondre aux différentes questions de cette partie vous utiliserez le « guide des
automatismes » présent sur les ordinateurs. Dans ce guide on s’intéresse au chapitre
2 :Partie opérative ; chaîne d’action pneumatique.
Observer le fonctionnement de mécanisme. Le but est de réaliser le diagramme d’état de fonctionnement du
système. On s’intéresse uniquement au diagramme d’état de fonctionnement normale. L’arrêt normale,
l’arrêt d’urgence ne sont pas pris en compte ni un éventuel défaut dans le système.
Action
Déplacer les bocaux
Chaine d’information
Information
Présence bocal entrée
étoile de transfert
Capteur
…….
# Réaliser alors le diagramme d’état modélisant le fonctionnement du système
N.B : on se place en fonctionnement normale : uniquement magasin A, toujours des pellicules
dans le magasin, pas d’arrêt d’urgence, …
n°
%i0
Expliquer la(les) différence(s) entre distributeurs 5/2 et 4/2.
Après analyse du système, quel type de distributeur est utilisé.
Expliquer la différence entre distributeur monostable ou bistable.
Faites fonctionner manuellement les distributeurs, en déduire s’ils sont monostable ou
bistable.
Pour finaliser la dénomination d’un distributeur, il faut définir son mode de commande. Ici les
distributeurs ont des commandes électropneumatique ou manuelle.
Etude des actionneurs.
Les actionneurs utilisés sont des vérins. Ces vérins peuvent être simple effet ou double effet.
# Expliquer la différence entre vérin simple effet et double effet.
# Après analyse du système, quel(s) type(s) de vérin est (sont) utilisé(s).
Synthèse et modélisation.
# Représenter la modélisation des chaînes d’énergie pneumatique.
Valider le modèle par une simulation du graphe d'état
# Ajuster les numéros d'entrées et sorties du graphe d'état et du modèle de pneumatique.
# Simuler le fonctionnement pour valider le graphe d'état.
Modéliser les parties pneumatiques du systèmes
Lycée Henri Poincaré
Page 3 sur 7
Modélisation et simulation automsim
Lycée Henri Poincaré
Page 4 sur 7
Chaine d’information
TP
Vous allez utiliser automgen pour simuler et modéliser la partie pneumatique du système.
Il faut réaliser une page automsim pour le graphe d'état et une page automsim pour le modèle
pneumatique.
Clic droit sur état ou transition pour définir actions ou évènements.
Pour actions associés les sorties notées : %qi
Pour évènements associés les entrées notées : %ii
Modèle pneumatique :
Page 6 sur 7
Symboles normalisés
TP
Graphe d'état :
Page 5 sur 7
Lycée Henri Poincaré
Lycée Henri Poincaré
Chaine d’information
Clic droit sur distributeur pour définir sortie pilotant ( %qi )
Clic droit sur vérin pour définir capteur ( %ii )
Lycée Henri Poincaré
Chaine d’information
Page 7 sur 7
TP
Distributeur
Vérin double effet