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  Mécanique des fluides  

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Séquenceur pneumatique  
  • 1. Introduction
  • 2. Montage d'un séquenceur...
  • 3. Réalisation des Grafcet à séquence...
  • 4. Évolution du cycle carré avec le...
  • 5. Partie commande du cycle carré...
  • 6. Résolution d'une séquence

1. Introduction

Cette étude vous présente le séquenceur pneumatique comme moyen de réalisation des automatismes séquentiels.

Elle est composée :

  • d'une description du principe de fonctionnement du séquenceur pneumatique,
  • d'une application dans la réalisation pratique d'un automatisme dont le Grafcet est à séquence unique.

Description du séquenceur pneumatique :

Le séquenceur pneumatique est une association linéaire de modules d'étape.

Un module d'étape correspond à une étape du Grafcet et son fonctionnement traduit les règles d'évolution du Grafcet.

Une mémoire pneumatique bistable est l'élément logique de base de la réalisation d'un module d'étape.

Principe de base du fonctionnement d'un module d'étape :

Le module d'étape est construit à partir d'une mémoire bistable et de portes logiques pour respecter les règles d'évolution du Grafcet. Pour que le fonctionnement du module d'étape soit conforme aux règles d'évolution d'une étape du Grafcet, il faut tenir compte des conditions suivantes lors de sa réalisation :

- L'action associée à une étape a lieu si l'étape est active.

- Une étape est considérée activée si l'étape précédente est active et que la réceptivité associée à la transition est logiquement "VRAIE".

- Une étape doit être désactivée si l'étape suivante est active.

Une mémoire pneumatique bistable dispose de deux signaux d'entrée (signal de mise à 1 et signal de mise à 0) et de deux sorties complémentaires.

L'activation de la mémoire se fait quand le signal de mise à 1 est à l'état logique 1 alors que sa désactivation est possible quand le signal de mise à 0 est à l'état logique 1.

Ainsi, les conditions de fonctionnement du module d'étape qu'il faut respecter peuvent se traduire de la façon suivante :

La mémoire délivrera un signal de sortie si elle est activée. Ce signal servira à commander l'action.

Le signal de mise à 1 de la mémoire sera constitué par la multiplication logique du signal de l'étape précédente et la réceptivité associée à la transition précédente. De cette manière, l'activation de la mémoire se fera à la seule condition que l'étape précédente soit active et que la réceptivité associée à la transition précédente soit logiquement "VRAIE" conformément aux règles d'évolution du Grafcet.

La mémoire doit être désactivée lorsque la mémoire suivante devient active. Ceci peut être réalisé en connectant la sortie de la mémoire suivante au signal de mise à 0 de la mémoire. De cette manière, la mémoire est désactivée quand la mémoire suivante est activée.

La figure suivante présente la description schématique de la réalisation d'un module d'étape.

Description schématique de la réalisation d'un module d'étape :

Sur cette figure, vous remarquez que la mémoire "n - 1" représente l'étape précédente alors que la mémoire "n + 1" désigne l'étape suivante de l'étape "n".

L'activation de la mémoire du module d'étape "n" ne sera possible que lorsque le signal à la sortie de la mémoire "n - 1" est à l'état logique 1 et que la réceptivité de la transition entre l'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 comme entrée, la sortie de la mémoire "n - 1" et un signal de capteur qui indique si la réceptivité associée à la transition entre 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". Le signal de mise à 0 de cette mémoire est constitué par la sortie de la mémoire "n + 1". Ainsi, quand la sortie de la mémoire "n + 1" sera active, la mémoire "n" doit être désactivée conformément aux règles d'évolution du Grafcet.

Les modules d'étape commerciaux peuvent présenter certaines propriétés particulières selon leur fabricant. Par exemple, le module d'étape de Parker permet une remise à 0 générale (RAZ). Cette remise à 0 générale est assurée par un signal qui agit sur les entrées de mise à 0 de chacune des mémoires des modules d'étape.

Dans ce module d'étape, une cellule logique "OU" est ajoutée au schéma du principe de base. Cette cellule admet comme entrées le signal de remise à 0 général (RAZ) et la sortie de la mémoire suivante. De cette façon, la mémoire présente peut être désactivée quand la mémoire suivante est activée ou quand le signal de remise à 0 général (RAZ) est à l'état logique 1. Le schéma de ce module d'étape est donné à la figure suivante.

Schéma de réalisation du module d'étape de Parker :

Certains modules d'étape présentent aussi des voyants lumineux qui identifient l'étape active à tout moment de l'évolution du Grafcet.

2. Montage d'un séquenceur pneumatique à partir de modules d'étape

La réalisation pratique d'un séquenceur pneumatique est possible par la mise en cascade de plusieurs modules d'étape. On réalise ainsi une chaîne de modules d'étape.

Chaque module d'étape représente une étape du Grafcet à réaliser.

Ainsi, pour la réalisation d'un Grafcet à quatre étapes, on aura besoin d'un séquenceur à quatre modules d'étape. Les modules d'étape sont montés sur des plaques d'embase alors que deux plaques d'extrémité doivent être placées au début de la chaîne et à sa fin.

La plaque d'extrémité du début de la chaîne sert généralement à alimenter la chaîne en pression commune et à diriger le signal du début du cycle vers le premier module d'étape.

La plaque de la fin de la chaîne capte le signal de la fin du cycle et le retourne vers le signal de début du cycle.

Les fabricants de séquenceurs pneumatiques ont mis en place un standard de symbolisation logique des séquenceurs. Les séquenceurs commerciaux présentent des particularités différentes selon le fabricant. La figure suivante montre le schéma logique et le schéma d'usage d'un séquenceur Climax (système Polylog) sans remise à zéro générale à quatre modules d'étape.

Schéma logique et schéma d'usage d'un séquenceur Climax (système Polylog) à quatre modules d'étape :

L'entrée désignée par la lettre P sur le symbole logique de

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