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  • 7/30/2019 sequentiel_exos

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 1

    Exercice n1 bascule synchrone J K

    Le fonctionnement dune bascule synchrone J K est dcrit par la table de vritsuivante :

    Entres Sorties

    Clock J K Q+ Q+ 0 0 Q- Q- 1 0 1 0

    0 1 0 1 1 1 Q- Q-0 * * Q- Q-

    Clock

    J

    K

    Q

    1 Complter le chronogramme ci-dessus.2 Etablir lquation logique de Q+.3 Comparer la frquence de commutation de Q+ celle de lhorloge dans le cas o

    J = K = 1.

    Systmes logiques squentiels exercices

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 2

    Exercice n2 bascule R-S symtrique

    Tracer le chronogramme des sorties Qi(t) pour les entres R et S reprsentes figuresuivante.

    Exercice n3 ou exclusif

    Donner le grafcet partiel correspondant une slection de squences dun oprateurOU exclusif.

    Exercice n4 lavage de voiture

    Les grafcets partiels ci-dessous dcrivent le fonctionnement de la partie commande

    dune station de lavage de voitures

    Grafcet 1 Grafcet 2

    1 Tracer le chronogramme dun cycle de lavage ; les conditions initiales devant trejustifies.2 Montrer quun vhicule restant sur le site de lavage ne peut pas tre lav deuxfois.3 Donner une reprsentation structurale quivalente aux deux grafcets partiels.

    2T T

    1 2

    T 2T 3T 4T 5T 6T 7T

    S

    R

    23

    24

    26

    Prparer la machine

    Laver le vhicule

    Attendre le vhicule

    25

    27

    Attendre le vhicule

    Mmoriser la prsence

    Fin de prparation

    X25.Prsence vhicule

    Lavage termin

    X24.Prsence vhicule

    Absence vhicule

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 3

    4 Installer une macro-tape dans le grafcet 1 qui vite dcrire le grafcet 2.

    Exercice n5 deux chariots, squences parallles

    Considrons deux chariots C1 et C2 qui peuvent se dplacer respectivement entre les

    points A1 et B1, et A2 et B2, sur deux rails indpendants de longueur quelconque. Ilssont quips de capteurs de fin de course a1 et b1, et a2 et b2 conformment lafigure ci-aprs. Les dplacements de ces chariots sont commands par deuxmoteurs deux sens de rotation D1 et G1, et D2 et G2 respectivement. Les vitessesdes deux chariots sont galement quelconques.

    Lorsquun oprateur appuie sur le bouton m, et si les deux chariots sont en A1 et A2,alors ceux-ci partent simultanment vers la droite, jusqu atteindre B1 et B2. Lorsquele chariot Ci a atteint le point Bi, il revient immdiatement jusquen Ai. Le cycle esttermin lorsque les deux chariots sont en Ai.

    Proposer un grafcet modlisant le fonctionnement.

    Exercice n6 deux chariots, squences synchronises

    Reprendre les deux chariots de lexercice prcdent ainsi que leur cycle defonctionnement. Supposons de plus que les deux chariots ont un rendez-vous auxpoints B1 et B2, cest--dire que le premier chariot Ci qui arrive droite au point Bidoit attendre larrive de lautre chariot droite. Cest alors seulement quilsrepartiront simultanment vers les points A1 et A2.

    Proposer un grafcet modlisant le fonctionnement.

    Exercice n7 deux chariots, partage de ressources

    Reprendre les deux chariots de lexercice 5. Lorsquun oprateur appuie sur lebouton m, et si les deux chariots sont en A1 et A2, alors ceux-ci partentsimultanment vers la droite pour effectuer un aller retour (A1B1 puis B1A1 pour lechariot C1 et A2B2 puis B2A2 pour le chariot C2). Le premier chariot qui revient sonpoint de dpart effectue seul un aller retour supplmentaire. Si les deux chariotsreviennent au mme instant leur point de dpart, ils effectuent tous les deux unaller retour supplmentaire.

    Proposer un grafcet modlisant le fonctionnement.

    G1 D1

    a1 b1

    A1B1

    mC1 G2 D2

    a2 b2

    A2B2

    C2

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 4

    Exercice n8 deux chariots, squences avec temporisation

    Reprendre les deux chariots de lexercice 5. Lorsquun oprateur appuie sur lebouton m et si les deux chariots sont en A1 et A2 alors ceux-ci partent simultanmentvers la droite. Un chariot Ci qui arrive droite au point Bi sarrte. Le retour des deux

    chariots seffectue soit ds que les deux chariots ont atteint B1 et B2, soit ds que C1a atteint B1 depuis 10 secondes. Dans ce cas, C2 repart vers la gauche sans avoiratteint B2. Dans tous les cas, les deux chariots repartent simultanment vers lagauche.

    Proposer un grafcet modlisant le fonctionnement.

    Exercice n9 deux chariots, mmorisation de passage

    Soient les deux chariots de la figure ci-dessus. Une cellule photolectrique estpositionne en T1. Lorsque le chariot C1 passe en ce point la cellule est obstrue. La

    variable t1 est pilote par cette cellule. Le passage de C1 en T1 correspond lvnementt1.

    Lorsquun oprateur appuie sur le bouton m, et si les deux chariots sont en A1 et A2,alors le chariot C1 part seul vers la droite. Son passage au point T1 autorise le dpartdu chariot C2 vers la droite. Si C1 arrive en B1 avant que C2 narrive en B2, alors illattend pendant 1 minute au plus. Pass ce dlai le chariot C1 repart jusquen A1. Lechariot C2 va jusquen B2. Il repart vers la gauche jusquen A2 aprs que le chariot C1soit pass nouveau au point T1.

    Proposer un GRAFCET modlisant le fonctionnement.

    Exercice n10 manipulateur pneumatique

    Le manipulateur pneumatique prsent ci-aprs est utilis pour lapprovisionnementen tles dune presse plieuse. Il est quip de 4 mouvements (une rotation daxevertical, deux translations et une prhension) qui lui permettent deffectuer le cyclesuivant :

    A partir du point 1 et si une pice est prsente dans le magasin (ppm = 1) il avancejusquau point 2 o il prend une pice. Il va la prsenter devant la presse au point 5,en passant successivement aux points 3 et 4. Il la dpose ensuite dans la presse aupoint 7 si celle-ci a termin de plier la pice prcdente.

    G1 D1a1 b1

    A1 B1

    mC1 G2 D2

    a2 b2

    A2 B2

    C2

    T1

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 5

    Le magasin tles plates est quip dun distributeur automatique et la dpose de lapice brute par le manipulateur sur la presse provoque automatiquement lvacuationde la pice prcdemment plie.

    Le cycle de fonctionnement de cette installation peut tre dcompos en 4 tches :

    Tche 1 Le pliage dune tle plate par la presse. Cette tche nest excute quesi une pice est prsente dans la presse (ppp = 1). Tche 2 Lapprovisionnement de la presse en tles plates par le manipulateur. Ilsagit du dplacement du point 1 au point 5 en passant par 2, 3 et 4. Tche 3 La dpose de la tle plate sur la presse. Tche 4 Le retour du manipulateur de la presse vers le magasin.

    La rotation du manipulateur de 4 vers 5 est commande par laction R + et de 8 vers

    1 par R -. La translation vers lavant est commande par T+ et vers larrire par T-.La translation vers le haut est commande par V + et vers le bas par V -. A chaqueposition 1 8 un capteur indique la prsence du manipulateur. A ces capteurs sontassocis les variables pi : par exemple lorsque le manipulateur est en position 2 latle plate est aimante.

    1 Proposer un grafcet qui permette de coordonner les 4 tches dcritesprcdemment en minimisant le temps ncessaire pour alimenter la presse et plierles tles. On associera chaque tche une tape dont le numro est gal au numrode la tche et on notera fti la variable binaire associe la fin de la tche numro i.On utilisera la notion dencapsulation.

    2 Proposer un grafcet qui modlise ltape encapsule de la tche 2.

    T+ T-

    V+

    V-

    R+ R-

    1

    2

    3

    4 5

    6

    7

    8 PresseMagasin

    Manipulateur

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 6

    Exercice n11 tri automatique de caisses

    Exercice n12 perage de pices

    Mise en forme et perage de pices

    Les pices arrivent dcoupes et brases (voir figure). Elles sont mises en place surle tapis roulant, une cellule p contrle leur prsence. Les oprations dusinagesur les postes 1, 2 et 3 se droulent successivement. Le poste 5 jecte la piceaprs contrle du perage. Si le perage est mal excut, la pice reste sur sonsupport.

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 7

    Le systme est compos de :

    5 vrins pneumatiques DE quips de dtection magntique, 5 distributeurs bi-stables 5/2 commande lectrique, capteurs dtection magntique, boutons 3/2 NF 1 ou 2 positions pour : dpart cycle, cycle court, marcheautomatique, arrt durgence, 1 voyant prsence pice, 2 cellules prsence pice et avance pas,

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 8

    1 Raliser le grafcet fonctionnel du systme,2 Raliser le grafcet procd du systme,3 Raliser le grafcet partie commande du systme,

    Exercice n13 remplissage dun camion

    Pour remplir un camion de sable on utilise deux trmies A et B Places au-dessusd'une balance pour poids lourds. Un camion vide vient se placer sur la balance(dclenchement du capteur Ca) puis l'oprateur appuie sur un bouton poussoir S0pour mettre en marche le remplissage. Ds que le camion est plein la balance faitpasser l'tat 1 le signal logique S1 et le remplissage s'arrte automatiquement.

    Le remplissage doit se faire en utilisant la plus remplie des deux trmies ou les deux

    ensembles si leur poids est identique. Les trmies peuvent tres remplie toutmoment, indpendamment du reste du fonctionnement, et le systme doit ragir enconsquence.

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 9

    Les deux trmies A et B sont montes sur un systme de pesage qui donne le poidsde sable en tonnes cod sur deux bits. Pour la trmie A les deux bits A1 et A0 valentrespectivement : 0 et 0 s'il y a moins dune tonne de sable ; 0 et 1 s'il y a entre une et deux tonnes de sable ;

    1 et 0 s'il y a entre deux et trois tonnes de sable ; 1 et 1 s'il y a plus de trois tonnes de sable.La trmie B possde le mme systme de pesage avec les deux bits B0 et B1.L'ouverture des trmies est commande par deux trappes TA et TB.

    1 Pesage des trmiesLe systme de pesage des trmies est compos de trois capteurs P0, P1 et P2. Si latrmie contient moins dune tonne de sable, aucun capteur n'est actionn; si la trmiecontient entre 1 et deux tonnes de sable le capteur P0 est actionn ; S'il y a entredeux et trois tonnes de sable P0 et P1 sont actionns et s'il y trois tonnes ou plus desable P0, P1 et P2 sont actionn. A partir de ces trois capteurs on code le poids de la

    trmie sur deux bits A0 et A1.

    Donnez l'quation de A0 et A1 en fonction de P0, P1 et P2. Donnez le logigramme de A0 en utilisant que des fonctions NAND.

    2 Systme complet, modlisation par grafcetDonner le grafcet dcrivant le fonctionnement du systme complet.

    Exercice n14 conflits dans un grafcet

    Un conflit est la possibilit davoir deux transitions, partageant une mme tapedentre, qui sont simultanment franchissable.

    Les exemples suivants correspondent ils des conflits ?Si oui, proposer des schmas quivalents de comportement, mais sans conflits.

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 10

    Exercice n15 cycle de deux vrins

    On veut faire effectuer deux vrins (A) et (B)le cycle suivant : sur une impulsion manuellede mise en marche (bouton poussoir m), A

    sort, puis B sort, puis A rentre, puis B rentre.Le cycle sarrte alors en lattente dunenouvelle impulsion.

    Deux choix technologiques sont possibles :

    A et B sont deux vrins simple effet. Unressort de rappel fait revenir la tige en positioninitiale lorsquil ny a plus de pression ; A et B sont deux vrins double effet : il fautune action pour faire sortir le vrin et une pourle faire rentrer ; Dessiner le grafcet fonctionnel du systme ; Dfinir les entres et les sorties du systme. En dduire le schma delautomatisme (parties commande et partie oprative) ; Tracer le grafcet point de vue concepteur.

    Exercice n16 diagramme de Gantt dune bascule R-S synchrone

    Dessinez les formes d'ondes Q et Q de la bascule R-S synchrone de la figuresuivante en fonction du chronogramme donn.

    N.B. Valeurs de dpart pourQ = 1 , = 0Q .

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 11

    Exercice n17 testeur dtanchit

    Description fonctionnelle

    Un poste de contrle d'tanchit secompose d'un sas form de eux verrousactionns par des vrins et d'un testeur formd'un tube de mise sous pression avec unbourrelet d'tanchit, galement m par unvrin.

    Lorsqu'un bidon se prsente, le verrou amontse ferme puis le testeur descend et met lebidon sous pression. Si le bidon est tanche,la pression monte. Elle est dtecte par uncapteur de pression qui autorise l'ouverturedu verrou aval.

    Si au bout de 2 secondes la pression n'estpas atteinte, le dispositif se met en attente etun voyant "Dfaut d'tanchit" s'allume : unoprateur te le bidon manuellement etrarme le dispositif par un bouton poussoir rarmement .

    Le cycle se termine par la fermeture duverrou aval et l'ouverture du verrou amont. Letapis d'alimentation tourne en permanence.

    Descript ion matrielle

    1- Dterminer le grafcet point de vue systme utilisant les spcificitsfonctionnelles de cette machine.

    2- En tenant compte des options technologiques faites ci dessous, dterminer legrafcet point de vue commande utilisant les spcificits technologiques decette machine.

    Action Actionneur Practionneur Information CapteurAvance verrou amontRecul verrou amont

    V1V1

    V1+V1-

    Verrou amont en avantVerrou amont en arrire

    V11V10

    Avance verrou avalRecul verrou aval

    V2V2

    V2+V2-

    Verrou aval en avantVerrou aval en arrire

    V21V20

    Descente testeurMonte testeur

    V3V3

    V3+V3-

    Pression atteinteTesteur en haut

    PATV30

    Envoi pressiond'essai

    Dfaut tanchit

    V4DE

    V4+DE

    Prsence pice enentre

    Rarmement

    PPEREA

    Exercice n18 traitements thermiques

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    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 12

    Le chariot mobile est reprsent en position de rfrence (x = 0, y = 0). Lescoordonnes sont exprimes en points codeurs.

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 13

    Capteurs

    Pour x et pour y : codeurs incrmentaux cbls sur entres de compactage notesVc_x et Vc_y.

    Pour le bras de prhension : dtecteurs Haut et Bas

    Au bout du bras, une pince permet la prhension des paniers. Au repos, elle estferme. Son ouverture est obtenue grce un vrin avec distributeur monostablenot Pince (dtecteurs Pince_o et Pince_f ).

    Les paniers disposent dun systme mcanique leur permettant dtre suspendus au-dessus des bacs lorsque le robot effectue une autre tche.

    Description du fonctionnement

    Les paniers transportent des pices devant subir diffrentes gammes de traitementsdans les bacs.Chaque panier est identifi grce un code barres. La gamme de traitement estprise en compte au moment de la saisie dun panier au point dalimentation.Aprs traitement les paniers sont dposs au point dvacuation.

    Dfinition des paramtres

    On prvoit dassocier une gamme de traitement spcifique chaque range de bacs.Les gammes peuvent tre modifies volont dune campagne de production

    lautre. Elles sont exprimes directement dans 3 files d'attente, savoir une filedattente par range. Pour chaque opration, on saisit la coordonne selon laxe x dubac souhait.De plus, on affecte chaque opration de trempe une dure de temporisationspcifique (dures exprimes en secondes, maxi = 6000).Une gamme comporte entre 1 et 4 oprations de trempe. Ces trempes sont ralisesparmi les 5 bacs d une mme range (un panier ne sera donc trait que par larange des bacs 11 15, ou bien 21 25, ou bien 31 35).Les 3 ranges de bacs peuvent tre utilises simultanment (un panier en cours detraitement dans la range 11-15, et un autre panier dans la range 21-25 et untroisime panier dans la range 31-35). Mais on ne traite quun seul panier la fois

    dans une range. Il n y a donc pas grer dventuels risques de collision entre lespaniers.

    Gestion des dures de trempe

    On prvoit un grafcet de gestion des dures de trempe pour chaque range debacs :

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 14

    Limite du sujet : on considre que les tapes X102, X202 et X302 ne seront jamaisactives en mme temps.

    Coordination des tches

    On prvoit de dcomposer le mode de production normale (on ne demande aucunautre mode de fonctionnement) en plusieurs grafcets :

    G0 : Grafcet de coordination des tches ;G1 : Grafcet de lencapsulation : prlever un nouveau panier au pointdalimentation ;G2 : Grafcet de lencapsulation : dposer le nouveau panier au premier bacdemand ;G3: Grafcet de lencapsulation : prlever le panier qui vient de subirl'opration (n) ;G5: Grafcet de lencapsulation : dposer le panier au bac souhait pour y

    subir l'opration (n + 1) ;G6 : Grafcet de lencapsulation : dposer le panier au point dvacuation.

    Grafcet de coordination des tches

    Prlever le panier qui vient desubir lopration (n)

    Prlever un nouveau panier aupoint dalimentation

    fin de tche

    Dposer le nouveau panier aupremier bac demand

    fin de tche

    toutes les trempesont t effectuesfin de tche gamme non termine

    Dposer le panier aubac souhait pour y subirlopration (n+1)

    Dposer le panier aupoint dvacuation

    fin de tche fin de tche

    0Arrive dun nouveau panier ETrange libre pour le type deanier en rsence

    1

    2

    3

    4

    5

    6

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 15

    1. Mettre en place les structures de donnes ncessaires. Choisir des adressesadaptes. Donner la dsignation de chaque lment.

    2. Tracer les grafcets des tches X10 et X50 de la faon la plus prcise possiblecompte tenu des lments indiqus dans ce sujet. Complter les grafcets de gestion

    des dures de trempe. On ne demande pas de grer les priorits au cas o plusieurstches sont simultanment demandes au robot.Pour simplifier lcriture des rceptivits, on accepte lgalit stricte dans lavrification des positions numriques (p. ex. : Vc_x = 0 est accept).

    Exercice n19 grafcet et chronogramme

    Soit le GRAFCET ci-dessous. Il reprsente le fonctionnement dun systmesquentiel comportant quatre entres a, b, c, d et 5 sortiesA1,A2,A3,A4,A5.

    partir de la situation initiale et pour la squence dentre reprsente sur lediagramme temporel ci-dessous, dresser, dans les deux cas suivants, les graphes desituation en indiquant les tapes instables.Donner ensuite, sur le diagramme temporel les volutions correspondantes dessorties, toujours pour les deux cas :

    1. pour le grafcet dessin ci-dessus.

    2. pour le mme grafcet, mais en supposant que la transition t2 a unerceptivit c (vnement externe) et non c (condition logique) et la transitiont4 une rceptivit b (condition logique) et non plus b (vnement externe).

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 16

    Exercice n20 machine de forage de sols (agrgation de mcanique 2004)

    La machine tudie est unemachine de forage qui sert forerdes trous dans le sol. Ellecomporte une embase monte surun chenillard, et une flche deforage. Le chenillard permet dedplacer la machine sur la zone deforage, et d'assurer sonchargement et son dchargement

    de la remorque de transport. Laflche de forage supporte leslments actifs de la machine. Elletravaille en position verticale,comme sur la figure 1. L'embaseaccueille les autres composantsde la machine : moteur, pompes,rservoirs, organes de commandeetc.

    Figure 1 : machine de forage, flche verticale

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 17

    La flche de forage doit tre bascule en position horizontale pour rduirel'encombrement de la machine pendant les phases de transport de la machine surremorque.

    L'nergie mcanique est dlivre par un

    moteur thermique, qui entrane despompes hydrauliques. C'est ensuiteprincipalement l'nergie hydraulique quiest distribue aux diffrentscomposants de la machine.

    Le forage est assur par une tte deforage constitue d'un outil adapt autype de trou et la nature du terrain. Le mouvement de coupe (rotation d'axevertical) est transmis la tte de forage par un train de tubes. La tte de rotation estconstitue de deux moteurs hydrauliques engrenages.

    La tte de rotation est monte sur un chariot, lui-mme guid en translation sur laflche. Le mouvement d'avance est constitu par la descente de ce chariot. Il esttransmis la tte de forage par la tte de rotation et le train de tubes. Ce mouvementde translation est gnr par un motorducteur hydraulique avec frein par manquede pression, associ une transmission par chane et pignons. Au fil du forage, lepoids propre du train de tubes augmente. Pour conserver un effort de pousseconstant sur la tte de forage, il faut quilibrer le circuit hydraulique agissant sur lacontre-pression. En phase de forage, lorsque la tte de rotation arrive en positionbasse, il est ncessaire rajouter un tube au train de tubes dj enfonc dans le sol.Pour cela, il faut bloquer le train de tubes, le dsolidariser la tte de rotation, etremonter cette tte pour pouvoir rajouter le nouveau tube. On utilise pour bloquer letrain de tube enfonc dans le sol, un frein de tubes. Ce frein de tubes est situ l'extrmit infrieure de la flche de forage. Le blocage est obtenu par serrage radialdu train de tubes par deux vrins hydrauliques. En phase de remonte du train detubes, il faut effectuer la manoeuvre en sens inverse.

    Une pompe d'injection injecte des boues de forage dans le train de tube pour faireremonter les dbris de forage. Cette pompe d'injection est entrane par un moteurhydraulique lui-mme aliment par une pompe hydraulique.En phase de forage, la machine est en appui sur quatre vrins de stabilisation

    positionns aux quatre coins de l'embase. Ces vrins sont commands sparment.La machine dispose de fonctions additionnelles : percussion hydraulique, frappe auretrait, vrin de dtubage, rotation aurolaire et treuil. Ces fonctions ne rentrent pasdans le cadre de l'tude et ne seront pas dtailles.

    Prsentation du cahier des charges de l'tude

    Outre le forage simple de trous, cette machine est capable de raliser un certainnombre dessais normaliss relatif la mcanique des sols. L'essai qui nousintresse est l'essai dit essai destructif enregistr . Cet essai consiste raliserun forage effort de pousse et couple de rotation sur la tte de forage constant. On

    fore un trou d'un diamtre donn une profondeur donne en souhaitant enregistrer chaque instant :

    Figure 2 : machine de forage, flche horizontale

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    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 18

    la position de l'outil ; la vitesse de descente de la tte de forage ; l'effort de pousse sur la tte de forage ; le couple de rotation sur la tte de forage ; la pression d'injection des boues de forage.

    A partir de ces informations, les gotechniciens sont capables de dterminercertaines caractristiques mcaniques du sol aux diffrentes profondeurs. Le suivi dela pression d'injection des boues de forage permet de dtecter les cavitsrencontres. En effet, les boues de forages se rpandent dans ce cas dans la cavit,et la pression d'injection chute alors brutalement. Actuellement, le suivi de la positionde la tte de forage est assur par un capteur fil droulant. Le capteur est install l'extrmit suprieure de la flche. Le fil est fix sur le chariot supportant la tte derotation. Le fil se droule mesure de la descente du chariot. Il faut rinitialiser cecapteur chaque ajout de tube, et cumuler la longueur des diffrents tubes djenfoncs dans le sol.

    L'effort de pousse et le couple de rotation ne sont suivis qu'au travers des pressionsen sortie des pompes d'alimentation des circuits hydrauliques respectifs detranslation et de rotation, ainsi que du suivi de la pression d'quilibrage pour latranslation. Ces pressions, prises en dbut de chane de transmission de puissance,sont suivies sur des manomtres, et c'est l'oprateur de la machine qui ajuste lesdbits dans les diffrents circuits pour les stabiliser. La pression d'injection desboues de forage est mesure directement par un capteur de pression.

    Pilotage de lessai

    Il s'agit de coordonner les actions de la machine et du technicien ralisant l'essai. Onsuppose que la machine est dans un tat initial o la flche de forage est en positionde travail verticale, les vrins de stabilisation sont mis en place, le chariot detranslation est en position haute et il n'y a pas de tube mont sur la tte de rotation.Le cycle commence sur une demande de prparation de l'essai du technicien depuisle pupitre de commande : rceptivit prparer . L'tape 20 consiste la saisie parle technicien des paramtres de l'essai :

    , ,pc rc icF C P : respectivement les consignes d'effort de pousse, de couple de rotation

    et de pression d'injection des boues de forage ; mPf : profondeur maximale de forage atteindre.

    Le technicien indique la fin de cette tape partir du pupitre de commande : rceptivit prparation OK . L'tape 30 consiste alors aumontage par le technicien d'un nouveau tube.La Partie Commande tudie indique ce tatpar l'allumage d'un voyant : Montage tube . Le technicien signale la findu montage partir du pupitre de commande :rceptivit tube mont . Le dbut du grafcet

    de commande a donc la forme suivante :

  • 7/30/2019 sequentiel_exos

    19/20

    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    Lyce Vauban, Brest classe de PTSI 19

    la fin de l'tape 30, la position du chariot de translation sur la flche de foragefournie par le codeur est 1Ct . Dans cet tat, le forage est prt dmarrer. Pendant leforage, la position du chariot de translation sur la flche de forage fournie par lecodeur sera 1Ct . Lorsque le chariot est en position haute ou basse sur la flche, cetteposition prend respectivement les valeurs

    h

    Ct etb

    Ct (on gre l des butes soft ).L'tape 40 consiste assurer le forage pour enfoncer le tube qui vient d'tre mont.

    Soient les variables la partie commande :

    pfqui reprsente la profondeur totale dj fore au cours de l'essai ;N qui reprsente le nombre de tube du train de tube.

    1. Dans quelle tape placer linitialisation de N et de 1Ct et avec quelle valeur ?

    Au cours de ltape 40, on va commander les actions suivantes :

    produire et contrler pF ( pF est leffort de pousse) ;

    produire et contrler rC ( rC est le couple de rotation) ; produire et contrler iP ( iP est la pression des boues dinjection) ; calculer pf ; enregistrer pf ; calculer tV ( tV est la vitesse de descente) ;

    enregistrer tV .

    2. Exprimer la rgle de mise jour de pf chaque cycle automate.3. Coordonner les actions de l'tape 40 en considrant que 40 est une tape

    encapsulante.

    Le forage s'arrte si la position basse du chariot sur la flche est atteinte (bute soft ), ou si la profondeur pfM est atteinte.Dans le premier cas, il s'agit, en opration 50, de dsolidariser le dernier tube de latte de rotation (action oprateur) en indiquant cet tat par allumage d'un voyant(dsolidariser tte de rotation du train de tube ). Une fois ceci fait (rceptivit dsolidarisation OK ), l'tape 60 consiste remonter le chariot en position haute.

    Le cycle peut alors continuer.Dans le second cas, il s'agit de remonter le chariot en position haute tape 70, puisde dvisser le dernier tube (tape 80, action oprateur, ou Partie Commande si lamachine est quipe d'un second frein de tige), puis de dsolidariser la tte derotation du dernier tube (tape 90) (action oprateur, indique par allumage d'unvoyant dsolidariser tte de rotation du train de tube ).Si il reste des tubes dans le train de tubes, il faut alors redescendre le chariot

    jusqu'au contact du tube suivant (tape 100), solidariser la tte de rotation avec letrain de tube (tape 110), (action oprateur, indique par allumage d'un voyant solidariser tte de rotation avec le train de tube ), et recommencer le cycle deremonte. Sil ne reste plus de tubes, il reste alors diter l'enregistrement de l'essai

    (tape 120).

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    20/20

    Systmes logiques squentiels, exercices______________________________________________________________________________________________________

    4. Complter le grafcet initi ci-dessus pour dcrire le cycle complet. Ne pasdvelopper l'tape 40. Faire apparatre explicitement les actions de gestion dela variable N.

    5. Indiquer comment varie la pression d'injection des boues de forage Pi lorsquela tte de forage rencontre une cavit dans le sol.

    On souhaite dans ce cas enregistrer les profondeurs de dbut et de fin de cavit

    6. Proposer un grafcet grant l'enregistrement d'une cavit.7. Ajouter ce graphe en couleur rouge au grafcet prcdent.

    Exercice n21 Actions continues et mmorises

    1

    2

    3

    4

    5

    A := 1

    b

    C B := 1

    ba

    4s/X3

    D B := 1

    1s/X4/2s

    a(X4/3s)+ab

    A := 0

    b