Durée : 2h, documents personnels et calculatrice autorisés. Les documents sont tirés du concours PLP2 Génie électrique session 2003. Ce sujet comporte deux pages de texte, plus trois figures. En cas d'informations insuffisantes, vous pouvez faire toute supposition qui vous arrange (et ne contredise pas le sujet), à condition de le préciser.
La chaîne de fabrication analysée ici est capable de produire des blocs manufacturés, en béton, type parpaings ou hourdis. Elle est constituée de sept parties principales :
Les agrégats proviennent en partie de la carrière située à proximité immédiate du site de l'usine. Les autres constituants sont achetés.
La centrale est constituée d'un malaxeur dans lequel sont introduits les différents éléments du mélange. Les agrégats (sable, graviers...) sont élevés au moyen d'un skip. Ils ont été pesés et transportés par le tapis peseur et le tapis d'amenée. Le ciment est introduit au moyen d'un transporteur à vis d'Archimède. On y ajoute l'eau et les adjuvants si nécessaire. Les quantités et les temps de malaxage dépendent des « recettes » qui ont été élaborées en fonction des blocs à réaliser et des caractéristiques des constituants. Le mélange ainsi réalisé est transporté par le tapis béton vers la presse de moulage. Par une rotation inverse du tapis béton, on peut décharger les rebuts lors du nettoyage du malaxeur en fin de production.
L'état initial de la centrale à béton est défini ainsi : le skip est vide et en position basse; le malaxeur est vide, trappe fermée.
A la demande « arrêt demandé en fin de cycle », le pesage des agrégats ne se fait plus; le skip plein se vide, le malaxage s'effectue, le skip redescend en position basse et le cycle s'arrête.
Le malaxeur n'est pas arrêté entre les gâchées. Sa mise en service s'effectue en « production normale » et en « marches de préparation », dès le début de ces modes de marche. Dans le second cas (choisi par temps froid en particulier), le malaxeur est mise en route à vide pendant 15 mn avant la première gâchée.
Les actions à envisager sont les suivantes (toutes sont monostables sauf celles dont l'arrêt est explicitement cité) :
Les dosages d'adjuvants, d'eau, de ciment des silos 1 et 2 se font par temporisations (de durées différentes) notées respectivement TA, TE, T1 et T2. La durée de malaxage d'une gâchée (notée TM) est très supérieure à ces quatre durées. La « recette » définit ces 5 durées. Dans certaines recettes, TA, T1 ou T2 peuvent être nuls, le ou les produits correspondants n'ont alors pas à être incorporés. Tous les produits sont incorporés à partir du moment où le skip commence à se vider (en FCA).
Les tapis eux aussi sont arrêtés au bout d'un certain temps. Il n'y a donc besoin que de peu de capteurs, vous préciserez ceux dont vous aurez besoin (s'il y en a).
Question 1 : Tracez le Grafcet de la centrale à béton, conformément aux indications données jusqu'ici. Évidemment, pendant le malaxage d'une gâchée, on prépare (en temps masqué) les gâchées suivantes.
Question 2 :La « recette » utilisée pour les différentes classes de produits dépend principalement du savoir-faire de quelques experts de l'entreprise, en fonction de divers critères qu'ils ont du mal à expliciter clairement. Une tentative de modélisation (mise en équation) de la recette a été tentée mais en vain, les experts semblent incapables d'expliquer comment ils font leur choix. On leur conseille d'essayer d'utiliser les méthodes de l'intelligence artificielle.
2a) Pensez-vous que c'est un bon conseil ? (justifiez!). Si oui, pourriez-vous donner quelques détails sur le type d'outils que vous leur conseillez d'utiliser (justifiez!).
2b) En vue d'un premier test, on a créé le source Prolog donné dans « fig.3 ». Quelles seront la (ou les) réponses aux buts suivants :
recette(bonne,C,E,100).
recette(Q,20,E,100).
recette(Extra,C,20,A).
Question subsidiaire :Dans une démarche d'assurance qualité, il est décidé de spécifier le fonctionnement global de l'unité de production par SADT. Tracez les schémas (actigrammes) A-0 et A0. Puis commencez à détailler le premier actigramme définissant la centrale à béton.
qualité_possible(moyenne).
qualité_possible(bonne).
qualité_possible(supérieure).
pourcentage_ciment(20,moyenne).
pourcentage_ciment(25,bonne).
pourcentage_ciment(30,supérieure).
recette(Qualité,Ciment,Eau,Agrégats) :-
qualité_possible(Qualité),
pourcentage_ciment(P,Qualité),
calcul_ciment_ou_agrégats(P,Ciment,Agrégats),
Eau is 0.2*(Ciment+Agrégats).
calcul_ciment_ou_agrégats(Pourcentage,C,A) :-
free(C),
C is (Pourcentage*A)/100.
calcul_ciment_ou_agrégats(Pourcentage,C,A) :-
free(A),
A is (C*100)/Pourcentage.
J'ai considéré ici que free(X) dit si la variable X est libre.
pour quelques pistes de solution, vous pouvez regarder la correction du sujet option SA (première et dernière questions identiques), pour retourner au sommaire des sujets d'examen, cliquez là
Patrick
TRAU, ULP - IPST
avril 04