DESS TSI - Première session 2003

Option Mécanique et Matériaux

Productique et Technologies Informatiques

Manutention de colis

Durée : 2h, documents personnels et calculatrice autorisés. Les documents sont tirés de l'épreuve d'automatisation du BTS Maintenance Industrielle session 1998.

Présentation du dispositif étudié :

• Le document PR présente le système complet (3 pages).
• Le dossier technique DT décrit plus précisément certains aiguillages et les filmeuses (3 pages).

Question 1 : Limitons nous à une partie du dispositif, celle décrite dans DT1. Nous allons décomposer le système en zones délimitées par des capteurs optiques et les aiguillages. Chacune de ces zones Zi correspond à un tapis roulant indépendant, mis en mouvement par un moteur MZi. Certaines zones ne peuvent contenir qu'un colis simultané, d'autres plusieurs.

• Z1 : entre les capteurs photoélectriques G1 et CA3-1. Ne peut contenir qu'un colis. Le lecteur de codes à barres donne un code parmi les suivants : 1 et 2 : colis pour les quais 1 et 2, 3 pour le quai erreur, 4 pour les quais suivants. Si ça vous arrange, vous pouvez supposer que la valeur est disponible jusqu'au moment où le colis aborde CA3-1.
• Z2 : entre A3 et CA3-2. Ne peut contenir qu'un colis.
• Z3 : entre CA3-2 et A10. Peut contenir plusieurs colis, mais cette zone n'est jamais saturée. Quand un colis arrive en A10 (détecté par CA10-1) le tapis Z3 s'arrête, on vérifie que le tapis de retour est libre (CA10-2 non actionné pendant 3 s), le vérin 8 pousse le colis puis Z3 peut à nouveau avancer.
• Z4 : entre A3 et CA4-1. Ne peut contenir qu'un colis.
• Z5 : entre A4 et CA4-2. Ne peut contenir qu'un colis.
• Z6 : après CA4-2. Nous ne commandons pas ce tapis dans cette question, c'est le poste de déchargement qui le fait avancer. Par contre Si nous remarquons que CA4-2 détecte un colis pendant plus de 10 secondes, le quai de chargement est saturé, on ne doit plus lui envoyer de colis (c'est suffisamment rare pour qu'on se permette de tout bloquer et d'attendre que le quai se libère).
• Z7 : entre A4 et CA5-1. Ne peut contenir qu'un colis.
• Z8 : entre A5 et CA5-2. Ne peut contenir qu'un colis.
• Z9 : après CA5-2. Comportement similaire à Z6.
• Z10 : après A5, vers les quais suivants. Nous ne le gérons pas dans cette question, on suppose qu'il n'y a jamais saturation à cet endroit.
• Z11 : tapis de retour. Nous ne le gérons pas dans cette question, imaginons qu'il avance presque toujours. La majorité des colis arrivent par CA10-2, mais certains colis en erreur sont insérés par le vérin 8.

Les aiguillages A3,A4,A5 sont composés de rouleaux mis en mouvement (tous les rouleaux du même aiguillage sont liés) par les moteurs MA3, MA4, MA5. Il n'y a qu'un colis à la fois dans un aiguillage. Il faut au maximum 3 secondes pour qu'un colis traverse un aiguillage (si MAi est en marche, évidemment).

Faites le Grafcet gérant cette partie de l'usine. Vous choisirez tous capteurs et actionneurs nécessaires, et pourrez soit les indiquer en clair en clair dans le Grafcet, soit prévoir une table définissant leurs noms. Vous pourrez également fixer des durées de différentes actions. Vous pourrez décomposer votre Grafcet en plusieurs, en précisant leur hiérarchie et synchronisation.

Question 2 : gestion de l'alimentation des filmeuses. (voir DT3)

Quand un colis arrive, il doit être envoyé devant une filmeuse intelligemment choisie :

• si l'une est occupée et l'autre libre, évidemment la libre.
• si les deux sont libres, celle qui n'a pas filmé le colis précédent.
• si les deux sont occupées, on attend (devant la filmeuse alimentée en avant dernier si possible, au milieu si vous n'y arrivez pas).

Faites le Grafcet. Vous choisirez tous capteurs et actionneurs nécessaires (en plus de ceux définis en DT3). Vous ne commandez pas les filmeuses, simplement vous " savez " quand elles sont libres.

Question 3 : gestion globale

En fait dans toutes les zones il peut y avoir plusieurs colis. Pour gérer l'intégralité du système il faut connaître à tout endroit les pièces présentes, leur nombre et leur destination. Pour ne pas avoir à prévoir toutes les combinaisons d'ordre possible d'arrivée de colis de destination différente, on va utiliser un langage à règles.

3.1 : de quel ordre doit il être ? (justifiez en quelques mots)

3.2 : Connaissez vous un système récent programmé ainsi (indice : il a 25000 capteurs et actionneurs) ?

3.3 : Dans un langage proche du Prolog (vous n'êtes pas obligé de respecter exactement la syntaxe) donnez en une ou plusieurs règles la gestion d'un aiguillage (avancement MAi et sortie du vérin Vi), en supposant que l'on dispose de variables entières indiquant le numéro d'aiguillage (contrairement au document PR2, on suppose que le numéro d'aiguillage correspond au numéro du quai, et également au code indiqué sur le colis), le nombre de colis en attente, le nombre maximal de colis admissibles, et toutes celles que vous jugerez utiles.

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Patrick TRAU, ULP - IPST mai 03