Final Exam IND2106: GRAFCET and Pneumatic Systems Analysis

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Course

IND 2106

Subject

Arts & Humanities

Date

Dec 11, 2024

Pages

Uploaded by DeanBison4594

Questionnaire Examen final IND2106 Sigle du cours Identification de l’étudiant(e) Nom : Prénom : Signature : Matricule : Groupe : Sigle et titre du cours Groupe Trimestre IND2106 Automatique industrielle 01 Automne 2022 Professeur Local Téléphone Abdelhak Oulmane A-613 4267 Jour Date Durée Heures Samedi 17 décembre 2022 2 h 30 9 h30 à 12 h00 Documentation Calculatrice Outils électroniques Aucune Aucune Les cellulaires, agendas électronique, ou téléavertisseurs sont interdits. Toute Toutes Voir directives particulières Non programmable Directives particulières Documentation autorisée :deux feuilles format 8,5’’x11’’, recto-verso, manuscrites Matériel interdit :notes de cours, recueils de sujets d’exercices et leurs corrigés, travaux personnels sur les exercices, sujets et examens des années passées, ordinateurs portables, tablettes électroniques, téléphones intelligents, montres intelligentes. Dictionnaire linguistique autorisé.Bonne chance à tous! ImportantCet examen contient x4 parties sur un total de 15 pages (excluant cette page) La pondération de cet examen est de 45%Vous devez répondre sur : le questionnaire le cahier les deux Vous devez remettre le questionnaire : oui non L’étudiant doit honorer l’engagement pris lors de la signature du code de conduit

Examen final IND2106-A22 Matricule:1 MATÉRIALISATION D'UN GRAFCET QUESTION 1(4 points) Vous devez étudier le GRAFCET qui vous est donné ci-dessous. Ce GRAFCET pilote une machine automatique composée de deux (2) vérins pneumatiques : le vérin A (ordres A+ et A-) et le vérin B (ordres B+ et B-), ainsi que d’un moteur électrique M (ordre M). La partie opérative de cette machine, comporte aussi des capteurs à contacts pour indiquer la position des vérins (informations a0, a1, b0 et b1), ainsi qu’un capteur de vitesse qui s’active quand le moteur tourne à la bonne vitesse (information m). Deux cellules photoélectriques permettent de distinguer deux (2) types de produits qui sont traités sur cette machine (informations p1 et p2). Enfin, un bouton poussoir permet de mettre en marche le cycle de cette machine (information d). Un autre bouton poussoir permet de ramener la partie commande à son état initial, en cas de problème (information init).

Examen final IND2106-A22 Matricule:2 1. Établissez ci-dessous, les équations logiques d’activationdes dix (10) étapes du GRAFCET représenté à la page précédente. S(0) = S(1) = S(2) = S(3) = S(4) = S(5) = S(6) = S(7) = S(8) = S(9) = 2. Établissez ci-dessous, les équations logiques de désactivationdes dix (10) étapes du GRAFCET représenté à la page précédente. R(0) = R(1) = R(2) = R(3) = R(4) = R(5) = R(6) = R(7) = R(8) =

Examen final IND2106-A22 Matricule:3 R(9) = 3. Établissez ci-dessous, les équations logiques de tous les ordresapparaissant dans le GRAFCET étudié et commandés par celui-ci.

Examen final IND2106-A22 Matricule:4 COORDINATION HORIZONTALE ENTRE PLUSIEURS GRAFCETs QUESTION 2(8 points) Vous travaillez dans une entreprise alimentaire qu’au moment de l’examen final. Votre supérieur vous demande d’étudier le fonctionnement d’un élévateur pneumatique, permettant de transporter des caisses d’un étage à un autre dans cette entreprise. Le schéma de la page suivante, représente cette machine, en position repos initiale, juste avant le démarrage du cycle de traitement, provoqué par l’arrivée d’une caisse à manipuler. Les caisses arrivent des quais de livraison, grâce à un transporteur à rouleaux par gravité situé au rez-de-chaussée. Dès qu’une caisse est présente à l’extrémité de ce transporteur, une fourche télescopique, similaire à celles que l’on retrouve sur les charriots élévateurs (« lift-trucks ») s’avance et elle se glisse sous la caisse pour la saisir. La fourche recule ensuite, avec la caisse posée dessus, maintenue par simple friction. L’élévateur, muni d’un plateau qui soutient la fourche télescopique monte jusqu’à l’étage. Rendu à l’étage, la fourche télescopique sort à nouveau pour déposer la caisse sur un autre transporteur à rouleaux par gravité, qui permet l’évacuation de la caisse. Ensuite la fourche recule en laissant la caisse sur le transporteur, retenue par friction. La caisse peut aller se faire vider par les opérateurs installés à l’étage. Quand la fourche est reculée, l’élévateur redescend au rez-de-chaussée et le cycle est terminé.

Examen final IND2106-A22 Matricule:5 Le mécanisme de cet élévateur est constitué des éléments suivants : •Un capteur à contact « c», qui détecte la présence d’une caisse à l’extrémité du transporteur à rouleaux d’amenée des caisses, qui permet de démarrer le cycle de manipulation de la caisse, dès qu’il y en a une à traiter. •Une fourche télescopique, qui permet de saisir une caisse au rez-de-chaussée et de la déposer à l’étage, lorsqu’elle est en position avancée. Quand elle est en position reculée, elle peut être vide ou soutenir la caisse manipuler, selon le moment du cycle. •La fourche télescopique avance ou recule grâce à un vérin pneumatique « A » à double effet, piloté par un distributeur 5/2 bi-stable. •L’ordre « A+» fait avancer la fourche télescopique ; •L’ordre « A-» fait reculer la fourche télescopique ; •Le capteur à contact « a0» indique que la fourche est en position reculée ; •Le capteur à contact « a1» indique que la fourche est en position avancée. •Un élévateur muni d’un plateau qui supporte l’ensemble du mécanisme de la fourche

Examen final IND2106-A22 Matricule:6 télescopique, permet de monter à l’étage une caisse installée sur la fourche ou de redescendre à vide au rez-de-chaussée. •L’élévateur monte et descend grâce à un vérin pneumatique « B » à double effet, piloté par un distributeur 5/2 bi-stable. •L’ordre « B+» fait monter l’élévateur ; •L’ordre « B-» fait descendre l’élévateur ; •Le capteur à contact « b0» indique que l’élévateur est en position basse (rez-de-chaussée) ; •Le capteur à contact « b1» indique que l’élévateur est en position haute (étage). Le cahier des charges ci-après, décrit le cycle à automatiser : Au début du cycle, le système est dans la position repos initiale, représentée la figure de la page précédente. C’est-à-dire que la fourche télescopique en position reculée et l’élévateur est en position basse. Quand une caisse arrive à l’extrémité du transporteur à rouleaux du rez-de-chaussée et appuie sur le capteur « c», le cycle décrit ci-dessous se met en marche. Cycle de manipulation d’une caisse : La fourche télescopique avance, pilotée par l’ordre « A+». Quand la fourche est en position avancée (a1), elle recule immédiatement, pilotée par l’ordre (A-). Quand la fourche est revenue en position reculée (a0), l’élévateur monte, piloté par l’ordre « B+». Quand l’élévateur est en position haute (b1), la fourche télescopique avance à nouveau, pilotée par l’ordre (A+). Quand la fourche est en position avancée (a1), elle recule immédiatement, pilotée par l’ordre (A-). Quand la fourche est revenue en position reculée (a0), l’élévateur redescend, piloté par l’ordre « B-». Enfin, quand l’élévateur est revenu en position basse (b0), le cycle est fini. Le système est revenu à la position de repos initiale et attend une nouvelle caisse pour redémarrer.

Examen final IND2106-A22 Matricule:7 Questions : 1- Établissez le GRAFCET de niveau 1, qui permet de réaliser le cycle de « Production normale pièce par pièce », décrit précédemment, ATTENTION : en niveau 1, Il s’agit d’un GRAFCET descriptif, qui représente ce qu’on désire comme cycle à réaliser. 2- En utilisant OBLIGATOIREMENTdeux GRAFCETs (un pour le vérin « A » et l’autre pour le vérin « B ») coordonnés en coordination horizontale, établissez les GRAFCETs de niveau 2 du mode de « Production normale pièce par pièce » de l’élévateur pneumatique, en respectant le cycle décrit ci-dessous : Cycle à étudier : A+ A- B+ A+ A- B-Remarque :Vos GRAFCETs, doivent respecter scrupuleusement les cycles de fonctionnement décrits dans les pages précédentes et utiliser exclusivement les abréviations en caractères gras figurant dans les descriptions des cycles de fonctionnement et dans le schéma de la page précédente, pour représenter les capteurs et les actionneurs de la partie opérative. Attention : les boutons, capteurs ou actionneurs qui sont branchés sur une des parties de la machine, ne doivent être pris en compte ou commandés que par le GRAFCET qui pilote cette partie de la machine. GRAFCETs en coordination horizontale du pilotage de la machine de transport de produits à contrôler (ci-dessous et aux pages suivantes) :

Examen final IND2106-A22 Matricule:8

Examen final IND2106-A22 Matricule:9

Examen final IND2106-A22 Matricule:10 MÉTHODE GEOMETRIQUE EXACTE QUESTION 3(3 points) a) Tracez sous forme vectorielle les cycles suivants et indiquez si ce sont d’autres solutions viables pour l’exemple traité dans ci-dessous, en justifiant votre réponse: 1. A+ X+ B+ C+ B- X- C- A- 2. A+ X+ B+ C+ X- B- C- A- b) Tracez sous forme vectorielle les cycles suivants, vérifiez et indiquez la présence ou non d’un noeud et, s’il le faut, redessinez un nouveau schéma vectoriel, en rajoutant autant de vérin(s) fictif(s) que nécessaire pour enlever tous les noeuds. Attention: vous devez utiliser le moins de vérin(s) fictif(s) possible, compatible avec un cycle sans noeuds : 1. A+ B+ A- A+ B- A- 2. F+ G+ F- H+ F+ G- F- H-

Examen final IND2106-A22 Matricule:11

Examen final IND2106-A22 Matricule:12 LANGAGE DE PROGRAMMATION DES AUTOMATES QUESTION 4(5 points) Vous trouverez ci-dessous (page 13), le programme en langage à relais (ou langage LADDER), qui permet de commander une machine automatique, à l’aide d’un automate programmable industriel. Ci-dessous, vous trouverez l’adressage des entrées/sorties de cet automate, qui relie la machine pilotée (partie opérative) et l’automate (partie commande), ainsi que la signification des symboles représentants les informations branchées sur ces entrées/sorties.

Examen final IND2106-A22 Matricule:13 On vous donne aussi dans le tableau de la page précédente, des blocs fonctions temporisateurs utilisés pour mesurer des durées en secondes, ainsi qu’un bloc fonction compteur, qui sert à compter un nombre de cycles à réaliser avant d’interrompre le cycle, pour faire intervenir un opérateur.

Examen final IND2106-A22 Matricule:14 QUESTION :Dessinez ci-dessous et à la page suivante si nécessaire, le GRAFCET de niveau 2 qui représente le cycle qu’effectue cette machine automatique, lorsque l’automate programmable exécute le programme en langage à relais donné au début de la question. ATTENTION: Pour écrire le GRAFCET, vous devez utiliser OBLIGATOIREMENTles symboles inscrits en caractères gras, dans la colonne du tableau, intitulée « Symboles dans les réceptivités, les conditions et les ordres ». Il faut aussi respecter les symbolisations et représentations normalisées du GRAFCET, vues en cours, afin que celui-ci soit fonctionnel.

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