Série 1 Processus Industriels GRAFCET

Université A.
Mira-Bejaia M1 AI
Faculté de Technologie Module: Processus industriels (UEF1221)
Département de génie électrique
Série N° 1
Problème N° 1 : Postes de Traitement

Un dispositif d’aiguillage pour desserte de trois postes Pt1, Pt2 et Pt3 est composé d’un chariot
munis d’une pince Pc (actionneur muni d’un capteur pc). L’état de la pince Pc est : pc =1 pince fermée ;
pc =0 pince ouverte. Le chariot se déplace le long d’un parcoure équipé de trois capteurs de position c1, c2
et c3 qui indiquent que la pince Pc est au niveau des postes Pt1, Pt2 et Pt3 respectivement. Au repos, le
chariot est présent à l’un des trois postes Pt1, Pt2 ou Pt3 avec pince Pc ouverte. Un poste de commande
équipé de trois boutons poussoir b1, b2, et b3 correspondants aux demandes de transfert vers l’un des trois
postes Pt1, Pt2 ou Pt3 respectivement.
Lorsque le dispositif est au repos, la demande d’un autre poste déclenche la séquence suivante :
Fermeture de la pince (prise de l’objet) ; Transfert à gauche ou à droite suivant la demande ; ouverture de
la pince dés que le poste désiré est atteint. On suppose qu’un seul appel peut être effectué à la fois.
Le déplacement à gauche G ou à droite D est réalisé grâce à la rotation vers la gauche ou vers la
droite des deux moteurs actionnant les roues du chariot.
G D
c3 c2 c1
b3 b2 b1 pc
Pc
Pt3 Pt2 Pt1
1°) Donner l’état de repos du dispositif ainsi que les entrées et les sorties de la partie commande PC.
2°) Dresser le GRAFCET du niveau 2 et formuler ces équations.
3°) On suppose que Pt1 est prioritaire par rapport à Pt2, ce dernier est prioritaire par rapport à
Pt3, déduire le GRAFCET de niveau 2.
Problème N° 2 : Perceuse à deux cycles

Une perceuse à deux cycles est constituée d’une colonne portant l’outil de perçage, le foret. Cet outil
tourne et sa forme est adaptée à l’attaque du matériau à percer et à l’évacuation des coupeaux. Afin
d’éviter un bourrage qui bloque le foret, on ne perce pas une pièce épaisse en une seule descente de
l’outil : on perce une certaine épaisseur (jusqu’a la mi-course), on remonte le foret puis on le redescend
pour percer encore et on recommence ainsi plusieurs fois si cela est nécessaire.
La perceuse fonctionne selon deux cycles : un cycle long avec débourrage pour les pièces épaisses et
un cycle court pour les pièces minces. Après l’évacuation de la pièce percée par un opérateur, on laisse
l’outil de perçage se refroidir pendant 30 secondes avant de percer une nouvelle pièce.
Les boutons poussoirs et les capteurs ainsi que les moteurs utilisés par la perceuse sont : b bouton de
mise en marche ; c1 détecteur de présence de la pièce ; c2 capteur de l’épaisseur de la pièce (porté par une
tige soulevée par la pièce et entrant dans la colonne porte-outil) ; c3 fin de course de la position haute de
l’outil de perçage ; c4 capteur de mi-course l’outil de perçage; c5 fin de course la position basse de l’outil
de perçage ; Md moteur de descente ; Mm moteur de montée et Mr moteur de la rotation.
Le foret tourne toujours sur lui-même quand il est en montée ou en descente. Les fins de course c3, c4
et c5 sont enclenchés par le passage de la came solidaire de la perceuse. La perceuse démarre en détectant
un front descendant.
1°) Déterminer les entrées et les sorties de l’automatisme ainsi que l’état initial de la perceuse.
1
2°) Tracer les GRAFCET du niveau2 et donner ces équations
Mr
Mm
Md c3 c3
c4 c4
b c2
c5 c5
c1
Problème 3 : Aiguillage de deux types de pièces
Un tapis roulant principal Trp achemine deux types de pièces p1 et p2 qui doivent être aiguillées
avec deux vérins V1 (double effet avec distributeur monostable) et V2 (simple effet) vers deux autres tapis
roulants Tr1 et Tr2 (tel que Tri=1, (i=1, 2, p) tapis avance).
- La présence de pièces est détectée par trois cellules photoélectriques L1, L2 et L3 tel que : L1=1 si la pièce
est devant la cellule L1, si non L1=0. - Lorsque la pièce est devant le vérin V1 on a : L2=1 et L3=0 si la
pièce est de type p1, ou L2=1 et L3=1 si la pièce est de type p2. Si aucune pièce n’est devant le vérin V1 on
a : L2=L3=0. - La position du vérin V1 est détectée par trois contacts C1, C2 et C3 tel que :
C1=1 : V1 est au repos; C2=1 une pièce est en face du tapis Tr1 ; C3=1 une pièce est en face du tapis Tr3 ;
dans tous les autres cas C1= C2= C3=0. - Deux autres contacts C4 et C5 permettent de connaitre la position
du vérin V2 tel que : C4=1 : V2 est au repos ; C5=1 : V2 est avancé au maximum.
Le processus doit fonctionner selon le cahier des charges suivant :
- Les pièces, p1 ou p2, arrivent sur le tapis Trp dans un ordre quelconque ;
- Les pièces p1 devront être placées devant le tapis Tr2, les pièces p2 devant le tapis Tr1 ;
- Lorsqu’une pièce p2 a été placée devant le tapis Tr1, on redescend V1 puis on évacue la pièce
immédiatement sur Tr1 ; - Lorsqu’une pièce p1 a été placée devant le tapis Tr2, si la pièce suivante est de
type p1, alors on évacue celle qui est devant Tr2 ; si la pièce suivante est de type p2, alors on positionne
cette dernière devant Tr1 avant de pousser chacune des deux pièces vers Tr1 et Tr2. Les tapis Tr1 et Tr2 sont
toujours en mouvements ; - Le tapis Trp ne sera arrêté que si la pièce détecter par L1 ne peut pas être placée
convenablement devant V1 ; - Les vérins ne doivent pas se rencontrer ; pour cela en interdit l’avance de V1
si V2 n’est pas au repos ; en outre lorsque V1 n’est pas au repos l’information délivrée par L2 et L3
disparait (L2= L3=0). - Initialement, les deux vérins sont au repos, le tapis principal tourne les autres tapis
sont arrêtés et ils démarrent à la détection d’une pièce sur Trp. On a un mode de fonctionnement continu.
1°) Donner la liste des actions et des tests ainsi que l’état de repos.
2°) Tracer le GRAFCET du niveau2. et donner ces équations.
2
Problème N° 4 : Machine à outils
En considère une machine outil à trois fonction : chargement, perçage et taraudage. Elle est
composée d’un plateau sur lequel sont fixés les pièces et trois postes de travail : poste1 : chargement de
pièces ; poste 2 : perçage et poste 3 : taraudage. Les trois poste sont opérationnelles simultanément.
On charge une pièce, puis on tourne le plateau de 1/3 tour.
On fait descendre rapidement l’outil de perçage jusqu'à la position de travail, on réduit la vitesse de
descente et on perce jusqu’à la position basse, on remonte le broche rapidement avec une rotation inverse
du broche jusqu’à la position haute.
Le taraudage se fait comme le perçage sauf l’outil est différent. On fait descendre rapidement l’outil de
taraudage jusqu'à la position de travail, on taraude jusqu’à la position basse, on dégage le taraude jusqu’à
la position de travail, on remonte rapidement l’outil jusqu’à la position haute.
Il existe deux modes de marche : marche cycle par cycle ou marche continue. Les différents
capteurs de position ne sont représentés sur le schéma.
1) Choisisse une variable pour chaque capteur, bouton poussoir (les entrées) ainsi que les actions (les
sorties) de l’automatisme et donner le GRAFCET du niveau 2.
2) Donner les équations du GRACET.
3
4

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Problème N° 2 : Perceuse à deux cycles

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2°) Tracer le GRAFCET du niveau2. et donner ces équations.

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