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MACA13 Chapitre III 40 Modélisation et Automatisation I III.1 Introduction Dans

MACA13 Chapitre III 40 Modélisation et Automatisation I III.1 Introduction Dans les premières phases d'un projet, on utilise des méthodes pour étudier, analyser et décortiquer le système envisagé dans le but de le rendre aussi compétitif que possible et lui donner le maximum de caractéristique. On parle donc de la modélisation, à travers ce chapitre nous allons essayer de présenter le fonctionnement de notre système par les méthodes graphique afin de pouvoir développer un programme qui va être simulé. III.2 Analyse fonctionnelle Parmi les méthodes de modélisation graphique : la méthode de L'analyse fonctionnelle descendant S.A.D.T. (Structured Analysis and Design Technique) est une démarche de conception de systèmes complexes. On procède par analyses successives descendantes, c’est à dire en allant du plus général vers le plus détaillé en fonction des besoins. Diagramme A-0 Le diagramme de plus haut niveau, noté A-0 ("A moins zéro") représente l'ensemble du système. Figure III.1 : Modélisation A-0 d'un ascenseur. MACA13 Chapitre III 41 Modélisation et Automatisation III.3 Grafcet Nous avons utilisé le logiciel AUTOMGEN v8 pour réaliser nos Grafcets. III.3.1 Grafcet de Sécurité Figure III.3 : Grafcet de sécurité Description de grafcet Notre grafcet de sécurité est basé sur 5 étapes qui assiste un déroulement efficace de sécurité contre toute anomalie rencontré par le système, et concernant ce grafcet : La présence de la tension active l'étape initiale X100. L'activation de X100 provoque la remise à zéro des mémoires, ainsi que désactivé les priorités montée et descente (PM, PD). L'activation de X101 va (re) mettre le système en service. L'activation de Xl02, X103, X104 provoque un arrêt immédiat, suite à une détection d'erreur quelconque. MACA13 Chapitre III 42 Modélisation et Automatisation III.3.2 Grafcet mode de fonctionnement Figure III.4 : Grafcet mode de fonctionnement Description de grafcet C'est le grafcet qui désigne les modes de fonctionnement de notre processus, a fin de pouvoir le manipuler de façon simple et pratique, il englobe : MACA13 Chapitre III 43 Modélisation et Automatisation L'étape X51 donne l'ordre de (re) initialisé le fonctionnement de système suite à une coupure d'électricité. Le fonctionnement automatique est assuré par 1 'étape X52. Les étapes X53 et X56 ramène le système en mode manuel (ou inspection). L'étape X55 déclenche la synchronisation afin de remettre le système au fonctionnement automatique (X52). III.3.3 Grafcet mode manuel Figure III.5 : Grafcet mode manuel Description de grafcet Ce mode est activé dès que le commutateur est en position manuel, nous utilisons ce mode pour manipuler le système manuellement, il résume : L'activation de X131 remet les priorités (PM, PD) à zéro. La cabine soit en montée ou descente en actionnant les boutons BPM et BPD respectivement. MACA13 Chapitre III 44 Modélisation et Automatisation III.3.4 Grafcet de synchronisation Figure III.6 : Grafcet de synchronisation Description de grafcet La synchronisation sert a ajusté la cabine sur l'étage inférieur, après chaque perturbation de fonctionnement automatique, et essentiellement basé sur : La cabine descente en excitant le variateur après l'activation de l'étape X55. La synchronisation est achevée dès que l’impulseur capte les deux signaux AH et AB simultanément. MACA13 Chapitre III 45 Modélisation et Automatisation III.3.5 Grafcet initialisation Figure III.7 : Grafcet initialisation Description de grafcet MACA13 Chapitre III 46 Modélisation et Automatisation C'est le grafcet qu'initialise le fonctionnement de système en cas de la première utilisation ou une coupure d'énergie, les démarches de ce mode sont : L'étape initiale s'active suivant la présence d'énergie. La descente vers le niveau le plus bas est entamée après l'activation de X51. L'ouverture commence après 2sec de l'arrêt de la cabine sur l'étage, et se referme après l'écoulement de 4sec. Une perturbation au moment de l'arrêt va provoquer soit une prolongation de tempo ou la réouverture des portes. III.3.6 Grafcet PM/PD Figure III.8 : Grafcet PM/PD Description de grafcet L'intérêt de ce grafcet est de différencié la montée et la descente pour assurer une certaine égalité entre le déplacement des usagés, il permet : MACA13 Chapitre III 47 Modélisation et Automatisation L'activation de la priorité montée (PM) ou descente (PD) est commencée dès que la cabine entame son parcoure vers le haut ou vers le bas. La désactivation des priorités arrive après une activation de X92 ou X94. III.3.7 Grafcet montée MACA13 Chapitre III 48 Modélisation et Automatisation Figure III.9 : Grafcet montée MACA13 Chapitre III 49 Modélisation et Automatisation III.3.8 Grafcet descente Figure III.10 : Grafcet descente MACA13 Chapitre III 50 Modélisation et Automatisation Description de grafcet (Montée & Descendre) C'est les grafcets qui assurent le bon déplacement des utilisateurs soit en montée ou en descente dans des conditions désirable, ainsi que dans toute sécurité. Et concernant les deux grafcets : Les deux étapes initiales X10 et X20 sont activés après une validation de X52. Un appel vers le haut ou vers le bas provoque l’activation des X11 ou X21 qui donnent l’ordre de montée ou descente respectivement. Le ralentissement est assuré par 1 'activation de X12 ou X22, a fin de pouvoir activer X13 ou X23 qui achemine la cabine vers un arrêt sécurisé et exacte. Dès que la cabine s’arrête, le sous-programme qui commande l'ouverture et la fermeture des portes déclenche. L'activation de Xl5 ou X25 remet l'appel désignant l'étage à zéro. III.3.9 Grafcet ouvert/ferme portes MACA13 Chapitre III 51 Modélisation et Automatisation Figure III.11 : Grafcet ouvert/ferme portes Description de grafcet Ce grafcet sert à commander l'ouverture et la fermeture des portes, en assurant : le fonctionnement automatique(X52) active l'étape initiale X30. l'ouverture et la fermeture est exécutée via l’activation de X31 et X33. avec un arrêt de 4sec entre elles. Une perturbation au moment de l'arrêt va provoquer soit une prolongation de tempo ou la réouverture des portes. En mode "manager" la fermeture des portes s'effectue après la sélection d’étage. III.3.10 Grafcet de niveau et points de ralentissement MACA13 Chapitre III 52 Modélisation et Automatisation Figure III.12 : Grafcet de niveau et points de ralentissements III.3.10.1 Grafcet position Figure III.13 : Grafcet position III.3.10.2 Détermination des CPI Figure III.14 : Grafcet pour déterminer les CPI MACA13 Chapitre III 53 Modélisation et Automatisation III.3.10.3 Détermination des CPS Figure III.15 : Grafcet pour déterminer les CPS Description de grafcets Les niveaux et les points de ralentissements d'étage sont déterminés à l’aide d'un compteur ZAEHLER ou S_CUD. Chaque valeur nous donne une information sur la position de la cabine. l’incrémentation et la décrémentation s'exécute par les impulseurs AH et AB suivant le sens de marche (montée ou descente). III.3.11 Grafcets mémorisation MACA13 Chapitre III 54 Modélisation et Automatisation Figure III.16 : Grafcets mémorisation Description de grafcets MACA13 Chapitre III 55 Modélisation et Automatisation La mémorisation d'appel est effectuée par des actions mémorisées, à fin de pouvoir conserver Tout appels venant du palier ou cabine, il englobe trois points essentiaux : La mémorisation est valide si la position voulue diffère de la position actuelle de la cabine. La priorité "manager" exige la désactivation des boutons d'appel des paliers. L'enfichage de CGR (clé gérant) remet tous les mémoires à zéro. III.3.12 Mode Incendie III.3.12.1 Grafcet d’activation de mode MACA13 Chapitre III 56 Modélisation et Automatisation Figure III.17 : Grafcet activation de mode incendie Description de grafcet C'est le grafcet qui sert à activer le mode incendie, par le biais du capteur d'incendie. La porte reste ouverte tant que la CLE sapeur-pompier n'est pas présente. L'étape X164 valide le mode incendie. La désactivation de ce mode provoqué par le retrait de la CLE. III.3.12.2 Grafcet de montée MACA13 Chapitre III 57 Modélisation et Automatisation Figure III.18 : Grafcet de montée en mode incendie III.3.12.3 Grafcet de descente Figure III.19 : Grafcet de descente en mode incendie Description de grafcet MACA13 Chapitre III 58 Modélisation et Automatisation En mode incendie la montée et la descente est gérée par les sapeurs pompier, aucune priorité (PM, PD) n’est activée a fin de pouvoir la mouvementé en toute liberté. Les appels sont enregistrés uniquement de 1 'intérieur de la cabine. Si la cabine est en montée ou en descente, l'appel à un étage qui contredit son mouvement provoque son arrêt, puis la destination vers l'étage sélectionné. L'arrivée à l'étage désiré donne l'ordre au sous-programme porte. III.3.12.4 Grafcet d’ouvert/ferme de porte Figure III.20 : Grafcet d’ouvert/ferme des portes en mode incendie Description de grafcet L'ouverture et la fermeture des portes en mode incendie diffère de celle en mode normale, l'opérateur doit maintenir le bouton d'ouverture porte jusqu'à son ouverture compète. MACA13 Chapitre III 59 Modélisation et Automatisation III.4 L’architecture du programme Nous avons utilisé STEP 7 pour programmer notre API (S7-300) CPU 312, le programme est structuré de 15 blocs fonctionnels permettant la programmation des sous programme, nous l’appellerons par l’intermédiaire de l’OB1. III.4.1 Bloc d’organisation OB1 Le programme qui doit être traité en continu est stocké dans le bloc d'organisation OB1. Une fois le traitement du programme utilisateur achevé dans l'OB1 un nouveau cycle commence par l’actualisation des mémoires image du processus et par le traitement de la première opération dans l’OBl. Il en résulte le temps de cycle et le temps de réaction de l'installation. L'ensemble des blocs uploads/Industriel/ ch3-modelisation-et-automatisation.pdf