Durée : 2h, documents personnels et calculatrice autorisés. Les documents sont tirés du sujet d'agrégation interne de génie mécanique session 2004. Ce sujet comporte 4 pages de texte, plus une annexe sur 5 pages, ainsi que la documentation des automates TSX et Micro1. 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 machine MBM 2000 est conçue et réalisée par la société Cybernix. Elle est destinée à fabriquer des cartes à puces. Elle intègre une ligne de conditionnement des cartes vierges et une ligne de conditionnement des puces (appelées ici micromodules) qui arrivent en rouleaux de films (visibles à gauche sur la photo de la machine). La cadence de la machine est de 2000 cartes à l'heure.
fig.1 : photo de la
MBM2000
Un début de SADT a été réalisé (Annexe A). Bien que comportant encore quelques erreurs de syntaxe et n'étant pas complètement développé, il vous donne une présentation du dispositif. Je vais néanmoins vous décrire le processus en français, avec plus de détails.
La première ligne de la machine conditionne les cartes. Les 9 postes sont numérotés (Ci, i=1 à 9):
La seconde ligne prépare les micromodules. Les 4 postes sont nommés Mx, x=A à D :
Les micromodules arrivent sur un film comportant deux rangées de micromodules.
fig.2 : le film dans la
ligne micromodules
Dans le poste MC, un bloc de détection permet de :
vérifier la bonne position du film (détecteurs C1 et C2 en regard des trous d'entraînement du film),
identifier les composants défectueux (détecteurs C3 et C4). En effet, lors de la fabrication du film, tous les micromodules sont testés, les non conformes sont percés pour qu'ils soient facilement identifiables.
Les informations sur les micromodules défectueux sont mémorisés de manière à être disponibles dans le poste MD, où deux micromodules sont découpés l'un après l'autre par un poinçon puis amenés au poste C6 à l'aide d'une ventouse. Si l'un des deux est défectueux, seul le conforme est poinçonné, si les deux sont défectueux aucun n'est poinçonné.
fig.3 : poste MD (coupe
perpendiculaire à l'axe du film)
Le poste MB doit faire avancer le film de deux encoches pour passer d'une rangée de deux micromodules à la suivante. Lors de la mise en place d'un nouveau film, une série de 6 trous permet de détecter la présence des premiers micromodules. De plus il signale une mauvaise position du film lorsqu'il détecte un décalage entre les informations données par C1 et C2 (un intervalle de tolérance est évidement prévu). La fin du film est également précisée par les 6 mêmes trous.
fig.4 : entame (début
d'un nouveau film). La fin du film est identique (mais dans l'autre
sens)
Tracez le Grafcet de toute l'installation. Il commandera chaque poste de la ligne cadres par 9 étapes, où vous indiquerez comme action C1 à C9 (on suppose que 9 Grafcet esclaves géreront plus précisément chaque poste, mais vous ne les tracez pas dans cette question). Pour la ligne micromodules, vous utiliserez les actions :
Vous utiliserez les détecteurs définis dans le cahier des charges, ainsi que tous les capteurs de fin d'action dont vous aurez besoin. Vous supposerez qu'une variable MD1 indique si le micromodule actuellement en piste 1 dans le poste MD est défectueux, MD2 pour la piste 2, sans vous occuper ici comment on récupère ces informations.
Revenons au SADT. Détaillez l'actigramme A3 (si possible détaillez en aussi au moins un sous-actigramme). Avez-vous vu quelques erreurs (de syntaxe) dans les actigrammes donnés en annexe (ne perdez pas trop de temps pour chercher ces erreurs) ?
Faites le Grafcet du poste C8 d'après le cahier des charges suivant : On attend la demande de démarrage de la part du Grafcet maître. Puis on met en place l'appareil de mesure (action AVM). Une fois l'appareil en place (capteur m+), on effectue la mesure (action MES). Au bout de 2s, la mesure est terminée, si la carte est conforme le capteur cc vaut 1 (mais ne le mémorise pas). Puis on retire l'appareil de mesure (action REM, jusqu'au capteur m-). Si la carte était défectueuse, on l'éjecte (action EJC, jusqu'à ce que le capteur d passe à 1). Puis le cycle peut recommencer.
Une fois le Grafcet tracé, écrivez le programme correspondant, pour l'automate Micro1 (ou pour un TSX, mais uniquement en langage ladder, on suppose ne pas disposer de l'option Grafcet).
Quelles technologies vous semblent possibles pour mettre en oeuvre la partie commande de ce système (avec justification). Serait-il utile intelligent d'acquérir un logiciel de supervision pour gérer (au moins) le Grafcet maître de ce système ?
au bout de ce lien, une proposition de correction de la première question.
Patrick
TRAU, ULP - IPST
mars 05