Séquenceur pneumatique
Cette étude vous présente le séquenceurpneumatique comme moyen deréalisation des automatismes séquentiels.
Elle est composée :
- d'une description du principe defonctionnement du séquenceur pneumatique,
- d'une application dans la réalisationpratique d'un automatisme dont le Grafcet est à séquenceunique.
Description du séquenceurpneumatique
Le séquenceur pneumatique est uneassociation linéaire de modules d'étape.
Un module d'étape correspond àune étape du Grafcet et son fonctionnement traduit les règlesd'évolution du Grafcet.
Une mémoire pneumatique bistableest l'élément logique de base de la réalisation d'un moduled'étape.
Principe de base du fonctionnement d'unmodule d'étape
Le module d'étape est construit àpartir d'une mémoire bistable et de portes logiques pour respecterles règles d'évolution du Grafcet. Pour que le fonctionnement du module d'étape soitconforme aux règles d'évolution d'une étape du Grafcet, il faut tenir comptedes conditions suivantes lors de sa réalisation :
- L'action associée à une étape alieu si l'étape est active.
- Une étape est considérée activéesi l'étape précédente est active et que la réceptivité associée àla transition est logiquement "VRAIE".
- Une étape doit être désactivée sil'étape suivante est active.
Une mémoire pneumatique bistable disposede deux signaux d'entrée (signal de mise à 1 et signalde mise à 0) et de deux sortiescomplémentaires.
L'activation de la mémoire sefait quand le signal de mise à 1 est à l'étatlogique 1 alors que sa désactivation est possiblequand le signal de mise à 0 est à l'étatlogique 1.
Ainsi, les conditions defonctionnement du module d'étape qu'il faut respecter peuventse traduire de la façon suivante :
- La mémoire délivrera unsignal de sortie si elle est activée. Ce signal servira à commanderl'action.
- Le signal de mise à 1de la mémoire sera constitué par la multiplication logique dusignal de l'étape précédente et la réceptivité associée à latransition précédente. De cette manière, l'activation de la mémoirese fera à la seule condition que l'étape précédente soit active etque la réceptivité associée à la transition précédente soitlogiquement "VRAIE" conformément aux règles d'évolution duGrafcet.
- La mémoire doit êtredésactivée lorsque la mémoire suivante devient active. Cecipeut être réalisé en connectant la sortie de la mémoire suivante ausignal de mise à 0 de la mémoire. De cette manière, la mémoireest désactivée quand la mémoire suivante est activée.
La figure 4.20présente la description schématique de laréalisation d'un module d'étape.
Figure 4.20 Description schématique de la réalisation d'un moduled'étape.
Sur cette figure, vous remarquez quela mémoire "n - 1" représente l'étapeprécédente alors que la mémoire "n + 1"désigne l'étape suivante de l'étape "n".
L'activation de la mémoire dumodule d'étape "n" ne sera possible que lorsque le signal à lasortie de la mémoire "n - 1" est à l'étatlogique 1 et que la réceptivité de la transition entrel'étape "n - 1" et l'étape "n" est logiquement"VRAIE".
C'est une cellule logique "ET"qui réalise cette condition logique. Cette cellule admet donc commeentrée, la sortie de la mémoire "n - 1" et un signal decapteur qui indique si la réceptivité associée à la transitionentre l'étape "n - 1" et "n" est logiquement"VRAIE".
La sortie de cette cellule logique"ET" constitue le signal de mise à 1 de la mémoire "n". Lesignal de mise à 0 de cette mémoire est constitué par lasortie de la mémoire "n + 1". Ainsi, quand la sortie dela mémoire "n + 1" sera active, la mémoire "n" doit êtredésactivée conformément aux règles d'évolution duGrafcet.
Les modules d'étape commerciauxpeuvent présenter certaines propriétés particulières selon leurfabricant. Par exemple, le module d'étape de Parker permet uneremise à 0 générale (RAZ). Cette remise à 0générale est assurée par un signal qui agit sur les entrées de miseà 0 de chacune des mémoires des modules d'étape.
Dans ce module d'étape, une cellulelogique "OU" est ajoutée au schéma du principe de base. Cettecellule admet comme entrées le signal de remise à 0 général(RAZ) et la sortie de la mémoire suivante. De cette façon, lamémoire présente peut être désactivée quand la mémoire suivante estactivée ou quand le signal de remise à 0 général (RAZ) est àl'état logique 1. Le schéma de ce module d'étape est donnéà lafigure 4.21.
Figure 4.21 Schéma deréalisation du module d'étape de Parker.
Certains modules d'étape présententaussi des voyants lumineux qui identifient l'étape active àtout moment de l'évolution du Grafcet.
Montage d'un séquenceur pneumatique àpartir de modules d'étape
La réalisation pratique d'unséquenceur pneumatique est possible par la mise en cascade deplusieurs modules d'étape. Onréalise ainsi une chaîne de modules d'étape.
Chaque module d'étape représente uneétape du Grafcet à réaliser.
Ainsi, pour la réalisation d'unGrafcet à quatre étapes, on aura besoin d'un séquenceur àquatre modules d'étape. Les modules d'étape sont montés surdes plaques d'embase alors que deux plaques d'extrémité doiventêtre placées au début de la chaîne et à sa fin.
La plaque d'extrémité dudébut de la chaîne sert généralement à alimenter la chaîne enpression commune et à diriger le signal du début du cycle vers lepremier module d'étape.
La plaque de la fin de la chaînecapte le signal de la fin du cycle et le retourne vers le signal dedébut du cycle.
Les fabricants de séquenceurspneumatiques ont mis en place un standard de symbolisationlogique des séquenceurs. Les séquenceurs commerciaux présententdes particularités différentes selon le fabricant.La figure 4.22 montre le schéma logique et le schéma d'usage d'unséquenceur Climax (système Polylog) sans remise à zéro générale àquatre modules d'étape.
Figure 4.22 Schéma logiqueet schéma d'usage d'un séquenceur Climax (système Polylog) à quatremodules d'étape.
L'entrée désignée par lalettre P sur le symbole logique de ce séquenceur sert àalimenter les modules d'étape en air comprimé.
Ce séquenceur est composé de quatremodules d'étape identifiés par les chiffres 1, 2, 3et 4. La sortie de chaque mémoire d'un module d'étapeest désignée par la lettre S suivie du chiffre du moduled'étape. Ainsi, la sortieS1 indique la sortie de la mémoire du moduled'étape 1.
Les entrées identifiées par leslettres R indiquent les signaux d'activation de chaque moduled'étape. Par exemple, l'entrée R1 sert à activer le moduled'étape 1 et l'entrée R2 sert à activer le moduled'étape 2.
L'entrée Rn désigne le signal de fin ducycle, elle met sous pression la sortie Sn qui, à son tour, peutcommander le début d'un nouveau cycle du Grafcet.
Ce séquenceur à quatre modules d'étapepeut ainsi servir à la réalisation d'une séquence à quatreétapes.
Figure 4.23 Schémalogique et schéma d'usage d'un séquenceur à trois modulesd'étape.
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