DEUST PROCESS INDUSTRIEL

EXAMEN D'AUTOMATISME

SESSION DE JUIN 99

Durée : deux heures. Cours et documents distribués en cours autorisés.

Question 1 : Nous allons étudier un système permettant de disposer 5 pièces de front avant de les faire pénétrer dans un four de traitement (fig 1). On trouvera les indications des Entrées/Sorties sur la fig 2 : Si le contact de commande de marche automatique (ma) est actionné, on amène 5 pièces devant la porte du four (avance du tapis d'arrivée des pièces T jusqu'à contact k, avance du vérin A (action A₁) jusqu'au contact f, recul de A (action A₀), puis la prochaine pièces est amenée en E, etc...). Puis, si le four est disponible (capteur fd) et qu'il est préchauffé à la température de consigne (capteur ft), on ouvre la porte (action I₀, validée par le capteur i), le vérin G pousse les pièces (action G₁, validée par le capteur g) puis on ramène les vérins (G₀ validé par h et I₁ validé par l). Faites le Grafcet de ce dispositif.

Question 2 : On aimerait étudier le prix de revient d'une commande électronique de ce dispositif, plutôt qu'avec un automate. C'est pourquoi nous allons essayer de créer un petit circuit disant quand il faut arrêter la sortie du vérin A. Nous disposons d'un compteur/décompteur et de portes ET et OU à 2, 3 ou 4 entrées, des Nand et Nor à deux entrées et des inverseurs. Le compteur possède entre autres les deux entrées : raz qui met le compteur à 0 et c qui incrémente le compteur à chaque front montant. Il possède entre autres trois sorties s0, s1 et s2 qui donnent la valeur du compteur en binaire. Notre circuit doit :

• mettre le compteur à 0 quand le vérin G est sorti (capteur g)
• à chaque fois que le vérin A finit sont mouvement de rentrée, ajouter 1 au compteur
• mettre son unique sortie à 1 lorsque le vérin A doit arrêter son mouvement de sortie, c'est à dire si f est appuyé et que le compteur vaut 0, si e est appuyé et que le compteur vaut 1, si d est appuyé et que le compteur vaut 2, si c est appuyé et que le compteur vaut 3, ou si b est appuyé et que le compteur vaut 4.

Faites le schéma de ce circuit

Question 3 : Nos pièces, avant d'arriver sur le tapis d'entrée, sont fabriquées en plusieurs opérations (USI = usinage, DEP = déplacement), grâce au Grafcet fig 3. Elles sont en fait composées de deux parties.

3a) Quelles sont les opérations effectuées sur chacune des parties ?
3b) Complétez la figure 3 en rajoutant les réceptivités manquantes (en clair, comme celle sous l'étape 24)
3c) A quoi servent les étapes 3, 6, 9, 12, 15, 23 ?
3d) Quel est l'avantage d'une telle structure de Grafcet, plutôt qu'un Grafcet linéaire ? (en quelques lignes)

Question 4 : Il n'est pas demandé de répondre à cette question. Elle n'est proposée que pour ceux qui sont incapables de répondre aux questions précédentes. Je ne sais pas encore combien elle peut rapporter de points.

4a) Simplifiez au maximum l'équation
4b) Tracez, à l'aide de portes (ET, OU, NAND...) le schéma du circuit répondant au tableau de Karnaugh ci-dessous :

4c) Traduisez en binaire et en décimal les nombres entiers donnés ci après en hexadécimal : 8, 13, 16, 99, A0, F0C, CAFE.

Crédit : les fig 1 et 2 sont issues des proceedings des Journées d'Orsay de l'AFCET (1970)

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Patrick TRAU, ULP - IPST 22/6/99