le pilotage des actionneurs et capteurs
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Le Pilotage des actionneurs et capteurs
Automatisme industriel
PartieContrôle
(automatisme)
Interface homme - machine
ordres
capteurs
Comptes rendus
communication
Autresautomates
opérateur
Procédéindustriel
actionneurs
Le cœur du système de pilotage est en général un ou plusieurs Automate
Programmable Industriel (API)
(Programmé en grafcet)
Formalisme du Grafcet
A. Eléments fondamentaux
B. Séquences multiples
C. Actions et réceptivités particulières
4 A
5
Etape
Transition a. b réceptivité
Action
Liaison orientée
B1 B2
Terminologie
Règle de syntaxe
.4
5
.4
5
Double transition, Liaison directe interdites
Cahier des charges:Chariot supposé à sa position d’origine repérée par le capteur A.
Mise en marche du chariot grâce à un bouton poussoir M.
Déplacement du chariot vers la droite (actionneur D).
Au contact avec le capteur B, la trémie s’ouvre (actionneur OUV) jusqu’à obtention du poids requis (capteur P).
Retour du chariot vers sa position d’origine (actionneur G).
Exemple d’automatisme
B
M
A
DG
Ouv
P
Trémie
Wagonnet
Description
Partie commande
Partie opérative
a b p D G Ouv
m
Etape d’origine
Etape destination
1
m
2b
p3
a D
Ouv
G
0
Autre exemple
Cahier des charges:
faire effectuer à des vérins A et B le cycle suivant :
sur impulsion de mise en marche:
1. Sortie de A
2. Sortie de B
3. Rentrée de A
4. Rentrée de B
AB
1
2Mise en marche
Vérin A sorti
3Vérin B sorti
4
Vérin A rentré
Attente
Vérin A sort
Vérin B sort
Vérin A rentre
5
Vérin B rentré
Vérin B rentre
12
3
4
Formalisme du Grafcet
A. Eléments fondamentaux
B. Séquences multiples
C. Actions et réceptivités particulières
Séquences alternatives1
2a.b
3c
d4
a.b
1
2
3a.b
4a.b
1
21 31 41
22 32 42
a b c
5
d e f
Cahier des charges:
Poste de transfert alimenté à partir d’une
Goulotte (G).
Le vérin (A) place les pièces sur le plateau P.
Le vérin (B) commandé par le distributeur à
double effet B+,B- pousse la pièce sur le
tapis T dès que (A) à repris sa position de
repos.
Le cycle de travail est démarré par M et
s’achève lorsque la goulotte (d0) est vide ou si
l’interrupteur K vaut 1.
Exemple séquences alternatives
b0
b1
d0
a0 a1
(A)
(B)
(P)
(T)
m
kk
B+
B-
A+ A-
(G)
0
m.d01 A+
2
Exemple (suite)
A-
3 B+
a1
a0
b14
b0.(d0+k)b0.d0.k
B-
b0
b1
d0
a0 a1
(A)
(B)
(P)
(T)
m
kk
B+
B-
A+ A-
(G)
Séquences simultanées1
3
4
5
a
r1
action a
7
r2
b
action b
action c
6r3
action d
2
Exemple séquence simultanée
Réservoir
Bac2Bac1
V1 V2h1
b1
h2
b2
m
W1 W2
Cahier des charges :
Remplissage et vidage de deux bacs
en parallèle sans avoir forcément
le même débit :
Au départ, les 2 bacs sont vides.
Sur pression du poussoir m, les
deux bacs se remplissent
simultanément aux vannes V1 et
V2. Dès qu’un bac est plein (h),le remplissage de celui-ci s’arrête et son contenu se déverse au
travers de W1. Lorsqu’il est vide (b), la vanne se referme. Le
remplissage ne peut reprendre que lorsque les deux bacs sont vides.
0m
h1
V1
h2
=1
V2
W2
b2
W1
b1
Réservoir
Bac2Bac1
V1 V2h1
b1
h2
b2
m
W1 W2
2
1 4
5
63
Exemple séquence simultanée
Règles d’évolutions
21
a (a=0 ou 1)
A B
3 C
21
a (a=0 )
A B
3 C
Transition non validée Transition validée
21
a (a=1)
A B
3 C
21
a (a=0 ou 1)
A B
3 C
Transition franchissable Transition franchie
jeton
Formalisme du Grafcet
A. Eléments fondamentaux
B. Séquences multiples
C. Actions et réceptivités particulières
Catégories d’actions
A3
X3
Action Aa
A3a
A4c
Action A
Action B
B2
X2
Action Ba
UCondition U
B*2ms
Action B
C*2ms
Action C
U
A3b
4
B
c
B 5
a
b
Action impulsionnelle
Action
simultanée
X3
X4
Action
conditionnelle
Exemple
Cahier des charges:
déplacement commandé par un moteur électrique À 2 sens de marche (G et D)
protégé par un carter. Lors de l’ouverture accidentelle du carter (c), le Moteur
s’arrête immédiatement ; il peut redémarrer dès la fermeture du carter. Un
voyant d’alarme (AL) signale l’ouverture du carter. Une lampe à commande
impulsionnelle (ALL/ELL) avertit les utilisateurs.
ALL
ELL B
m
A
DG
Ouv
P
Trémie
Wagonnet
Mc
Exemple
2 D
3 Ouv
0m
b
pG4
a
cALc
cALc
ALL*
ELL*
ALL
ELL
m
M
BA
DG
Ouv
P
Trémie
Wagonnet
c
Étape 2 :
Droite si carter fermé
AL si carter ouvert
ALL impulsion
Réceptivités fonction du temps
3t/3/8 sec
T=8 sec T=16 sec
4 At/3/16 sec
5 B
X3
X4
X5
8 sec
16 sec
(transitions temporisées)
Durée
Étape référence
Exemple
1
t/1/2 sec . m
T=2 sec
2 D
3 Ouv
Cahier des charges:
Le chariot étant au repos, le cycle de
déplacement vers la droite, chargement et
retour en position initiale ne pourra être
lancé que si l’opérateur maintient enfoncé
le bouton poussoir pendant 2 secondes.
0m
b
p
m
G4a
BA
DG
Ouv
P
Trémie
Wagonnetm
Actions temporisées
C1
b
T=2 sec T=5 sec
A3
a
t / 1 / 2 sec
B
t / 1 / 5 sec
X3
Action A
X1
Action B5 sec
2 sec
L’action A démarre 2 secondes après la validation de l’étape 1
Exemple
Cahier des charges :
Le chariot au repos, le cycle de déplacement
vers la droite, chargement et retour en
position initiale sera effectif 2 secondes après
la consigne de mise en marche.
0
1m
2b
p3
a D
Ouv
G
t/0/2s
BA
DG
Ouv
P
Trémie
Wagonnetm
Transition à changement d’état
5↑a
A
6 B↓b
7 C
X5
X6
X7
ab
Validation d’une étape X sur changement d’état d’une transition
Exemple
Cahier des charges : La consigne de départ est donnée
en appuyant sur le bouton poussoir m. Par sécurité, le chariot ne
pourra pas effectuer son cycle de déplacement aller-retour tant
que le bouton poussoir est enfoncé et/ou potentiellement coincé.
BA
DG
Ouv
P
Trémie
Wagonnetm
Exemple
1m
2 D
3 Ouv
0m
b
p
G4a
m ↓2
3
0
b
p4
a
BA
DG
Ouv
P
Trémie
Wagonnetm
D
Ouv
G
Etat d’étapes dans les réceptivités ou actions conditionnelles
3b
4
a.X7
2
A
D
5
Étape 7 active
c.X9
Étape 9 inactive
X8
X10
Exemple : exclusion mutuelleM
B1A1
D1G1
DGT1
Wagonnet C1
Cahier des charges : 2 chariots C1 et C2 se déplacent entre 2 postes de travail (Ai et Bi) repérés par des fins de course. Déplacements indépendants par commandes Gi et Di. Initialement au repos, ils se dirigent simultanément vers le poste de déchargement, à des vitesses fonction du chargement. Un seul chariot, le premier arrivé, peut être déchargé(action DGTi) par la pince. Une fois l’opération terminée (FDi), le chariot déchargérevient à son poste de départ. L’opération de déchargement du second chariot peut alors débuter. La mise en marche (M) ne peut s’effectuer que lorsque les deux chariots sont en position de repos.
B2A2
D2G2
Wagonnet C2
DGT2FD1 FD2
2fd1
3
6
b1.X6.X7.b2
7
b2..X2.X3
1 5
fd2
DGT1
G1
DGT2
G2
Zone d’exclusion
4 8
0
9
D1
a1 a2
=1
D2
Exemple : exclusion mutuelle
A vous de jouer…
Bonne continuation…