NONC S DES SUJETS
SUJET N 1 : TETE DUSINAGE AUTOMATISE
SUJET N 2 : TRANSFERT DE PIECES
SUJET N 3 : MACHINE DE COUPE
SUJET N 4 : APLATISEUR AUTOMATISE
Page 61
SUJET N 1 : TETE DUSINAGE AUTOMATISE
La figure suivante repr sente une station dusinage automatis e command e par
un API, la partie op rative est compos par deux moteurs de types asynchrone triphas
Le moteur T sert pour la mont et la descente du for t le moteur B consiste pour le
fonctionnement du for t.
Le syst me est control par trois capteurs S1,S2 et S3 et command par un bouton
poussoire DCY pour le d marrage de la machine et un bouton poussoire AU pour larr t
durgence .
DCY AU
Au repos la t te dusinage est en haut et contr l e par le capteur S1 ; A limpulsion sur
DCY (d part cycle) le syst me effectue le cycle suivant :
De S1 S2, Le t te descente en Grand Vitesse (GV).
De S2 S3, Le t te descente en Petite Vitesse (PV) et fonctionnement foret.
De S3 S1, Le t te remonte en Grand Vitesse (GV) et fonctionnement foret.
Page 62
Partie 1 : Etude de la partie op rative
1-1 Le moteur B du fonctionnement foret est un moteur de type asynchrone triphas
On demande de compl ter le circuit de puissance relatif la commande du moteur B
Par un API en tenant compte de s curit du moteur contre les surcharges m caniques.
Sectionneur
Contacteur
Relais thermique
Moteur B
1-2 Le moteur T permettant la mont et la descente du foret est un moteur
asynchrone triphas aliment par un variateur de vitesse comme le montre le sch ma
suivant pour commander le moteur en GV et PV dans un sens et GV dans le sens
oppos par lAPI ; compl ter le circuit de commande relatif au moteur T sachant que
le param trage du variateur est hors sujet.
Page 63
1-3 LAPI install dans se syst me pr sente les caract ristiques suivantes :
Alimentation 120..240 VAC.
10 entr es TOR.
8 sorties TOR.
Alimentation 24V int gr e.
On demande de compl ter les convexions de lAPI avec les entr es/sorties du syst me,
sachant que lalimentation int gr e de lAPI est utilis uniquement pour lalimentation
des entr es.
L
N GND +
-
C1
I0.0 I0.1 I0.2
I0.3
I0.4 I0.5
I0.6 I0.7 C2
I1.0 I1.1
ALIMENTATION
24VDC
24V
API 10E/8S
C1 Q0.0 Q0.1
Q0.2
Q0.3
Q0.4
Q0.5
Q0.6
Q0.7
L+
L-
Partie 2 : Etude de la partie commande
2-1 On demande de convertir le cahier de charge du fonctionnement de la t te
dusinage par les GRAFCET de point de vue PO et PC
Page 64
GRAFCET 1er NIVEAU
GRAFCET 2 me NIVEAU
1
2
3
4
1
2
3
4
2-2 On demande de convertir le GRAFCET de point de vue PC par un programme en
langage LADER.
Page 65
SUJET N 2 : TRANSFERT DE PIECES
La figure suivante repr sente une station de transfert de pi ces dun tapis darriv e
vers un tapis d vacuation par deux v rins pneumatiques :
La station est compos e par :
deux convoyeurs entrain s chacun par un moteur asynchrone triphas .
deux v rin A et B pour pousser la pi ce comme le montre la figure suivante.
quatre capteurs (S2, S3, S4 et S5) pour contr ler les sorties et les recules des tiges des
v rins.
Un capteur S1 pour la d tection de pr sence de pi ce.
Un bouton poussoir STOP
V rin B
Tapis darriv e
V rin A
Tapis d vacuation
La station de transfert des pi ces est command e par un API.
Page 66
Fonctionnement :
Initialement le syst me est au repos :
Les deux v rins sont recul s.
Les deux convoyeurs sont en arr ts.
A la mise sous tension la partie commande d marrage les deux convoyeurs et larriv e
dune pi ce devant le capteur S1 le syst me effectue le cycle suivant :
Le v rin A pousse la pi ce jusqu laction sur S3,
Simultan ment la tige du v rin A se recule et la tige du v rin B pousse la pi ce
vers le tapis d vacuation,
A laction sur le capteur S5 la tige du v rin B se recule,
A laction sur le capteur S4 le syst me revient sont tat de repos,
Le syst me recommence le cycle chaque pr sence dune pi ce devant le
capteur S1.
Le bouton poussoir STOP permet darr ter le syst me par remise z ro de tout le
syst me.
Partie 1 : Etude de la partie op rative
1-1 chaque convoyeur est entrain par un moteur asynchrone triphas et command
par lAPI On demande de compl ter le circuit de puissance relatif la commande
dun moteur en tenant compte de s curit du moteur contre les surcharges
m caniques.
Sectionneur
Contacteur
Relais thermique
Moteur B
Page 67
1-2 Les v rins A et B sont de types double effets et command par un distributeur
pneumatique 5/2 on demande de compl ter le circuit puissance pour commander le
v rin A par un API :
1-3 LAPI install dans se syst me pr sente les caract ristiques suivantes :
Alimentation 120..240 VAC.
10 entr es TOR.
8 sorties TOR.
Alimentation 24V int gr e.
On demande de compl ter les convexions de lAPI avec les entr es/sorties du syst me,
sachant que lalimentation int gr e de lAPI est utilis uniquement pour lalimentation
des entr es.
L
N GND +
-
C1
I0.0 I0.1 I0.2
I0.3
I0.4 I0.5
I0.6 I0.7 C2
I1.0 I1.1
ALIMENTATION
24VDC
24V
API 10E/8S
C1 Q0.0 Q0.1
Q0.2
Q0.3
Q0.4
Q0.5
Q0.6
Q0.7
L+
L-
Page 68
Partie 2 : Etude de la partie commande
II-1 On demande de convertir le cahier de charge par un GRAFCET de point de vue PO
Advertisement
et d duire le GRAFCET de point de vue PC.
GRAFCET 1er NIVEAU
GRAFCET 2 me NIVEAU
1
2
3
4
1
2
3
4
II-2 Convertir les tapes du GRAFCET par un programme en langage LADER.
II-3 Convertir les actions des tapes par un programme en langage LADER.
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SUJET N 3 : MACHINE DE COUPE
La figure suivante repr sente une machine de coupe permettant de couper un
nombre de morceaux de t les de dimension identiques suivant les consignes saisis par
lop rateur (nombre de pi ce n et dimension de la pi ce D).
La machine est compos e par :
Un convoyeur entrain par un moteur asynchrone triphas
Un codeur incr mentale fix sur laxe du moteur pour d livrer des impulsions pour La
mesure de la course de d placement 1000 imp. /tour.
Un v rin pour actionner la coupe de t le par un couteau fix sur sa tige
Deux capteurs b et h permettent de contr ler la mont e et la descente du
couteau.
Un automate programmable industriel.
Fonctionnement :
A limpulsion sur START le convoyeur avance la bande jusqu une distance D en mm qui
correspond la consigne saisie et la fin davance, un v rin actionne la coupe de t le
par descente et mont e du couteau et le syst me recommence le cycle jusqu il atteint
le nombre n puis il vient son tat de repos.
Larr t de production est assur par un bouton poussoir STOP qui permet : La remonter du
couteau ; Larr t du moteur ; La remise z ro du compteur.
124 mm
85 mm
V rin
Nombre: 100
D
h
b
Page 70
Partie 1 : Etude de la partie op rative
1-1 Le moteur du convoyeur est aliment par un variateur de vitesse afin d marrer
et arr ter le convoyeur avec une acc l ration et d c l ration convenables.
On demande de compl ter le circuit de puissance relatif au variateur moteur pour quil
soit command par lAPI sachant que le param trage du variateur est hors sujet.
1-2 Le v rin du couteau est de type double effets et command par un distributeur
pneumatique 5/2 on demande de compl ter le circuit puissance pour commander la
sortie et le recule de la tige par un API :
Page 71
1-3 LAPI install dans se syst me pr sente les caract ristiques suivantes :
Alimentation 120..240 VAC.
10 entr es TOR.
8 sorties TOR.
Alimentation 24V int gr e.
On demande de compl ter les convexions de lAPI avec les entr es/sorties du syst me,
sachant que lalimentation int gr e de lAPI est utilis uniquement pour lalimentation
des entr es.
L
N GND +
-
C1
I0.0 I0.1 I0.2
I0.3
I0.4 I0.5
I0.6 I0.7 C2
I1.0 I1.1
ALIMENTATION
24VDC
24V
API 10E/8S
C1 Q0.0 Q0.1
Q0.2
Q0.3
Q0.4
Q0.5
Q0.6
Q0.7
L+
L-
Page 72
Partie 2 : Etude de la partie commande
2-1 On demande de convertir le cahier de charge du fonctionnement de la t te
dusinage par les GRAFCET de point de vue PO et PC
GRAFCET de point de vue PO
0
1
START .h . n. D
FONCTIONNER CONVOYEUR
COMPTER DISTANCE
Compteur 1 < D
Compteur 1 e D
2
3
Page 73
GRAFCET de point de vue PC
0
1
START .h . n. D
FONCTIONNER CONVOYEUR
COMPTER DISTANCE
Compteur 1 < D
Compteur 1 e D
2
3
2-2 On demande de convertir le GRAFCET de point de vue PC par un programme en
langage LADER.
Page 74
SUJET N 4 : APLATISEUR AUTOMATISE
Poste de
stockage
V2
V3
Poste
d vacuation
P1
Convoyeur C1
V1
Figure 1 poste daplatisseur
Le poste daplatisseur figure 1 permet d cras des pi ces afin de r duire ses dimensions, il
est compos par :
Un poste de stockage des pi ces et un convoyeur C1 entrain par un moteur
courant continu permettant damen e les pi ces automatiquement un par un vers
le poste daplatisseur.
Un capteur P1de pr sence pi ce.
Un poste daplatisseur compos par deux v rins : le V1 am ne la pi ce vers le
poste daplatisseur ; le v rin V2 sert pour l crasement de la pi ce.
Page 75
Un poste d vacuation assur par un v rin V3 par translation de la pi ce.
Cahier de charge :
Le syst me est au repos. limpulsion sur un bouton poussoir START le syst me ffectue le
cycle suivant :
Fonctionnement du convoyeur C1, les pi ces se d placent automatiquement un
par un vers le poste daplatisseur.
ce moment le capteur P1 est actionn par la d tection de pr sence pi ce.
le syst me commande simultan ment larr t du convoyeur C1 et l crasement de
la pi ce par sortie des tiges des v rins V1 et V2 comme le montre la figure 2a.
la fin de serrage le v rin V2 r cule sa tige.
la fin de r cule de tige v rin V2, le v rin V3 Translate la pi ce vers le poste
d vacuation par sortie et r cule de sa tige figure 2b.
Une fois la pi ce est translat e le v rin V1 r cule sa tige.
Le syst me recommance le cycle la pr sence dune pi ce suivante.
Remarque : chaque v rin est contr l par deux capteurs magn tiques. Et le bouton
poussoir STOP arr t la machine et met le syst me en position de repos.
V2
V3
V2
V3
P1
P1
V1
V1
Figure 2a Figure 2b
Page 76
Partie 1 : Etude de la partie op rative
I-1 les v rins V1, V2 et V3 sont de type bistable :
I-1-1 compl ter le sch ma de c blage du v rin V1 sil est command par un distributeur
monostable figure 1.
I-1-2 compl ter le sch ma de c blage du v rin V3 sil est command par un distributeur
Advertisement
bistable Figure 2.
Figure 1 Figure 2
I-2 Le convoyeur C1 est entrain par un moteur asynchrone triphas et command par un
API compl ter le sch ma de c blage figure 3 et cit le nom de chaque appareil.
&&&&&&.
&&&&&&.
&&&&&&.
&&&&&&.
Page 77
I-3 compl ter le sch ma de connexion de lautomate. Sachant quon utilise que
lalimentation interne de lAPI.
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
I0.5
I0.6
I0.7
I1.0
I1.2
COM
PE
N
L
API 10E / 8S
COM
Q0.0
Q0.1
Q0.2
Q0.3
Q0.4
Q0.5
Q0.6
Q0.7
24V DC
-
+
Page 78
Partie 2 : Etude de la partie commande
II-1 Compl ter les GRAFCET de point de Vue op rative et commande conform ment au
cahier de charge.
GRAFCET P.O
GRAFCET P.O
STOP
START&&
Sa0.
.m
0
1
2
3
STOP
START&&
Sa0.
.m
0
1
2
3
II-2 D duire le programme en langage LADER conform ment au GRAFCET de point de
commande.
Page 79
CORRIGES DES SUJETS
SUJET N 1 : TETE DUSINAGE AUTOMATISE
SUJET N 2 : TRANSFERT DE PIECES
SUJET N 3 : MACHINE DE COUPE
SUJET N 4 : APLATISEUR AUTOMATISE
Page 80
SUJET N 1 : TETE DUSINAGE AUTOMATISE
Partie 1 : Etude de la partie op rative
1-1 Pour que la bobine soit command e par lAPI, elle doit tre connect e une
sortie TOR (ex Q0.0) par rapport la masse.
Le contact du relais thermique est de type NC, il souvre en cas de surcharge
m canique, il doit tre connect une entr e TOR de lAPI (ex I0.0) pour informer lAPI.
Q0.0
0V
I0.0
24V
Sectionneur
Contacteur
Relais thermique
Moteur B
1-2 le moteur T est aliment par un variateur de vitesse pour S lectionner les vitesses
GV et PV.
LI1 est une entr e logique du variateur est programm e en GV elle est connect une
sortie TOR de lAPI (ex Q0.1).
LI2 est une entr e logique du variateur est programm e en PV elle est connect une
sortie TOR de lAPI (ex Q0.2).
LI3 est une entr e logique du variateur est programm e en GV dans le sens oppos elle
est connect une sortie TOR de lAPI (ex Q0.3).
Page 81
Le relais R2A-R2C est programmable par le variateur pour contr ler les surcharges
m caniques il se ferme en cas de surcharge m canique, il doit tre connect une
entr e TOR de lAPI (ex I0.1) pour informer lAPI.
I0.1
Q0.1
Q0.3
24V
L-
Q0.2
1-3
La table daffectation montre comment c bler lAPI avec les entr es/sorties.
Nom
RT-B
RT-T
S1
S2
S3
DCY
AU
K1
GV
PV
GV-O
Type de donn es
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
Adresse
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
I0.5
I0.6
Q0.0
Q0.1
Q0.2
Q0.3
Page 82
L
N GND +
-
C1
I0.0 I0.1 I0.2
I0.3
I0.4 I0.5
I0.6 I0.7 C2
I1.0 I1.1
ALIMENTATION
24VDC
24V
API 10E/8S
C1 Q0.0 Q0.1
Q0.2
Q0.3
Q0.4
Q0.5
Q0.6
Q0.7
K1
LI1 LI2 LI3
L+
Advertisement
L-
CLI
Page 83
Partie 2 : Etude de la partie commande
2-1
1
2
3
4
Repos
Conditions initiales et d part cycle
Descente en GV
Action capteur S2
Descente en PV et
fonctionnement foret
Action capteur S 3
Remont en GV et
fonctionnement foret
Action capteur S 1
1
2
3
4
RT-B.RT-T.S1.DCY.AU
LI1
LI2 et K1
LI3 et K1
S2
S3
S1
GRAFCET 1er NIVEAU
GRAFCET 2 me NIVEAU
2-2 Programmation en langage LADER
Programmation des tapes
Activation de lETAPE1 la mise sous tension
Page 84
Activation de lEtape 2 et d sactivation de lETAPE 1
Activation de lEtape 3 et d sactivation de lETAPE 2
Activation de lEtape 4 et d sactivation de lETAPE 3
Activation de lEtape 1 et d sactivation de lETAPE 4
Page 85
Programmation des sorties
Sortie PV
Sortie GVO
Sortie K1
Sortie GV
Page 86
SUJET N 2 : TRANSFERT DE PIECES
Partie 1 : Etude de la partie op rative
1-1 les deux convoyeurs sont command s par les sorties TOR de lAPI (ex Q0.0
connect K1 et Q0.1 connect K2) par rapport la masse.
Les contacts des relais thermiques est de type NC, il souvre en cas de surcharge
m canique, sont connect s aux entr es TOR de lAPI (ex I0.0 connect RT1 et I0.1
connect RT2) pour informer lAPI.
Q0.0
0V
I0.0
24V
Sectionneur
Contacteur
Relais thermique
Moteur convoyeur 1
1-2 les deux v rins A et B sont command s par les sorties TOR de lAPI (ex Q0.2 et Q0.3
sont r serv s pour le v rin A ; Q0.3 et Q0.4 sont r serv s pour le v rin B).
Page 87
A
Q0.2
Q0.3
L-
L-
1.3 La table daffectation montre comment c bler lAPI avec les entr es/sorties.
les entr es et les sorties sont organis en 8 Bits.
.
Nom
RT1
RT2
S1
S2
S3
S4
S5
STOP
A-
A+
B-
B+
K1
K2
Type de donn es
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
Adresse
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
I0.5
I0.6
I0.7
Q0.0
Q0.1
Q0.2
Q0.3
Q0.4
Q0.5
Page 88
L
N GND +
-
C1
I0.0 I0.1 I0.2
I0.3
I0.4 I0.5
I0.6 I0.7 C2
I1.0 I1.1
ALIMENTATION
24VDC
24V
API 10E/8S
C1 Q0.0 Q0.1
Q0.2
Q0.3
Q0.4
Q0.5
Q0.6
Q0.7
A- A+
B- B+ K1 K2
Partie 2 : Etude de la partie commande
II-1 GRAFCET niveau 1 et 2
L+
L-
L-
Page 89
GRAFCET 1er NIVEAU
GRAFCET 2 me NIVEAU
1
2
3
4
REPOS
Conditions initiales et pr sence pi ce
Sortie tige v rin A et
Tapies
Fin de sortie A
Recule tige v rin A
Sortie tige v rin B
et Tapies
Advertisement
Fin de recule A Fin de sortie B
Recule tige v rin B
et Tapies
Fin de recule B
1
2
3
4
S2.S4.RT1.RT2.S1
A+ .K1.K2
S3
S2.S5
S4
A-.B+.K1.K2
B-.K1.K2
II-2 Conversion des tapes du GRAFCET par le langage LADER.
Activation de lETAPE1 la mise sous tension ou remis z ro par bouton STOP
Page 90
Activation de lEtape 2 et d sactivation de lETAPE 1
Activation de lEtape 3 et d sactivation de lETAPE 2
Activation de lEtape 4 et d sactivation de lETAPE 3
Activation de lEtape 1 et d sactivation de lETAPE 4
Page 91
II-3 Conversion des sorties des tapes du GRAFCET par le langage LADER..
Page 92
SUJET N 3 : MACHINE DE COUPE
Partie 1 : Etude de la partie op rative
1-1 le moteur convoyeur est aliment par un variateur de vitesse
LI1 est une entr e logique du variateur est programm e en acc l ration et
d c l ration convenable elle est connect une sortie TOR de lAPI (ex Q0.0).
R2A-R2C Le relais est programmable par le variateur pour contr ler les surcharges
m caniques il se ferme en cas de surcharge m canique, il doit tre connect une
entr e TOR de lAPI (ex I0.0) pour informer lAPI.
24V
I0.0
Q0.0
1-2 le v rin du couteau est command par les sorties TOR de lAPI (ex Q0.1 et Q0.2 sont
r serv s pour le v rin couteau.
Q0.1
Q0.2
L-
L-
Page 93
1-3 La table daffectation montre comment c bler lAPI avec les entr es/sorties.
les entr es et les sorties sont organis en 8 Bits.
.
Nom
R2C
b
h
START
STOP
Codeur
LI1
A+
A-
Type de donn es
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
TOR
Adresse
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
I0.5
Q0.0
Q0.1
Q0.2
L
N GND +
-
C1
I0.0 I0.1 I0.2
I0.3
I0.4 I0.5
I0.6 I0.7 C2
I1.0 I1.1
ALIMENTATION
24VDC
24V
API 10E/8S
C1 Q0.0 Q0.1
Q0.2
Q0.3
Q0.4
Q0.5
Q0.6
Q0.7
LI1 A+ A-
L+
L-
L-
Page 94
Partie 2 : Etude de la partie commande
GRAFCET de point de vue PO
0
1
START .h . n. D
FONCTIONNER CONVOYEUR
COMPTER DISTANCE
Compteur 1 < D
Compteur 1 e D
2
3
DESCENDRE COUTEAU
T le coup
REMONTE COUTEAU
COMPTER NOMBRE
Couteau remont e.
Compteur 2 e n
Couteau remont e. Compteur 2 e n
Page 95
GRAFCET de point de vue PC
MW1 < D
0
1
START .h . n . D
LI1
MW1 e D
2
A+
b
3
A-
h.MW4 < n
h.MW4 e n
2-2 Conversion du GRAFCET de point de vue PC par un programme en langage
LADER.
Activation simultan ment de lETAPE 0 et d sactivation de toutes les ETAPES par action sur
STOP ou automatique la fin du cycle.
Page 96
Activation de lETAPE 1 et d sactivation de lETAPE 0
Comptage de la distance par le codeur incr mentale
Activation de l ETAPE 2 et d sactivation de l ETAPE 1 apr s comparaison de la distance
coul par rapport la consigne 5
Page 97
Activation de l ETAPE 3 et d sactivation de l ETAPE 2 la fin du coupe et comptage du
nombre de pi ces.
comparaison du nombre de pi ce la consigne 3
Activation de lETAPE 1 et d sactivation de lETAPE 3 ( cycle continu tant que le nombre
de pi ce nest pas atteint).
Page 98
Commande du convoyeur
Commande de sortie tige v rin
Commande de recule tige v rin
Page 99