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Direction Recherche et Ingénierie de la Formation Filière : MécatroniqueEpreuve

Direction Recherche et Ingénierie de la Formation Filière : MécatroniqueEpreuve : Pratique Niveau :TS Variante : 11 Durée : 05 heures Barème : / 80 SUJET 1 : Station de poinçonnage Filière : Mécatronique Niveau : TS V11 1 / 8 Examen de Fin de Formation, Formation initiale Session –Novembre 2017 1- Capteur des boites métalliques 2- Capteur optique, il capte les boites de couleur rouge et grise (il ne capte pas les boites noires) 3- Capteur optique des boites qui arrivent dans le convoyeur 4- Séparateur qui assure le blocage temporaire de la boite à assemblée. 1- Le module poinçonnage permet le poinçonnage des étiquettes à travers un système poinçon-matrice commandé par un vérin pneumatique à double effet. 2- L’injecteur des étiquettes, assure l’approvisionnement en étiquettes. 3- Le magasin de stockage des étiquettes. La station de poinçonnage permet le remplissage des boites par des étiquettes poinçonnées suivant le mode de commande programmé. Le module poinçonnage permet le poinçonnage des étiquettes à travers un système poinçon-matrice commandé par un vérin pneumatique à double effet. Le convoyeur assure l’approvisionnement en boites vides et la détection et le transfert des boites à assemblées. Le module de séparation assure le blocage temporaire de la boite à remplir. Filière : Mécatronique Niveau : TS V11 2 / 8 La liste des entrées et des sorties de la station de poinçonnage : Les entrées Les sorties L’adresse Affectée Description L’adresse Affectée Description I136.0 Capteur optique, il détecte la présence d’une boite à l’arrivée du convoyeur Q136.0 Démarrer le convoyeur I136.1 Capteur optique, il détecte la présence d’une boite à la position de poinçonnage Q136.1 Ouvrir le séparateur des boites I136.2 Capteur optique, il détecte les boites prêtes à évacuer (la sortie du convoyeur) Q136.2 Sortir l’injecteur des étiquettes I136.3 Capteur des boites métalliques Q136.3 Descendre le vérin du poinçonnage I136.4 Capteur optique, il capte les boites de couleur rouge et grise Q136.4 Ouvrir le bloqueur des étiquettes I136.5 Capteur de proximité : vérin de poinçonnage est en haut Q136.5 Soufflette des étiquettes I136.6 Capteur de proximité : le vérin de l’injecteur est en arrière. I136.7 Capteur de proximité : le vérin de l’injecteur est en avant. I137.0 Bouton start Q137.0 Lampe start I137.1 Bouton stop Q137.1 Lampe Reset I137.2 Commutateur Auto/Manu Q137.2 Lampe Q1 I137.3 Bouton Reset Q137.3 Lampe Q2 Filière : Mécatronique Niveau : TS V11 3 / 8 Station d’assemblage 1-capteur de couleur intelligent, il contient 3 canaux qui indiquent 3 couleurs différentes. 2- le module pick and place 3- convoyeur 2 à deux sens de rotation 4-convoyeur 3 à deux sens de rotation 5- ventouse 6- séparation permet le blocage des boites devant le module pick and place 7- l’arrivée des boites dans le convoyeur principal 8- la position d’évacuation dans le convoyeur principal La station d’assemblage est un système flexible équipée d’un module pick and place et de trois convoyeurs. Les boites sont arrivées à travers un convoyeur principal, un module de séparation permet le blocage des boites devant le module pick and place, ce dernier assure le montage des bouchons (triés suivant la couleur)àl’aide d’une ventouse. Un ensemble de Filière : Mécatronique Niveau : TS V11 4 / 8 cellules photo électrique sur le convoyeur principale permettent de détecter la position des boites. Un capteur de couleur intelligent permet de distinguer la couleur des bouchons. Les boites assemblées sont alors acheminées vers la position d’évacuation. La liste des entrées et des sorties du système : Les entrées Les sorties L’adresse Affectée Description L’adress e Affectée Description I136.0 Capteur de proximité : La ventouse est en arrière Q136.0 Sortir la ventouse I136.1 Capteur de proximité : La ventouse est en avant Q136.1 Descendre la ventouse I136.2 Capteur de dépression : Le bouchon est pris (vacuum on) Q136.2 Démarrer le vide dans la ventouse I136.3 Capteur de proximité : La ventouse est en haut Q136.3 Ouvrir le séparateur des boites I136.4 Capteur optique : la présence d’une boite à l’évacuation Q136.4 Démarrer le convoyeur principal (convoyeur1) I136.5 Capteur optique : la présence d’une boite devant le module de pick and place I136.6 Capteur optique : la présence d’une boite à l’arrivée du convoyeur principal (convoyeur1) I137.0 Capteur optique : un bouchon est présent devant le module de pick and place Q137.0 Démarrer la convoyeur3 dans le sens arrière I137.1 La couleur du canal 1 du capteur de couleur Q137.1 Démarrer la convoyeur3 dans le sens avant I137.2 La couleur du canal2 du capteur de couleur Q137.2 Démarrer la convoyeur2 dans le sens avant I137.3 La couleur du canal3 du capteur de couleur Q137.3 Démarrer la convoyeur2 dans le sens arrière I137.4 Capteur optique : un bouchon est présent au-dessous du capteur de couleur Les conditions initiales : -Le vérin de poinçonnage est en haut -Le vérin de l’injecteur est en avant -Une boite est présente à l’arrivée du convoyeur de la station de poinçonnage -La position de poinçonnage et d’évacuation sont vides -La ventouse est en haut et en arrière -Le convoyeur principale (de la station d’assemblage) est vide Réseau industriel : Chaque station est gérée par un automate programmable -station d’assemblage : API type SIEMENS, adresse IP 192.168.0.34 -station de poinçonnage : API type SIEMENS, adresse IP 192.168.0.31 Filière : Mécatronique Niveau : TS V11 5 / 8 -la liaison entre deux API est assurée par un câble Profibus (réseau Profibus) ou un câble Ethernet (réseau Profinet) -la communication entre les automates et le PC est assurée par un réseau Ethernet local Description du processus : On met le système en mode automatique (bouton Auto/Manu), on met une boite à l’arrivé du convoyeur (de la station de poinçonnage) puis on appui sur le bouton start, le cycle suivant, alors, se déclenche : -on identifie la couleur de la boite grâce au capteur métallique et le capteur optique qui capte les boites non noires. -on ramène directement la boite à la station suivante (station d’assemblage) -la boite est ramenée devant le module de ‘’Pick and Place’’ (par le convoyeur principal) -si la couleur de la boite est noire : On prépare un bouchon rouge (grâce au capteur de couleur intelligent et au deux convoyeurs à deux sens de rotation 2 et 3) Le module ‘’pick and place’’ prend le bouchon et bouchonne la boite On ramène la boite bouchonnée vers la position d’évacuation -si la couleur de la boite est non noire : On prépare un bouchon gris (grâce au capteur de couleur intelligent et au deux convoyeurs à deux sens de rotation 2 et 3) Le module ‘’pick and place’’ prend le bouchon et bouchonne la boite On ramène la boite bouchonnée vers la position d’évacuation Signalisation : -On mode manuel les deux lampes Q1 et Q2 (de panel de commande) clignotes -si la boite est noire, la lampe Q2(de panel de commande) s’allume. -si la boite est non noire, la lampe Q1 (de panel de commande) s’allume. Travail demandé : 1) Affecter les entrées et les sorties aux adresses de l’automate utilisé : Mnémonique des capteurs Adresse del’entrée automate Mnémonique des actionneurs Adresse de la sortie/automate 2) Elaborer le grafcet niveau 2 des deux stations et le programme de signalisation. 3) Configurer les adresses IP des API. 4) Configurer la communication entre les deux API en utilisant Profinet ou Profibus. 5) Configurer l’automate en utilisant le logiciel de programmation disponible à l’atelier 6) Enregistrer le programme dans un dossier spécifié. 7) Envoyer le programme vers l’API en utilisant le réseau local. Filière : Mécatronique Niveau : TS V11 6 / 8 8) Vérifier le fonctionnement du programme en présence de l’examinateur. SUJET 2 : On veut commander 3 LED (D1(vert) , D2(rouge) et D3(jaune)) et un moteur miniature de 12V à l’aide d’un microcontrôleur de type PIC16F877 et en utilisant 3 boutons poussoirs S1, S2 et S3. Le moteur à deux sens de rotation est commandé par 4 relais (T1..T4) Le fonctionnement est décrit par le grafcet ci-dessous. Les composants sont branchés au PIC en respectant le tableau suivant : S1 S2 S3 T1…T4 D1 D2 D3 RB0 RB1 RB2 RC0..RC3 RC4 RC5 RC6 Travail demandé : 1/ Tracer le schéma de câblage sur ISIS Proteus 2/ Enregistrer le travail dans un dossier spécifié 3/ Ecrire un programme qui gère ce fonctionnement 4/ Saisir le programme dans MicroC 5/ Enregistrer le programme dans un dossier spécifié 6/ Transfère le programme vers le microcontrôleur (virtuellement) Filière : Mécatronique Niveau : TS V11 7 / 8 7/ Simuler et vérifier le fonctionnement FICHE D’EVALUATION Nom du stagiaire : ……………………………….…………………… Examen de Fin de Formation Pratique Filière : Mécatronique Variante 11 Critères d’évaluation Note SUJET 1 /40 TOTAL SUJET1 1) La liste des E/S /3 2) Le grafcet /6 3) Configuration matériel /2 4) La saisie du programme /2 5) Enregistrement /2 6) Configuration de l’adresse IP et la communication entre le PC et les API /2 7) Configuration de la communication Profibus (ou Profinet) /6 8) Le transfert du programme /3 9) Fonctionnement du procédé /7 10) Fonctionnement de la signalisation /5 uploads/s3/ v11.pdf