Notions de chaîne fonctionnelle
2 - Approche structurée des systèmes
automatisés
2.2 - Structuration en fonctions
principales d'automatisme
2.2.3 - Chaîne fonctionnelle
associée à une fonction opérative ou à une tâche.
Un automatisme
peut être représenté suivant le schéma ci-dessus. Sur ce schéma on a représenté
les liaisons qu'il peut y avoir entre les différents éléments du système automatisé.
Analysons ces différentes liaisons :
- l'opérateur dialogue
avec la partie commande (PC) du système à l'aide de boutons poussoirs du
pupitre ou d'un terminal de programmation, la partie commande peut dialoguer
avec l'opérateur à l'aide de voyants, de compteurs, d'afficheurs du pupitre,
etc...
- le pupitre communique
avec la partie commande soit à l'aide de signaux de différentes natures
(électriques, pneumatiques ou autres) soit directement avec les interfaces
de sortie pour les commandes d'arrêt d'urgence par exemple, en cas de dysfonctionnement
de la partie commande. En retour la partie commande enverra des signaux
vers le pupitre qui permettront à l'opérateur de suivre le fonctionnement
du système automatisé.
- la partie commande dialogue
avec la partie opérative (PO) au travers d'interfaces d'entrées et de sorties.
Si la partie commande est un automate, ce qui est souvent le cas dans notre
étude, il est nécessaire de changer la nature du signal ou de l'énergie
de sortie et inversement pour l'entrée. On utilise alors des interfaces
qui peuvent être soit des interfaces d'entrées de l'automate, soit des interfaces
de sorties de l'automate qui vont avoir pour but de changer la nature du
signal ou de l'énergie pour la rendre active sur la partie opérative ou
compréhensible par la partie commande.
- les interfaces vont permettre
l'établissement d'une communication entre la partie commande et la partie
opérative.
L'étude que nous allons faire
porte sur les informations qui partent de la partie opérative en direction
de la partie commande.
Notion de chaîne fonctionnelle
:
Une chaîne fonctionnelle est
un outil schématique de description du fonctionnement d'un actionneur d'un
système automatisé. On distingue deux parties sur une chaîne fonctionnelle
:
- une chaîne d'action qui part de la partie
commande vers la partie opérative,
- une chaîne d'acquisition d'information
qui part de la partie opérative vers la partie commande.
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Lorsqu'une action est pilotée
par une partie commande, elle engendre généralement un mouvement qu'il va
être nécessaire de contrôler. On pourra contrôler ce mouvement soit en cours
soit en fin de déroulement. La chaîne d'action va permettre de gérer ce mouvement,
de l'ordre qui est donné par la PC à la PO jusqu'à l'acquittement de la PO
à la PC après réalisation. Si on utilise le modèle grafcet, on peut établir
un lien direct avec une chaîne fonctionnelle. Une action associée à une étape
correspondra à une chaîne d'action et une réceptivité associée à une transition
correspondra à une chaîne d'acquisition.
Exemple :
Mise en situation :
On propose
le schéma de câblage suivant.
Sur ce montage,
il y a une partie commande électrique, et une partie opérative pneumatique.
Dans la partie
électrique, on trouve un bouton poussoir BP1 associé à un contact à ouverture
et un contact à fermeture, un contact à ouverture et un contact à fermeture
qui sont liés au capteur C1 que l'on trouve dans la partie opérative le long
du vérin V, deux électrovannes YV1 et YV0. Le capteur C1 détecte la position
sortie du vérin.
Dans la partie
pneumatique du montage, on trouve la partie opérative composée d'un vérin
double effet et d'un capteur. Il y a une interface de sortie qui est le préactionneur.
Ce préactionneur est un distributeur 4/2 bistable à pilotes électriques.
Montage :
description
littérale du fonctionnement du montage :
Conditions
initiales : le vérin est rentré, le capteur c0 est actif et son
contact associé est fermé.
Lorsque l'on
appuie sur le bouton poussoir bp1 , l'électrovanne YV1 est activée et le
distributeur bascule. Le piston du vérin est poussé et la tige du vérin
sort. Lorsque le vérin est sorti, le capteur c1 dont nous verrons
le fonctionnement plus loin dans un autre chapitre, est activé et le contact
électrique associé à ce capteur change d'état. A l'activation du capteur
c1, l'électrovanne YV0 est activée, le distributeur bascule et
la tige du vérin rentre.
description
grafcet du fonctionnement du montage :
description de la sortie du vérin par une chaîne fonctionnelle :
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