Embouteillage huile

Exercice

ESA Skills

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Objectifs opérationnels

Conditions d’étude :

• •

 Demi groupe, en travail accompagné pour insister sur les règles d’évolution et ce que cela apporte.  Durée 4h.

• •

Décrire les évolutions de différents Grafcet Comparer le comportement en fonctionnement normal des deux solutions proposées Analyse du comportement, sur défaillance d’un capteur, des trois solutions proposées Introduction à la redondance (redondance homogène d’ordre 2 puis 3)

On donne : Pré requis •

Cours sur le Grafcet (5 règles) + exercices d’application

 Le schéma du système  La liste des capteurs et actionneurs utilisés en point de vue PO  4 Grafcets de fonctionnement du système

Connaissances à acquérir :

Type d’évaluation

•

 Formative

Notion de base sur les fonctions surveillance / sûreté

Exercice

ESA Skills

Schéma du système : Poste bouchage Poste remplissage Manu Arrêt Auto

Av

Pp1

Pp2

Capteurs : Av : Capteur d’avance du tapis Pp1 : Présence d’un bidon d’huile au poste de remplissage Pp2 : Présence d’un bidon d’huile au poste de bouchage Auto : Sélecteur de mode sur marche automatique Manu : Sélecteur de mode sur Manu Les Tâches de remplissage et de bouchage des bidons ne sont pas détaillées : L’action nommée « Remplir » démarre la tâche de remplissage La réceptivité « Fin remplissage » signale la fin de la tâche de remplissage L’action nommée « Boucher » démarre la tâche de bouchage La réceptivité « Fin bouchage » signale la fin de la tâche de bouchage Actionneur : Avancer : fait avancer le tapis en entraînant les bidons (de la gauche vers la droite)

ESA Skills Solution 1 :

Solution 2 :

Exercice

ESA Skills Solution 3 :

Exercice

ESA Skills Solution 4:

Exercice

Exercice

ESA Skills

Etat initial de la partie opérative:  Deux bidons vides sont devant le poste de remplissage. Au pas suivant (↑av) le premier bidon arrive au poste de remplissage.  Le sélecteur est mis en position marche automatique Etat final de la partie opérative:  Les deux bidons sont pleins et bouchés juste après le poste de bouchage. I)

Décrire l’évolution du grafcet de la solution 2 Ajouter en couleur, à côté de la situation, la tâche réalisée et sur quel bidon Situation initiale de la description: X10 Situation finale de la description: X13

II)

Décrire l’évolution du grafcet de la solution 3 Ajouter en couleur, à côté de la situation, la tâche réalisée et sur quel bidon Situation initiale de la description: X30 Situation finale de la description: X30

I)

Pour les trois solutions données et dans le cas étudié, que ce passe-t-il si le capteur pp1 défaillant (mauvais réglage ou défaillance interne) reste toujours à 0.

III)

Avec la solution 3, on envisage de mettre les deux capteurs au même endroit que pp1. Sachant que deux capteurs ont une probabilité très faible de tomber défaillant en même temps : Ajouter un graphe de surveillance des capteurs et modifier le graphe de remplissage/bouchage: Si au moment du ↑av les deux capteurs ont des valeurs différentes, alors : On bloque le Grafcet de gestion de l’avance (GAV), on allume le voyant « DEFAUT PP » On rend la réceptivité de la transition source toujours fausse. La réceptivité « effacement défaut » annule les actions du graphe de surveillance. Poste bouchage

Poste remplissage

Av

II)

Pp1 Pp2

Même chose que précédemment mais avec 3 capteurs Avec trois capteurs, on peut déclarer quel capteur est en défaut et continuer la production tant qu’un deuxième défaut n’est pas déclaré: C’est la solution 4. Mais cette solution est délicate à mettre en œuvre par la complexité de l’analyse des différents cas d’évolution pour arriver à un fonctionnement sûr de la commande. Il est à remarquer l’étape 33 indispensable pour attendre la fin du traitement du premier défaut. Il est à remarquer aussi que les sélections de séquence de ce graphe ne sont surtout pas exclusives.

Exercice

ESA Skills Correction de la question 4

Autre solution

ESA Skills

Exercice

Conclusion : Critères de choix pour classer les solutions en fonction de ce qui est attendu du système : Risque de rebut en cas de défaillance de PP1, de glissade et de pollution (sécurité des biens ou des personnes non assurée). Avec la solution 3, cela permet de supprimer un capteur: Moins de risque de tomber en défaillance (disponibilité un peu augmentée) et à moins cher. De plus, il n’y a moins de production de rebut en cas de défaillance de pp1 (Sécurité accrue). Solution économique qui semble optimale si l’on accepte les arrêts de production Avec la solution 3 et les deux capteurs mis sur la même information de position : Redondance homogène d’ordre 2 La défaillance d’un des deux capteurs est détectée (Sécurité accrue) mais la disponibilité est la même que dans la solution 2 et à peine plus faible (plus de pannes possibles mais détectées) que la solution 3. Solution qui ne présente que peu d’intérêt pour ce système Remarques : La disponibilité peut être améliorée si l’on continue de produire avec la réponse du capteur valide restant (mode palliatif): Montage d’un contact à trois positions pour assurer la réponse du capteur valide sur les deux entrées. Forçage de l’entrée en fonction du capteur valide. Mise en place d’un mode dégradé avec choix du capteur valide par l’opérateur. Avec la solution 4 (3 capteurs sur la même position) : Redondance homogène d’ordre 3 La défaillance est détectée mais on continue de produire normalement jusqu’à la défaillance d’un deuxième capteur. On a donc un fonctionnement de très haute sécurité, de haute disponibilité et de bonne fiabilité mais coûteux… Attention, ici on n’a traité que le cas d’un élément et cette solution peut être incongrue si l’analyse de la machine complète n’a pas été faite. Améliorer un point est une chose, mais si le reste est défaillant régulièrement cela est de l’argent mis par les fenêtre ! Il faut analyser la pertinence de l’amélioration avant de s’y lancer.