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TD Automatismes logiques 01
Cahier des charges
Le schéma ci-dessus représente un réacteur où on fabrique un produit selon le mode
opératoire suivant:
- Introduction d’un volume de réactif A jusqu’au niveau LL
- Démarrage de l’agitation et du chauffage
- Addition du réactif B jusqu’au niveau LH
- Lorsque la température atteint la valeur de consigne TCON, on poursuit la réaction
pendant une heure.
- Le chauffage est alors arrêté et on refroidit le réacteur à la température TAMB.
- L’agitation est arrêtée et on vidange le réacteur jusqu’au niveau vide LLLA.
Le cycle de fabrication est lancé par une commande de l’opérateur sur le boutonpoussoir DCY.
(i) Analyse fonctionnelle du processus.
(ii) Répertorier dans un tableau les informations et actions permettant le pilotage du
processus.
(iii) Préciser les étapes et Ecrire les équations de commande des actionneurs
Sous forme d’équations loqiques
Sous forme de schémas électriques
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TD Automatismes logiques 02
I) Cahier des charges
DCY
Si le mélangeur T et vide et si l'ordre de départ cycle est donné, alors le dosage volumétrique
de A dans la cuve M est réalisé. Ce volume est introduit dans le mélangeur puis l'agitation est
mis en route. Le mélangeur est rempli jusqu'au niveau haut avec B. Le mélange est chauffé à
60°C pendant 30 minutes en ouvrant la vanne de chauffe, C, puis refroidi à 20°C en ouvrant la
vanne de refroidissement D. Lorsque le produit est refroidi, l'agitation est arrêteé et le
mélangeur vidangé. Un autre cycle peut alors recommencer.
II) Etude
1. Etudier attentivement le cahier des charges.
2. Faire l'analyse fonctionnelle et donner le résultat sous forme d'un grafcet de
niveau 1.
3. Réunir dans un tableau les actions et réceptivités. Préciser les types d’actionneurs
utilisés.
Représenter le fonctionnement de l’ensemble du processus sous forme d'un
grafcet de niveau 2 .
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TD AUTOMATISMES LOGIQUES 03
Cahier des charges
Le cycle de fonctionnement est déclenché quand l'opérateur appuie sur le bouton poussoir DCY et si les
conditions initiales sont vérifiées.
Le produit D est obtenu par un mélange des produits A, B, et C. Le dosage de A, B et C s'effectue au moyen des
trémies peseuses B1 et B2.
Le produit D est obtenu après un temps de mélange donné. Il est ensuite évacué vers un silo de stockage : la
bande transporteuse est démarrée; après un temps de mise en régime du tapis, la vanne d'évacuation du
mélangeur est ouverte. Le tapis s'arrête au bout d'un temps d'évacuation donnée.
Le cycle peut alors recommencer sur autorisation de l'opérateur.
TRAVAIL
4.
5.
6.
7.
Etudier attentivement le cahier des charges.
Faire l’analyse fonctionnelle du processus et établir le grafcet de niveau 1.
Réunir dans un tableau les actions et réceptivités. Préciser les types d’actionneurs utilisés.
Représenter le fonctionnement de l’ensemble du processus avec un grafcet de niveau 2
Vannes Moteur
A
MT
B
C
B1
B2
M
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TD AUTOMATISMES LOGIQUES 04
CAHIER DES CHARGES
STATION DE MELANGE
Soit à automatiser le cycle de fonctionnement normal de la station de mélange représentée cidessous.
-
si le niveau minimum de solution dans le mélangeur est détecté, et à condition d’avoir
l’autorisation de démarrer par le bouton poussoir (B.P.), le moteur M du mélangeur est
mis en marche. Après quelques instants les vannes V1, V2, V3 sont ouvertes et la pompe
P mise en marche.
-
quand la quantité b1 de produit à dissoudre s’est déversée sur le plateau de la bascule B1,
on ferme la vanne V2.
-
quand la quantité b2 de produit à dissoudre s’est déversée sur le plateau de la bascule B2,
on ferme la vanne V3.
-
lorsque le niveau de remplissage maximum est atteint, on arrête la pompe et on ferme la
vanne V1.
-
les opérations précédentes étant achevées, on met les moteurs des convoyeurs C1 et C2 en
marche. Au bout de 2 minutes on ouvre les vannes V4 et V5.
-
quand la bascule B1 est vide, on ferme la vanne V4 et on attend 1 minute, puis on arrête
C1. On procédera de même pour la vanne V5 et le convoyeur C2.
Cela étant fait, on mélange pendant 10 minutes, on arrête le moteur et on vidange en ouvrant
Ev jusqu’au niveau Nmin.
Le cycle peut alors recommencer après autorisation.
Travail demandé
1) Etudier attentivement le cahier des charges.
2) Faire l’analyse fonctionnelle du processus et établir le grafcet de niveau 1. (6 pts)
3) Réunir dans un tableau les actions et réceptivités. Préciser les types d’actionneurs utilisés.
(4 pts)
4) Etablir le grafect de niveau 2
(10 pts)
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V2
V3
B
B2
V4
V5
C2
C1
V
1
M
Solvant
Pompe
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TD Automatismes logiques séquentiels 06
Cahier des Charges
Réactif X
Réactif Y
Pompe P2
Pompe P1
M2
NHRA
NMRA
NBRA
A
B
M
NMRP
NBRP
NS
Eau
SOLVANT
RV
Réacteur
R
Vapeur
Produit P
Les vannes seront libellées VX, VY, VA, VB,VE, VV, VP, VS.
Pompe
P4
Le produit P est fabriqué à partir des réactifs A et B selon le mode opératoire suivante :
Si le départ cycle (DCY) est donné par l’opérateur,
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- le solvant est pompé dans le réacteur R par la pompe P4 jusqu’au niveau NS. Puis Le réactif
B est introduit jusqu’au niveau NBRP. L’agitateur est mis en marche et le réacteur est chauffé
par la vapeur jusqu’à la température T60 qui est maintenue alors par la régulation qui n’est
pas étudiée.
- Le DCY déclenche aussi la préparation du réactif A :
Si le mélangeur est vide (niveau NBRA), le réactif X est pompé jusqu’au niveau NMRA,
l’agitation est mise en marche, puis le réactif Y est introduit jusqu’au niveau NHRA. Le
réactif A est obtenu après 15 minutes de mélange. L’agitation est alors arrêter et A est
introduit dans le réacteur R jusqu’au niveau NMRP.
La réaction sous agitation et à T60 de A+B est poursuivie pendant 20 minutes. La vapeur est
alors coupée puis le produit refroidi par la circulation d’eau dans l’enveloppe jusqu’à la
température Tamb. Le réacteur est vidangé jusqu’au niveau RV par la vanne de soutirage.
a) Etudier attentivement le cahier des charges. Libeller les vannes sur le schéma .
b) Faire l’analyse fonctionnelle et représenter le résultat par un grafcet de niveau I (4 pts)
c) Répertorier dans un tableau les réceptivités et les actions ainsi que les mnémoniques
correspondantes. (2 pts)
D Représenter le fonctionnement de l’automatisme par un grafcet de niveau II (10 pts)