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On traitera aujourd'hui une version simplifiée d'une station de mélange (voir schéma au verso). Le produit final (PF) est composé de quatre composants que nous appellerons C1, C2, C3, C4. Le but est de toujours disposer de PF au niveau de la vanne de tirage. Le mélange se fait en deux phases :

• phase A, préparation C1+C2. On verse une dose de C1 dans la trémie A (ouverture de la vanne VC1 jusqu'à atteindre le niveau nc1), tout en actionnant le mélangeur MA situé dans cette trémie. Puis on verse une dose de C2 dans la trémie A (ouverture de la vanne VC2 jusqu'à atteindre le niveau nc2, le mélangeur MA reste actionné). Puis on continue MA pendant une durée notée TA. Puis le mélange est transvasé dans la trémie tampon (ouverture de la vanne VTA, jusqu'à tav qui indique que la trémie A est vide).
• phase B, second mélange. On déclenche en même temps trois actions : on active le mélangeur MB situé dans la trémie B, on démarre le skip en marche avant (AVS), on verse le mélange C1+C2 dans la trémie B (ouverture de la vanne VST durant tout le temps d'avance du skip, durée très largement suffisante). Puis, quand le skip arrive en haut (capteur skh), on arrête l'avance du skip jusqu'à ce qu'il soit vide (capteur skv) tout en maintenant MB (le skip se vide tout seul du fait de son inclinaison). A partir de ce moment, on actionne encore MB pendant une durée TB, en même temps on déverse le liquide C3 (ouverture vanne VC3 pendant une durée TC3 inférieure à TB), et on renvoie le skip en bas (action ARS, jusqu'au capteur skb). Le temps mis par le skip pour descendre sera toujours supérieur à TB. Dès l'arrêt de MB, on ouvre la vanne VTB jusqu'à tbv qui indique que la trémie B est vide.

Toutes les vannes sont monostables (elles se ferment automatiquement quand on ne les actionne pas). Les deux mélangeurs et le skip sont mus par des moteurs électriques. Le skip est rempli manuellement, pendant qu'il est en bas (notre système ne commande donc pas son remplissage). Mais un capteur skp indique si le skip est plein. Au moment où l'on veut démarrer l'avance du skip, il vaut vérifier que skp est activé. Si ce n'est pas le cas, il suffit d'attendre qu'il le soit (mais les autres actions, prévues pour fonctionner en même temps, doivent être lancées).

Question 1 (optionnelle si vous faites directement la question 2) : faites le Grafcet qui enchaîne séquentiellement la phase A puis la phase B tant que le capteur nh n'est pas activé (nh est placé de manière à permettre le rajout d'un dosage sans faire déborder le silo de PF). On relance les mélanges quand on est descendu au niveau nb. Si certains capteurs ou actionneurs non décrits ci-dessus sont vraiment nécessaires, précisez lesquels.

Question 2 : on désire optimiser le cycle décrit en première question, en effectuant un maximum d'actions simultanées. Principalement, on peut relancer une nouvelle phase A pendant que la phase B du dosage précédent se fait. Il faut simplement veiller à ne verser le nouveau dosage dans le silo tampon qu'après que tout le produit précédent en ait été sorti et que VST a été refermé. Faites le (ou les) Grafcet gérant ce cycle optimisé. Vous pouvez réutiliser certaines parties de la question 1 (si vous l'avez faite) en indiquant les numéros des étapes concernées (exemple : ici on remet les étapes 12 à 32).

Question 3 : contrairement aux questions précédentes, on suppose ici qu'on ne désire pas utiliser de Grafcet. Réalisez la phase A par câblage : vous utiliserez des bascules, des portes (et, ou, inverseurs...), et une tempo (ce composant comporte une entrée et une sortie, sa sortie passe automatiquement à 1 quand la durée TA s'est écoulée depuis que son entrée était passée à 1).

Question 4 : Simplifiez au maximum l'équation :

Question 5 : Tracez, à l'aide de portes (ET, OU, NAND,...) le schéma du circuit répondant au tableau de Karnaugh ci-après :

Tableau de Karnaugh, question 5 :

Schéma du dispositif :
Station de mélange

Patrick TRAU, ULP - IPST juin 07