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Grafcet

Classification des exercices.

10. Débutant

20. Tempo

30. Configuration en OU

40. Configuration en ET

50. Compteur

60. Difficile

70. Combinatoire et Automate

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21 BFS SI /d7 . SI man

21 man . bp3

22 BOS SI /d8

22 d8 . bp4

23 BFS SI /d7

23 d7

24 C1-

24 =1

21

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Exercice n°10 Lampes

Conception Grafcet : linéaire pas à pas

En appuyant sur le bouton bp1, la lampe rouge allume.

En appuyant sur le bouton bp2, la lampe verte allume.

En appuyant sur le bouton bp3, la lampe jaune allume.

En appuyant sur le bouton bp4, le cycle recommence.

Ne pas oublier d’ajouter un bouton “init”

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Exercice n°11 Un chariot

Considérons le chariot C1 qui peut se déplacer respectivement entre les points A1 et B1, sur un

rail de longueur quelconque. Il est équipé de capteurs de fin de course a1 et b1, conformément

à la figure ci-après. Le déplacement de ce chariot est commandé par un moteur à deux sens

de rotation D1 et G1.

Lorsqu’un opérateur appuie sur le bouton m, et si le chariot est en A1 alors il part vers la

droite, jusqu’à atteindre B1. Lorsque le chariot C1 a atteint le point B1, il revient

immédiatement jusqu’en A1. Le cycle est alors terminé.

Proposer un grafcet modélisant le fonctionnement.

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Exercice n° 12 Deux chariots, séquences parallèles

Considérons deux chariots C1 et C2 qui pouvant se déplacer respectivement entre les points A1

et B1, et A2 et B2, sur deux rails indépendants de longueur quelconque. Ils sont équipés de

capteurs de fin de course a1 et b1, et a2 et b2 conformément à la figure ci-après. Les

déplacements de ces chariots sont commandés par deux moteurs à deux sens de rotation D1 et

G1, et D2 et G2 respectivement. Les vitesses des deux chariots sont également quelconques.

Lorsqu’un opérateur appuie sur le bouton m, et si les deux chariots sont en A1 et A2, alors

ceux-ci partent simultanément vers la droite. Lorsque le chariot C1 a atteint le point B1, ils

reviennent immédiatement jusqu’en A. Le cycle est terminé lorsque les deux chariots sont en

A.

Proposer un grafcet modélisant le fonctionnement.

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Exercice n° 13 Deux chariots, séquences synchronisées

Reprendre les deux chariots de l’exercice précédent ainsi que leur cycle de fonctionnement.

Supposons de plus que les deux chariots ont un rendez-vous aux points B1 et B2, c’est-à-dire

que le premier chariot C qui arrive à droite au point B doit attendre l’arrivée de l’autre chariot

à droite. C’est alors seulement qu’ils repartiront simultanément vers les points A1 et A2.

Proposer un grafcet modélisant le fonctionnement :

1. Avec 2 grafcets indépendants

2. Avec 1 grafcet.

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Exercice n° 20 Lampes à retardement

1. Conception Grafcet : linéaire cycle unique

En appuyant sur le bouton bp1, la lampe rouge allume.

Cinq secondes plus tard, la lampe verte allume.

Quatre secondes plus tard, la lampe jaune allume.

Six secondes plus tard, le cycle recommence.

2. Conception Grafcet : linéaire cycle continu

Modifier le grafcet pour obtenir un grafcet linéaire à cycle continu.

N.B. Vous devez utiliser les deux méthodes pour l’écriture des temporisateurs.

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Considérons deux chariots C1 et C2 pouvant se déplacer respectivement entre les points A1 et

B1, et A2 et B2, sur deux rails indépendants de longueur quelconque. Ils sont équipés de




Lorsqu’un opérateur appuie sur le bouton m, et si les deux chariots sont en A1 et A2, alors

ceux-ci partent simultanément vers la droite après une attente de 2 secondes, jusqu’à atteindre

B1 et B2. Lorsque les chariots C1 et C2 ont atteint le point B1 et B2, une attente de 3 secondes a

lieu pour laisser le temps au moteur d’arrêter son inertie, et ils reviennent immédiatement

jusqu’en A1 et A2. Le cycle est terminé lorsque les deux chariots sont en A.

Proposer un grafcet modélisant le fonctionnement :

1. avec 2 grafcets indépendants en 5 étapes

2. avec 2 grafcets indépendants en 3 étapes

3. avec 1 grafcet.

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Exercice n° 22 Deux chariots, mémorisation de passage

CP1

Lorsqu’un opérateur appuie sur le bouton m, et si les deux chariots sont en A1 et A2, alors le

chariot C1 part seul vers la droite. Son passage au point CP1 autorise le départ du chariot C2

vers la droite. Lorsque les deux chariots sont en position B1 et B2, une attente de 3 secondes a

lieu avant que le chariot C1 part seul vers la gauche. Lorsque le CP1 est activé, le chariot C2

repart aussi vers la gauche. Le cycle se termine lorsque les deux chariots sont en A.

Proposer un GRAFCET modélisant le fonctionnement. Un grafcet linéaire seulement.

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Exercice n° 30 Unité de perçage de pièces

Cahier des charges

Deux cycles de fonctionnement sont possibles : perçage simple ou perçage avec débourrage.

La sélection du cycle s'effectue à l’aide d’un bouton sélecteur 2 positions. (CPS ou CPD) Le

débourrage consiste à faire remonter le foret pour évacuer la matière usinée puis à poursuivre

le perçage. La seule condition initiale de départ est que le moteur soit en position S1 après

avoir appuyer sur le bouton BPCI. Le moteur doit remonter en petite vitesse (PV-) si tel est le

cas. La pièce est installée manuellement sur l’étau.

Cycle simple : Lorsque la perceuse est positionnée en S1, un

appui sur Dcy provoque la mise en rotation du moteur de la

broche (B) pour la durée du procédé et la descente du foret en

grande vitesse (GV+) jusqu'à S2 puis le foret continu à

descendre en petite vitesse (PV+) jusqu'à S5. Le foret remonte

alors en grande vitesse (GV-) jusqu'à S1. Le moteur de la

broche cesse de fonctionner.

Cycle avec débourrage : Lorsque la perceuse est positionnée

en S1, un appui sur Dcy provoque la mise en rotation du

moteur de la broche (B) pour la durée du procédé et la descente

du foret en grande vitesse (GV+) jusqu'à S2 puis le foret

continu à descendre en petite vitesse (PV+) jusqu'à S3. Le foret

remonte en grande vitesse (GV-) jusqu'à S2 pour évacuer la

matière en grande vitesse puis redescend en petite vitesse

(PV+) jusqu'à S4. Le foret remonte en grande vitesse (GV-)

jusqu'à S2 pour évacuer la matière en grande vitesse puis

redescend en petite vitesse (PV+) jusqu'à S5. Le foret remonte

alors en grande vitesse (GV-) jusqu'à S1. Le moteur de la

broche cesse de fonctionner.

Établir le GRAFCET fonctionnel de l'unité de perçage correspondant à la description ci-

dessus.

1. Faire un grafcet pour le cycle de perçage simple.

a. Utiliser une action non mémorisée pour la broche.

2. Faire un grafcet pour le cycle de perçage avec débourage.

a. Utiliser une action mémorisée pour la broche.

3. Faire un seul GRAFCET pour les deux cycles avec configuration en OU.

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Lorsqu’un opérateur appuie sur le bouton m, les deux chariots doivent se positionner en A1

et A2, par la suite, ceux-ci partent simultanément vers la droite jusqu’à atteindre B1 et B2.

Lorsque les chariots C1 et C2 ont atteint le point B1 et B2, une attente de 3 secondes a lieu pour

laisser le temps au moteur d’arrêter son inertie, et ils reviennent immédiatement jusqu’en A1

et A2. Le cycle est terminé lorsque les deux chariots sont en A.

Proposer un grafcet modélisant le fonctionnement un grafcet en configuration ET.

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Exercice n° 41 Bras manipulateur

Concevoir un graphe de préparation et de marche.

La préparation consiste à ce que le bras manipulateur soit à la position LS1 suivant

l’activation du sélecteur 2 positions en mode DCY et qu’il y ait présence de pièce dans le

magasin. (ppm) Les nos 1 à 8 sur le dessin sont des interrupteurs de fin de course. (LS1 à

LS8)

La séquence du graphe de marche est que le bras doit aller chercher une pièce dans le magasin

s’il y a présence de pièce pour aller la déposer dans la presse. La pièce est retenue par un

électroaimant. (EA) Le chemin parcouru par le bras doit être le suivant : 1, 2, activation de

l’électroaimant, attente de 2 secondes, 3, 4, 5, 6, 7, désactivation de l’électroaimant, attente de

2 secondes, 8 et 1. Le cycle recommence lorsque que le sélecteur DCY est activé et qu’il y a

présence de pièce dans le magasin. Si le sélecteur est en mode FCY ou qu’il n’y a plus de

pièce dans le magasin, le cycle se termine. Une lampe témoin verte indique que le cycle ne

fonctionne pas.

Proposer une solution avec un grafcet en configuration en ET.

N.B. Les sorties sont des vérins pneumatiques.

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Exercice n° 42 Unité de perçage de pièces

Cahier des charges :

Le débourrage consiste à faire remonter le foret pour évacuer la matière usinée puis à

poursuivre le perçage. La seule condition initiale de départ est que le moteur soit en position

S1 après avoir appuyer sur le bouton BPCI. Le moteur doit remonter en petite vitesse (PV-)

si tel est le cas. La pièce est installée manuellement sur l’étau.

Cycle avec débourrage : Lorsque la perceuse est positionnée

en S1, ceci provoque la mise en rotation du moteur de la

broche (B) et la descente du foret en grande vitesse (GV+)

jusqu'à S2 puis le foret continu à descendre en petite vitesse

(PV+) jusqu'à S3. Le foret remonte en grande vitesse (GV-)

jusqu'à S2 pour évacuer la matière en grande vitesse puis

redescend en petite vitesse (PV+) jusqu'à S4. Le foret remonte

en grande vitesse (GV-) jusqu'à S2 pour évacuer la matière en

grande vitesse puis redescend en petite vitesse (PV+) jusqu'à

S5. Le foret remonte alors en grande vitesse (GV-) jusqu'à S1.

Le moteur de la broche cesse de fonctionner.

Établir le GRAFCET fonctionnel de l'unité de perçage correspondant à la description ci-

dessus.

1. Faire le GRAFCET avec la configuration en ET pour la broche.

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Lorsqu’un opérateur appuie sur le bouton m, les deux chariots doivent se positionner en A1

et A2, par la suite, ceux-ci partent simultanément vers la droite jusqu’à atteindre B1 et B2.

Lorsque chacun des chariots indépendamment C1 et C2 atteint le point B1 et B2, une attente

de 3 secondes a lieu pour laisser le temps au moteur d’arrêter son inertie, et ils reviennent

immédiatement jusqu’en A1 et A2. Une lampe témoin gauche indique que le chariot C1 est

arrivé le premier ou une lampe témoin droite indique que le chariot C2 est arrivé le premier.

Lorsque les 2 chariots sont arrivés, une lampe témoin rouge allume. Pour terminer le cycle on

doit appuyer sur le bouton RAZ. Une lampe témoin verte nous indique la position initiale du

grafcet. Vous devez respecter la table de correspondances.

Proposer un grafcet modélisant le fonctionnement un grafcet en configuration ET.

Entrées Sorties

M Z1 LV Q4

A1 I1 LG Q1

A2 I2 LD Q8

B1 I7 LR Q5

B2 I8 G1 Q2

RAZ Z3 G2 Q3

Init Z4 D1 Q6

D2 Q7

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Exercice n° 50 Poinçonnage

Les vérins pneumatiques sont de type double effet commandés par des distributeurs double

pilotage. Fonctionnement : Une impulsion sur "Sy" et s’il y a présence pièce « P » ceci

enclenche le processus de positionnement avant le début du poinçonnage. On doit positionner

les vérins V et W à la position v0 et w0. Par la suite ceci provoque le serrage de la pièce.

(W). La pièce doit être poinçonnée à deux reprises, relâchement de la pièce, et retourner au

début du cycle. Le nombre de poinçonnage doit être accumulé par un compteur. Un lampe

témoin indique que le cycle ne fonctionne pas.

Entrées Sorties

w1 Vérin W sortie W + Vérin W Out

w0 Vérin W entré W - Vérin W In

v1 Vérin V sortie V + Vérin W Out

v0 Vérin V entré V - Vérin W In

p Présence pièce

Sy Bouton départ

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Exercice n° 60 Deux chariots, partage de ressources

Lorsqu’un opérateur appuie sur le bouton m, les deux chariots doivent se positionner en A1 et

A2, alors ceux-ci partent simultanément vers la droite pour effectuer un aller retour (A1B1 puis

B1A1 pour le chariot C1 et A2B2 puis B2A2 pour le chariot C2). Le premier chariot qui revient à

son point de départ effectue seul un aller retour supplémentaire. Si les deux chariots

reviennent au même instant à leur point de départ, ils effectuent tous les deux un allé retour

supplémentaire.

Proposer une solution modélisant le fonctionnement.

La solution se fait avec 2 grafcets. Le premier en ET avec 2 branches, et le 2e en OU avec 3

branches. Bonne chance.

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Exercice n° 61 Fermeture de bidon

Lorsque nous sommes au départ, une lampe témoin allume. Les conditions initiales sont : le

vérin A et le vérin C sont en positions initiales, le vérin B doit être activé, doit avoir une

présence de bidon et de couvercle et appuyer sur bpd. Les vérins sont de types pneumatiques

à double effet.

Le vérin A pousse le couvercle au maximum, attente de 2 secondes, aspiration activée, attente

de 2 secondes, le vérin B retourne à sa position initiale, le vérin C est activé au maximum,

aspiration désactivée, le vérin C retourne à sa position initiale en même temps que le vérin A

retourne aussi à sa position de départ, lorsque l’opération est terminée, le vérin B est activé au

maximum pour compléter le cycle.

Entrées Sorties

a + Vérin A sortie VA + Vérin A Out

a- Vérin A entré VA - Vérin A In

b+ Vérin B sortie VB + Vérin B Out

b- Vérin B entré VB - Vérin B In

c+ Vérin C sortie VC + Vérin C Out

c- Vérin C entré VC - Vérin C In

pc Présence de couvercle Aspiration Système Vacuum

pb Présence de bidon LT Lampe témoin

bpd Bouton poussoir de départ

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Exercice n° 62 Perceuse automatique

Deux perceuses effectuent chacune un perçage sur une même pièce simultanément comme le

montre la figure ci-contre.

Durée perçage 1: 10 secondes.

Durée perçage 2: 15 secondes.

Afin d’éviter que cette opération ne prenne trop de temps, on décide de faire marcher les 2

perceuses en même temps ce qui permet de réaliser un perçage en 15 secondes et non pas en

25 secondes dans le cas de fonctionnement indépendant.

La commande de mise en marche s’effectue grâce à un bouton poussoir Dcy. Les conditions

de départ sont S2 et S5.

Départ cycle : Dcy

Capteur de fin de course haut : S2

Capteur de fin de course bas : S3

Capteur de fin de course gauche : S4

Capteur de fin de course droite : S5

Rotation perceuse 1 : RP1

Rotation perceuse 2 : RP2

Avancer perceuse 1 : P1+

Reculer perceuse 1 : P1-

Avancer perceuse 2 : P2+

Reculer perceuse 2 : P2-

1. Faire le grafcet en configuration ET.

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Exercice n° 63 Vérins

Un bouton sélecteur 3 positions contrôle les modes d’opérations.

En mode manuel, si le vérin A est à la position zéro, et si on appui sur le bp1 ceci enclenche

la séquence suivante : le vérin A est activé, lorsque le vérin atteint sa course maximale, le

vérin B est activé et le vérin A est désactivé. Lorsque le vérin B atteint sa course maximale il

est désactivé. Lorsque le vérin B et A est revenu à sa position arrière, le cycle continu jusqu’à

ce que le sélecteur manuel soit activé.

En mode auto, si le vérin A est à la position zéro, et si on appui sur le bp2 ceci enclenche la

séquence suivante :

Le vérin A est activé, lorsque le vérin atteint sa course maximale, le vérin B est activé et le

vérin A est désactivé. Lorsque le vérin B atteint sa course maximale il est désactivé après 2

secondes. Lorsque le vérin B et A est revenu à sa position arrière, le cycle recommence 5 fois

et il arrête par la suite.

Lorsque le système est au repos, une lampe rouge allume.

Lorsque le système est en fonction, une lampe verte allume.

Les vérins sont de types à ressorts.

Proposer une solution de grafcet en configuration en OU.

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Au repos, la lampe rouge allume.

En appuyant sur bp1, les vérins A et B s’activent si les conditions a0, b0 et c0 sont vraies.

Lorsque les deux vérins sont à leur course maximale, le vérin C s’active. Lorsque celui-ci est

rendu à sa position maximale, il demeure activé et active une lampe verte. Par la suite, il y a

trois possibilités :

Le premier est que si le compteur est rendu à son compte «5», le cycle est terminé.

Le deuxième est que si nous sommes en mode auto et que 4 secondes se sont écoulées, le

cycle recommence.

Le troisième est que si nous sommes en mode manuel et que 4 secondes se sont écoulées, le

cycle est terminé.



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En actionnant bp1, la lampe verte allume cinq secondes plus tard. Par contre si on active bp2

avant les cinq secondes, la lampe verte ne s’allumera pas et c’est le vérin A qui sera activé.

Dans les deux cas, c’est à dire qu’on appui avant ou après le cinq secondes c’est le vérin A

qui sera activé. Lorsque ce vérin sera à sa course maximale, c’est le vérin B qui est activé.

Lorsque le vérin B atteint sa couse maximale et si on appui sur le bp3, le cycle recommence

automatiquement. Par contre si 10 secondes se sont écoulées avant d’appuyer sur bp3, le

cycle arrête. Après 5 secondes, une lampe jaune allume pour avertir le temps restant. Alors,

pour recommencer le cycle, il faut appuyer de nouveau sur bp1.


Au repos une lampe rouge allume.


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Exercice n° 66 Remplissage et bouchonnage

Plusieurs grafcets sont essentiels pour faciliter la réalisation. Grafcet de Contrôle,

Convoyeur, Remplissage et Bouchonnage.

Le sélecteur DCY permet le démarrage du cycle. Le convoyeur est synchronisé pour une

avance de 2 secondes pour la position exacte des bouteilles à traiter. Par la suite s’il n’y a pas

de remplissage et de bouchonnage, une attente seulement de 1 seconde avant de

recommencer l’avance du convoyeur. S’il y a seulement un bouchonnage, une attente de 5

secondes a lieu. S’il y a seulement un remplissage ou un remplissage et un bouchonnage, une

attente de 15 secondes a lieu avant le nouveau départ du convoyeur. S’il y a présence de

bouteille à la position de remplissage, la valve de liquide ouvre pour une durée de 10

secondes et par la suite il y a une attente de 5 secondes pour l’égouttement. S’il y a une

présence de bouteille à l’endroit de bouchonnage, le piston est activé pour une période de 4

secondes et par la suite il y a une attente de 1 seconde. Le cycle arrête lorsque le sélecteur

DCY est désactivé mais le système complète le traitement de la dernière bouteille.

Entrées Sorties

DCY Sélecteur départ de cycle Remplissage Valve de liquide

PBR Présence bouteille remplissage Bouchonnage Piston pour bouchonner

PBB Présence bouteille bouchonnage Moteur Convoyeur

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Exercice n° 70 Le convoyeur classeur 4 positions

Un convoyeur doit classer des boîtes qui passent sur un convoyeur. Les petites boîtes

détectées par le capteur D sont acheminées sur le convoyeur #1. Les boîtes de moyen format

détectées par le capteur C et D sont acheminées sur le convoyeur #2. Les boîtes de grand

format détecté par le capteur B, C, et D vont sur le convoyeur #3. Les boîtes de très grand

format détecté par le capteur A, B, C et D vont sur le convoyeur #4. L’aiguillage se fait par

l’entremise de deux vérins bistable E et F. La distance entre chaque convoyeur est de 12

pouces. Les vérins E et F possèdent aussi des capteurs de positions soient e+, e-, f+ et f-. Le

sélecteur 2 positions, DCY démarre le cycle. Le positionnement des vérins E et F doivent

être à la position e- et f- par automatisme si nécessaire. Le convoyeur fonctionne jusqu’à

atteindre le ou les capteurs. Les vérins sont positionnés et le convoyeur fonctionne pendant 5

secondes pour évacuer la pièce. Les vérins sont repositionnés à e- et f- et le cycle

recommence si le sélecteur FCY n’est pas activé.

Une lampe verte fonctionne pour indiquer que le convoyeur est en attente d’une présence de

boîtes. Une lampe rouge clignote à chaque ½ seconde pour indiquer l’évacuation de la boîte.

Il doit y avoir un minimum de 1 seconde entre les deux fonctionnement des convoyeurs.

Vous devez faire :

1. faire le grafcet

2. faire la programmation et le simuler.

a partir de ce grafcet de point de vue commande, établir ... · Établir le grafcet fonctionnel de...

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