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20 mars 2015

Exercice 7 GRAFCET : Tri automatique de caisses selon leur taille

⚙️ Exercice GRAFCET — Automatisme industriel

Exercice 7 GRAFCET : Tri automatique de caisses selon leur taille

Tri de caisses · Détection · Poussoirs · Tapis roulants · GRAFCET

Cet exercice étudie un système automatisé permettant de trier des caisses de tailles différentes. Après leur arrivée sur un tapis, les caisses sont détectées puis orientées vers la voie d'évacuation correspondant à leur catégorie.

1. Présentation du système

Le système étudié réalise le tri automatique de caisses selon leur taille. Les caisses arrivent successivement sur un tapis roulant avant d'être dirigées vers différentes voies d'évacuation.

Le tri est effectué à l'aide de plusieurs poussoirs. Le premier poussoir participe à l'orientation initiale de la caisse, puis d'autres poussoirs permettent de diriger les caisses vers les tapis correspondant à leur catégorie.

🎯 Objectif pédagogique

Comprendre la logique d'un système de tri automatique et traduire son fonctionnement sous forme de GRAFCET.

2. Cahier des charges

Les caisses arrivent sur un tapis d'arrivée. Le système doit reconnaître la catégorie de la caisse puis la diriger vers la voie d'évacuation correspondante.

Un dispositif de détection placé avant le poussoir 1 permet de déterminer le type de caisse. Après cette identification, les différents poussoirs assurent le transfert de la caisse vers le tapis approprié.

📦 Principe du tri

Une caisse est détectée → son type est identifié → le système choisit la voie correspondante → la caisse est poussée vers le tapis d'évacuation.

3. Éléments du système

➡️ Tapis d'arrivée Il transporte les caisses vers la zone de détection et de tri.
🔎 Dispositif de détection Il permet d'identifier la catégorie ou la taille de la caisse avant son orientation.
↔️ Poussoir 1 Il participe à l'orientation de la caisse après sa détection.
↔️ Poussoir 2 Il intervient dans l'évacuation de la catégorie correspondante.
↔️ Poussoir 3 Il permet de diriger l'autre catégorie vers sa voie d'évacuation.
➡️ Tapis d'évacuation Les caisses triées sont transportées vers leur zone de sortie.

4. Détection et identification de la caisse

🔎 Pourquoi détecter la caisse ?

Le système ne peut pas commander le bon poussoir sans connaître auparavant la catégorie de la caisse. La détection est donc réalisée avant l'opération de tri.

📏 Identification de la taille

La présence des informations fournies par le dispositif de détection permet de différencier les deux catégories de caisses utilisées dans l'exercice.

💡 Principe du GRAFCET :

La condition de détection constitue une réceptivité permettant au GRAFCET de choisir la suite du cycle.

5. Fonctionnement du tri

Le cycle commence lorsqu'une caisse arrive sur le tapis d'entrée. Le système attend ensuite l'information provenant du dispositif de détection.

Arrivée de la caisse
→
Détection
→
Identification
→
Choix de la voie
→
Évacuation

Le point essentiel est que la commande du système dépend du résultat de la détection. La séquence n'est donc pas exactement la même pour les deux types de caisses.

6. Évacuation d'une petite caisse

📦 Petite caisse

Après identification, la caisse est orientée vers la voie prévue pour cette catégorie.

Détection
→
Poussoir
→
Tapis d'évacuation
🧭 Séquence de commande

Le GRAFCET doit commander le poussoir seulement après que la condition de détection correspondante est vérifiée.

7. Évacuation d'une grande caisse

📦 Grande caisse

La grande caisse suit une autre voie d'évacuation. Le GRAFCET doit donc commander le poussoir correspondant à cette catégorie.

Détection
→
Poussoir
→
Autre voie
🔀 Deux possibilités

La logique du tri peut donc être considérée comme une divergence conditionnelle : la suite du cycle dépend du résultat de la détection.

8. Analyse pour le GRAFCET

Pour passer du cahier des charges au GRAFCET, il faut identifier les étapes de fonctionnement et les conditions permettant de passer d'une étape à la suivante.

Phase Fonction Condition de transition
Attente Le système attend l'arrivée d'une caisse. Présence d'une caisse.
Détection Identification de la catégorie de la caisse. Information du dispositif de détection.
Orientation Commande du poussoir correspondant. Position de la caisse / fin du mouvement.
Évacuation Transport de la caisse sur la voie correspondante. Caisse évacuée.
Retour Retour du système dans son état initial. Conditions initiales retrouvées.
📌 Attention :

Les noms exacts des capteurs et des fins de course doivent être repris de votre schéma ou de votre cahier des charges original. Ils ne doivent pas être inventés lorsque l'information n'est pas fournie.

9. Travail à réaliser

1. Identifier les entrées et les sorties du système.

2. Identifier le rôle de chaque poussoir.

3. Déterminer comment le dispositif reconnaît les deux catégories de caisses.

4. Décomposer le fonctionnement en étapes successives.

5. Déterminer les réceptivités de chaque transition.

6. Établir le GRAFCET complet du système de tri.

📝 Conseil :

Avant de tracer le GRAFCET, écrivez la chronologie du cycle pour chaque type de caisse. Ensuite, regroupez les parties communes et représentez les deux possibilités dans le GRAFCET.

10. Schémas du système

🖼️ Image originale



Schéma original du système de tri automatique des caisses.

🎨 Version colorisée



Illustration colorisée destinée à faciliter la compréhension du fonctionnement du système.

11. Solution du GRAFCET

La solution est volontairement placée en dernière partie afin de permettre à l'élève de réaliser l'exercice avant de consulter la correction.

✅ Principe de la solution

La solution repose sur une succession d'étapes communes et sur une orientation différente selon le résultat de la détection de la caisse.

Arrivée
→
Détection
→
Identification
→
Choix du poussoir
Petite caisse La détection conduit vers la séquence d'évacuation prévue pour la petite caisse.
Grande caisse La détection conduit vers la séquence d'évacuation prévue pour la grande caisse.
🎯 Structure générale :

Attente → Détection → Identification → Orientation → Évacuation → Retour à l'état initial.

🖼️ Solution graphique originale




GRAFCET · Tri de caisses · Poussoirs · Détection · Tapis roulant · Automatisme industriel · Exercice corrigé

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