GRAFCET : Exercices Exercice 1 : Unité de perçage

LQTMY-Tanger
GRAFCET : Exercices
M.SALMANI
Exercice 1 : Unité de perçage
Présentation
La figure ci-dessous représente une unité de perçage.
Description du fonctionnement
L'operateur place une pièce P à percer sur l'étau de serrage. L'action sur un bouton poussoir S met en
marche l’unité de perçage. Le cycle de fonctionnement est le suivant :
 Serrer la pièce.
 Percer la pièce.
 Desserrer la pièce.
 NB : La pièce est dégagée manuellement.
Table des affectations
Travail demandé
Etablir le GRAFCET point de vue :
1. Système.
2. Partie commande.
3. Partie opérative.
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Exercice 2 : Commande d’un wagonnet
Présentation
Le wagonnet figure ci-contre est utilisé pour amener des sacs de
ciment entre le poste A de production et le poste B de stockage
détectés respectivement par les capteurs a et b.
Ce wagonnet est entraîné par un moteur électrique M à deux sens
de rotation avant AV ou arrière AR.
Fonctionnement
Le wagonnet étant en poste A. L'action sur le bouton de départ
cycle m commande le moteur M. Le wagonnet se déplace en avant
jusqu'au poste B.
Dès que le capteur b est actionné, selon la position du sélecteur S à deux positions on a :
 Si S=1 le wagonnet ne revient vers A après une durée de 4 secondes.
 Si S=0 Le wagonnet ne revient vers A que si on actionne le bouton r.
Identification des éléments PO/PC
Travail demandé
Etablir le GRAFCET point de vue :
1. Partie commande.
2. Partie opérative.
Exercice 3 : Transfert de pièces dans une chaîne de production
Présentation
Le système figure ci-contre permet de
transférer un lot de 5 pièces (l’une après l’autre)
du tapis d’arrivée vers le tapis d’évacuation.
L’opération de transfert est assurée par les deux
vérins C1 et C2 à double effet commandés
respectivement par les deux distributeurs M1 et
M2 du type 5/2.
Fonctionnement
Le tapis d’arrivée amène une pièce devant
le vérin C1.
Dès que celle-ci se présente sur le banc de
transfert, elle est détectée par le capteur S1.
L’action sur le bouton poussoir m permet de :
 Transférer la pièce jusqu’au capteur S3 grâce à la sortie puis la rentrée de la tige de C1.
 Transférer la pièce jusqu’au tapis d’évacuation à la sortie puis la rentrée de la tige du vérin C2.
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Le cycle reprend dès qu’une nouvelle pièce se présente devant C1 (S1=1).
Il s’arrête après le 5ème transfert.
Le système reprend le même cycle tant que le nombre de pièces transférées est inferieur à 5.
 NB : On désigne par N une variable logique associée au nombre de pièces n telle que :
 Si n<5 on a N=0.
 Si n=5 on a N=1.
Travail demandé
Etablir le GRAFCET point de vue :
1. Partie commande.
2. Partie opérative.
Exercice 4 : Unité de perçage avec et sans débourrage
Présentation
Le système figure ci-contre permet de percer
des pièces.
Le vérin C, commandé par le distributeur M du
type 5/2, est à double effet, il permet le serrage
de la pièce à percer.
Le foret est en rotation par le moteur MB et en
translation par le moteur MA.
Le moteur MA est à deux vitesses (rapide ou
lente).
Cette machine permet, suite à une commande
appropriée, d’obtenir un cycle de perçage avec débourrage
ou un cycle de perçage sans débourrage.
Selon la position du sélecteur S0 on a :
 Si S0=0, le perçage est réalisé avec débourrage.
 Si S0=1, le perçage est réalisé sans débourrage.
Fonctionnement
Cycle sans débourrage
 Approche rapide du foret jusqu'à S2.
 Approche lente pour perçage jusqu'à S4.
 Montée rapide jusqu'à S1.
Cycle avec débourrage






Approche rapide du foret jusqu'à S2.
Descente lente jusqu'à S3.
Montée rapide jusqu'à S2.
Descente rapide jusqu'à S3.
Descente lente jusqu'à S4.
Montée rapide jusqu'à S1.
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Variables d’entrée et de sortie
 S1, S2, S3 et S4 : sont des capteurs contrôlant la position du foret.
 S5 et S6 : sont deux capteurs de position contrôlant le serrage et le desserrage de la pièce.
 S7 : capteur contrôlant la présence pièce.
 S0 : Sélecteur permet le choix du cycle.
 MB : Moteur broche commandé par un contacteur KMB.
 MA : Moteur à deux sens de rotation et deux vitesses commandés par :
 KMDR : descente rapide.
 KMDL : descente lente.
 KMMR : montée rapide.
Tableau des préactionneurs
Travail demandé
Etablir le GRAFCET point de vue partie commande.
Exercice 5 : Aller et retour de deux chariots
Présentation
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Fonctionnement
L'action sur le bouton S0 provoque le déplacement de deux chariots C1 et C2 respectivement de S1 à S2
et de S3 à S4. Le retour du chariot C2 ne peut se faire qu'après le retour du chariot C1 à sa position
initiale.
Le chariot C1 est entraîné par un moteur M1 commandé par deux contacteurs KM1 (sens avant) et
KM2 (sens arrière) et le chariot C2 est entraîné par un moteur M2 commandé par deux contacteurs KM3
(sens avant) et KM4 (sens arrière).
Table des affectations
Travail demandé
Etablir le GRAFCET point de vue partie commande.
Exercice 6 : Système de décapage par immersion
Mise en situation
Le système, figure ci-contre,
permet de nettoyer des pièces
dans un liquide décapant avant
peinture.
Constitution du système
Le système est constitue d' :
 Un automate programmable et
un pupitre de commande.
 Une unité de déplacement vertical
et horizontal de la pièce métallique.
 Une cuve contenant un liquide
"décapant".
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Fonctionnement
L'action sur le bouton de départ cycle S0 au niveau du pupitre provoque dans l'ordre :
 Le transfert de la pièce à décaper vers la zone de décapage :
 La montée de la pièce à décaper : mouvement vertical animé par le moteur M1 commandé par le
contacteur KM11 jusqu'à l'action sur le capteur S2.
 Le déplacement de la pièce à décaper vers la droite : mouvement horizontal animé par le moteur M2
commandé par le contacteur KM21 jusqu'à l'action sur le capteur S4.
 La descente de la pièce à décaper : mouvement vertical animé par le moteur M1 commandé par le
contacteur KM12 jusqu'à l'action sur le capteur S1.
 L'immersion de la pièce dans la cuve du produit décapant pendant un temps de 5 min contrôlé par un
temporisateur T.
 Le transfert de la pièce décapée vers la zone de déchargement :
 La montée de la pièce décapée : mouvement vertical animé par le moteur M1 commandé par le
contacteur KM11 jusqu'à l'action sur le capteur S2.
 Le déplacement de la pièce décapée vers la droite : mouvement horizontal animé par le moteur M2
commandé par le contacteur KM21 jusqu'à l'action sur le capteur S5.
 La descente de la pièce décapée : mouvement vertical animé par le moteur M1 commandé par le
contacteur KM12 jusqu'à l'action sur le capteur S1.
 L’attente pour décharger la pièce décapée.
Après le déchargement l'operateur actionne un bouton poussoir S6 pour remettre le système à sa position
initiale (le mouvement horizontal vers la gauche est assure par le moteur M2 commandé par le contacteur
KM22).
 NB : Le chargement et le déchargement de la pièce sont manuels.
Table des affectations
Travail demandé
Etablir le GRAFCET point de vue :
1. Partie commande.
2. Partie opérative.
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Exercice 7 : Système automatique de dosage et de chauffage d'un liquide
Présentation
Dans une usine de produits agro- alimentaires une partie du processus de traitement d'un produit consiste
à doser une quantité d'un liquide visqueux pour la porter à une température de 100 °C.
Ce système comporte :
 Un bac de dosage A.
 Une citerne de chauffage B.
Fonctionnement
Suite à une action sur le bouton poussoir de mise en marche S, le cycle commence comme suit :
 Dosage du liquide : l'électrovanne KA1 autorise le remplissage du bac de dosage A jusqu'à la détection
de la quantité souhaitée par le capteur P1. Lorsque P1 est actionné, KA1 interrompt le remplissage et
autorise l'écoulement du liquide du bac de dosage A vers la citerne de chauffage B par l'électrovanne KA2.
 La fin de l'écoulement détectée par le capteur Po entraîne à la fois :
 Le chauffage du liquide par le résistor Rc.
 Le brassage du liquide par la rotation des hélices entraînées par le moteur M commandé par le
contacteur KM.
 La température de chauffage est contrôlée par le capteur S1. Lorsque la température de 100 °C est
atteinte, le chauffage et le brassage sont arrêtés. La circulation du liquide vers la suite du processus est
autorisée par KA3 pendant un temps de 20 s contrôlé par un temporisateur T.
Travail demandé
Etablir le GRAFCET point de vue :
1. Système.
2. Partie commande.
3. Partie opérative.
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Exercice 8 : Système automatique de pliage
Description
Le système ci- dessous, permet de plier automatiquement des pièces en tôles. Il est constitué d'un :
 Dispositif de transfert (tapis roulante).
 Dispositif de pliage (poinçon + matrice).
 Dispositif d'évacuation (matrice).
Fonctionnement
Un appui sur le bouton poussoir départ cycle S0 provoque :
 Le transfert de la pièce en tôle jusqu'au capteur S1.
 Le pliage de la pièce.
 L’évacuation de la pièce déjà pliée.
Travail demandé
1. Identifier les entrées et les sorties du système dans une table des affectations.
2. Etablir le GRAFCET point de vue :
21. Système.
22. Partie commande.
23. Partie opérative.
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Exercice 9 : Trémie doseuse
Présentation
Une trémie doseuse est utilisée pour remplir des boîtes par des doses de poudre.
Fonctionnement
La présence d'une boîte vide sous la trémie est détectée par le capteur S (capteur sans contact).
L’action sur le bouton départ cycle Dcy permet de :




Fermer le doseur.
Remplir le doseur (cette opération dure 10 secondes après l'ouverture totale de la trémie).
Remplir la boîte.
Dégager manuellement la boîte déjà remplie.
 Remarque : le déplacement des boîtes par le tapis roulant ne fait pas l'objet de notre étude.
Travail demandé
1. Identifier les entrées et les sorties du système dans une table des affectations.
2. Etablir le GRAFCET point de vue :
21. Système.
22. Partie commande.
23. Partie opérative.
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Exercice 10 : Système de marquage
Présentation
Ce système est conçu pour le marquage de savons sur la face supérieure par un poinçon.
Le système est constitué par :
 Une goulotte d'alimentation.
 Un vérin pneumatique C1 de positionnement du savon.
 Un vérin pneumatique C2 de marquage du savon.
Fonctionnement
Un appui sur le bouton poussoir départ cycle S0 et la présence d'une pièce entrainent :
 Le positionnement du savon sous le poinçon par la sortie et la rentrée de la tige du vérin C1.
 Le marquage du savon par la sortie et la rentrée de la tige du vérin C2.
 L'évacuation du savon marqué par le vérin C1.
Travail demandé
Dresser le GRAFCET point de vue partie commande décrivant le fonctionnement du système étudié.
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