COUPE BARRES D’ACIER

Moteur à deux vitesses

d’entrainement de la barre
- Mav_Gv : Avance à
grande vitesse
- Mav_Pv : Avance à Coupe tube
petite vitesse
pneumatique

Capteur impulsionnel (Cp)

d’avance de la barre : une
impulsion pour 1cm d’avance

Pupitre de commande
Coupe barre pneumatique non
représenté sur le système
On désire couper des bouts de barre d’acier de 20 cm de long.

Description de l’installation
Le dispositif est constitué d’un moteur à deux vitesses d’entrainement de la barre à travers
deux galets motrices. Des gales réceptrices assurent le guidage et le maintien de la barre.
Un capteur impulsionnel émet une impulsion par cm d’avance du tube.
Le dispositif de coupe de la barre est constitué d’un moteur pneumatique Mct commandé par
un électro distributeur 3/2 simple effet piloté par l’électrovanne YV. L’ensemble est monté
sur un vérin V double effet qui assure la montée et la descente du dispositif.
Actionneurs Actions Pré actionneurs Capteurs
Moteur d’avance barre Avance barre KM1 Cp : capteur
Mav Petite vitesse Pv KM2 avance barre
Grande vitesse Gv KM3 f1 : protection
surcharge moteur
Moteur coupe barre Mct YV
Verin V Descente (V+) 14M1 b : Vérin en bas 
Montée (V-) 12M1 h : Vérin en haut
Pupitre de Commande
Le pupitre comporte :
 Un Sélecteur S1 (marche de vérification / Production automatique). En mode de
production, le passage de S1 à l’état 1 provoque l’arrêt en fin du cycle.
 Un bouton poussoir S0 qui à pour rôle d’:
o enclencher le processus de production automatique si le sélecteur S1 est sur la
position 0 ;
o enclencher l’avance de la barre en Pv, appui maintenu sur S0, si le sélecteur S1
est sur la position 1 (marche de vérification)
o initialiser le système (suite à une défaillance).
 Une lampe H qui :
1
 o clignote en mode «  A5 : Préparation pour remise en route après défaillance » ;
o s’allume en continu en mode « F4 : Mode de marche de vérification dans le
désordre ».
 Un klaxon Kx signale une défaillance.
 Un bouton d’arrêt d’urgence Au.

Fonctionnement automatique (Grafcet de production normal GPN)

Dès la mise en marche, le cycle suivant débute et est continu.
 Mesure d’une barre de longueur L = 20 cm
o la barre est entraînée par le moteur d’avance Mav en grande vitesse Gv
o 6 cm avant la coupe, la petite vitesse s’enclenche Pv.
 Coupe de la barre, après une temporisation de 3 s, la coupe se produit, par
o la descente du vérin V, porte coupe barre, et la rotation du moteur coupe barre
Mct
o en fin de coupe, le vérin porte coupe barre dégage le moteur coupe barre qui
reste en rotation.

Description de l’évolution du système suite à une défaillance

Causes d’une défaillance
 Appui sur le bouton poussoir « Arrêt d’urgence Au»
 Surcharge détectée sur le moteur d’avance tube Mav ( f1 )
Une défaillance provoque :
 l’arrêt des actions,
 l’initialisation des GRAFCETs
 le fonctionnement du klaxon Kx durant 10s
La remise en fonctionnement passe par deux étapes (Grafcet d'initialisation GI) :
 lors du réarmement de l’Au
o dégager le coupe barre
o clignoter la lampe H (horloge de clignotement H_Clin)
 l’action sur le bouton S0 provoque l’initialisation du système
o avancer de la barre de 10cm en petite vitesse
o couper de la barre
o dégager le coupe barre

Les divers modes de fonctionnement son détailler par le modèle Gemma (Annexe1)

2
 Annexe 1
Affectation des entrées sorties

Entrées Sorties
%I0.0 S0 %Q0.0 KM1
%I0.1 S1 %Q0.1 KM2
%I0.2 b %Q0.2 KM3
%I0.3 h %Q0.3 YV
%I0.4 Cp %Q0.4 14M1
%I0.5 Au %Q0.5 12M1
%Q0.6 H
%M100.
H_Clin %Q0.7 Kx
5

Variables d’états
%M0.0 X0 %M2.0 X20 %M3.0 X30
%M0.1 X1 %M2.1 X21 %M3.1 X31
%M0.2 X2 %M2.2 X22 %M3.2 X32
%M1.0 X10 %M2.3 X23 %M3.3 X33
%M1.1 X11 %M2.4 X24 %M3.4 X34
%M1.2 X12 %M2.5 X25 %M3.5 X35

%T1 T1 %T2 T2 %C1 Cnt

GRAFCETs et GEMMA

GS : Grafcet de sécurité GC : Grafcet de conduite

0 10

Au+f1
10s/X1
/S1.S0.X0 S1.X0 S0
1 T1 (10s) Kx Cnt := 0
11 ‘GPN’ 13 H KM1 KM2
G_GC{INIT} G_GI{INIT} G_GPN{INIT}
S1 /S1.S0
Au.f1
12
2 ‘GI’ X20
X35

3
 GMMA Guide des Modes de Marche et d ’ Arrêt Référence de l’équipement :

PROCEDURES D’ARRET DE LA PARTIE OPERATIVE ( PO ) PROCEDURE DE FONCTIONNEMENT

A F

remise en route
PC HORS arrêt Mise en ou hors service /S1.S0 Essais et vérifications
ENERGIE Fonctionnement normal
A6 «Mise PO dans état initial » 
A1 «Arrêt dans état initial »  S1
PZ Le Miseavance
tube 10 pas en PV puis coupe du tube F4 «Marche de vérification
vérification
hors
énergie
Système en position initiale à l’arrêt dans le désordre » 
désordre » 
Vérification Mav_PV par S0 et lampe H allumée fixe
de PC
C. initiales
F2 F3
A7 «Mise PO dans état Fin de A4 «Arrêt obtenu »  «Marches «Marches
déterminé  » 
cycle /S1.S0 de prépa- de
ration »  clôture » 
F5
F5 «Marche de vérification
dans l’ordre » 

S0

A5 « Préparation pour remise A2 « Arrêt A3 « Arrêt

en route après défaillance » demandé demandé
en fin de dans état
Remontée du coupe tube et la lampe H clignote cycle » déterminé»

Arrêt en fin du Cycle

F1 « Production normale »

S1
/Au./f1
Production normale
D2 « Diagnostic et/ou D3 « Production tout de même »
traitement de
défaillance »
F6 «Marches de test » 
Mise
en PRODUCTION PRODUCTION
énergie
de PC
D1 « Arrêt d’urgence »
Au+f1 4
Arrêt des mouvements, G7 initialisés et Kx pendant 10s Le s Depuis tous les états
Nom : ………………………………….… Prénom : …………………………….……. …

Classe L2GM…

Document Réponse

1. Compléter, le Grafcet de production normale GPN et le Grafcet d’initialisation GI.

GPN : Grafcet de production normal GI : Grafcet d’initialisation

20 30

X11 X2
Cp H_Clin
21 Cnt :=Cnt+1 31 H

S0

22 32
Cnt=20

23 T2 (3s) 33

24 34 Cnt := 0

25 35

X0

2. Déterminer les équations des différentes étapes des GS, GC, GPN et GI.

GS GC

X0 = X10 =

X1 = X11 =

X2 = X12 =

5
Nom : ………………………………….… Prénom : …………………………….……. …

Classe L2GM…

GPN GI

X20 = X30 =

X21 = X31 =

X22 = X32 =

X23 = X33 =

X24 = X34 =

X25 = X 35 =

3. Déterminer les équations des Sorties

KM1=

KM2=

KM3=

12M1=

14M1=

YV=

H=

Kx=

6
Nom : ………………………………….… Prénom : …………………………….……. …

Classe L2GM…

4. Ecrire le programme du Bloc OB100 sur API S7-1200 en Ladder

5. Ecrire le programme des équations des sorties en Ladder su API S7-1200

7
Nom : ………………………………….… Prénom : …………………………….……. …

Classe L2GM…

Corrigée

1. Compléter, le Grafcet de production normale GPN et le Grafcet d’initialisation GI.

GPN : Grafcet de production normal GI : Grafcet d’initialisation

20 30

X11 X2
Cp H_Clin
21 KM1 KM3 Cnt :=Cnt+1 31 12M1 H
Cnt=14 S0
Cp Cp
22 KM1 KM2 Cnt := Cnt+1 32 KM1 KM2 Cnt := Cnt+1
Cnt=20 Cnt=10

23 T2 (3s) 33 14M1 YV
3s/X23 b

24 14M1 YV 34 12M1 YV Cnt := 0

b h

25 14M1 YV Cnt := 0 35
h X0