Automatismes (02_XDAUT)

• Coefficient : 4
• Volume Horaire: 81h estimées de travail (dont 54h EdT)
  CTD : 18h encadrées
  Labo : 36h encadrées
  Travail personnel hors EdT : 27h
• Dont projet : 21h encadrées et 10.5h projet personnel

Liste des AATs

Description

Le cours d'automatismes industriels de S2 permet à l'étudiant de se familiariser avec la structure d'un système automatisé et d'en connaitre les principaux constituants en technologies électrique et pneumatique. L'interaction entre le circuit de puissance et le circuit de commande câblé y est étudié en y incluant les sécurités élémentaires de mises en énergie et d'arrêts de sécurité. La découverte des systèmes de commandes séquentiels débute par l'étude et la réalisation d'un coffret de commande en logique câblé, puis se poursuit par la spécification fonctionnelle, le câblage et la programmation de cycles pilotés par un automate programmable industriel. La démarche d'ingénierie en conception et les normes industrielles des langages de spécifications (GRAFCET), de schématisation et de programmation sont mises en oeuvre de manière concrète dans un contexte de projet réalisé par équipe. Les 2/3 des activités pédagogiques ont lieu en immersion dans le laboratoire d'automatismes au contact de matériels, logiciels et méthodologie de conception et de mise en oeuvre industriels.

Acquis d'Apprentissage visés (AAv)

• AAv1 [heures:12, C1, C2, G2] (socle connaissances - eval individuelle): L'étudiant maîtrise le vocabulaire associé au domaine de l'automatisme, et possède une vision globale de la structure d'un système. Il comprend les problèmes spécifiques aux technologies pneumatiques et électriques et sait les résoudre dans les cas simples. Il maîtrise l'emploi du langage GRAFCET pour spécifier en équipe le fonctionnement séquentiel d'un sytème de commande programmée.

• AAv2 [heures:10 , C2, G2] (Documentation technique - évaluation collective) : A partir d'un cahier des charges donné, l'étudiant sera capable de constituer correctement* une documentation technique relative au projet. Cette documentation comprendra un schéma de puissance pneumatique et électrique, un schéma de commande électrique en partie commande câblée dont la logique sera justifiée par les équations de pilotage des préactionneurs issues du diagramme de cycle des actionneurs. Ces schémas de commande et de puissance seront réalisés sous un seul fichier editsab ou sur papier libre.

  • Correctement:
    • les constituants représentés et leurs interconnexions sont en adéquation avec le cahier des charges du projet et ne provoquent pas de dysfonctionnements ou de manquements aux exigences de sécurités.
    • représentation soignée et normalisée des différents constituants sur l'ensemble des schémas de câblage.
    • une nomenclature détaillée accompagne chaque schéma de câblage.
    • des cartouches adaptés et une disposition lisible des symboles donnent un caractère professionnel aux documents.

• AAv3 [heures:10 , C2, G2] (Validation par simulation - évaluation collective) : L'étudiant à partir de ses schémas de câblage élaborés précédemment, sera capable de valider correctement* les performances de son cycle en simulant. Il intègrera aussi correctement* l'aspect sécurité (prise en compte du relais de sécurité Kas et de ses contacts associés).

  • Correctement:
    • la simulation fonctionne conformément au cycle défini par le cahier des charges
    • l'étudiant est à l'aise dans la mise en œuvre de la simulation (facilité de pilotage des différents éléments)

• AAv4 [heures:15 , D1, C3, D3, D4] (Validation par expérimentation - collective): L'étudiant, à partir de ses schémas de câblage et/ou programme automate élaborés précédemment, sera capable de valider correctement* les performances du système de commande en expérimentant. Il raccordera les entrées/sorties de son système de commande aux capteurs et préactionneurs du banc didactique de manière à tester le respect du cahier des charges. Il intègrera aussi correctement* l'aspect sécurité (prise en compte du relais de sécurité Kas et de ses contacts associés).

  • Correctement:
    • le cycle de la partie opérative et les interactions opérateur-PC par l'intermédiaire du pupitre fonctionnent conformément au cahier des charges
    • le câblage du relais kas est conforme (automaintien, coupure des sorties, mise hors énergie du circuit de puissance)
    • l'étudiant est à l'aise dans la mise en œuvre de l'expérimentation

• AAv5 [heures: 10, A3] (spécifications fonctionnelles - eval collective) : A partir d'un cahier des charges donné, l'étudiant sera capable d'écrire correctement* , soit sur papier libre, soit sur logiciel dédié (editsab), une structure hiérarchisée de grafcets point de vue partie commande programmée avec pour objectif ultérieur la programmation d'un automate.

  • Correctement:
    • dans le respect du cahier des charges général (mouvements de la partie opérative, cycles avec compteurs et temporisations et signalisations du pupitre)
    • le point de vue de description demandé est respecté
    • la structure et l'interprétation des grafcets respectent les règles de syntaxe imposées par la norme.

• AAv6 [heures: 16, D1, D4, G2] (programmation automate - eval collective) : A partir d'un logiciel d'automatismes et d'un grafcet PC réalisé, l'étudiant sera capable de réaliser correctement* le programme automate en utilisant les langages industriels (LD, SFC, ST) en veillant à sa cohérence avec le grafcet.

  • Correctement:
    • la configuration des cartes et l'adressage E/S est conforme au matériel et au câblage physique
    • le programme se génère bien (pas d'erreurs)
    • la structure du programme et les langages de programmation préconisés sont respectés
    • l'adéquation grafcet/programme a bien été respectée

• AAv7 [heures: 8, E3, E4, F1, F2] (intégration - travail équipe - evaluation individuelle) : L'étudiant sera capable d'intégrer et de participer correctement au travail collectif demandé à l'équipe dans le cadre des deux projets d'automatismes (un sur la partie commande câblée, un sur la partie commande programmée). Il motivera, prendra des initiatives, discutera avec tous les membres de son équipe pour faire avancer le projet en fonction des jalons donnés par l'enseignant.

  • Correctement:
    • traite les membres de l'équipe et l'enseignant avec respect et les prévient toujours des absences ou retards éventuels
    • mets à jour un document de synthèse de son travail en préparation des entretiens
    • en tant que rapporteur, a bien synthétisé et relayé à son équipe les informations données par l'enseignant
    • est impliqué dans le projet et fait preuve de solidarité avec ses équipiers

Modalités d'évaluation

• 5 tests moodle individuels maximum en CTD pour évaluer des AAvs individuels purement techniques.
• 4 entretiens oraux par équipes en labo pour évaluer les AAvs collectifs à travers le travail de groupe
• Le rapporteur de chaque équipe est tiré au sort et présente seul le travail collectif de l'équipe lors des entretiens.
• Un entretien formatif en PC câblée et un entretien sommatif en PC câblée
• Un entretien formatif en PC programmée et un entretien sommatif en PC programmée
• l'AAV4 sera évalué 2 fois, la première en formatif en PC câblée et la deuxième en sommatif en PC programmée. La validation de l'AAV4 se base exclusivement sur l'expérimentation réalisée par l'étudiant

Mots clés

Structure système automatisé, circuit de puissance, circuit de commande, technologie pneumatique, technologie électrique, sécurités câblées, simulation électropneumatique, GRAFCET, structure hiérarchisée, partie commande programmée, automate Schneider M340, logiciel Unity Pro, langage LADDER, SFC, littéral structuré, temps de cycle

Pré-requis

algèbre de Boole

Ressources

• polycopié de cours sur la technologie pneumatiques
• polycopié de cours sur la technologie électrique
• polycopié de cours sur les sécurités électriques
• polycopié du cours sur le grafcet ;
• polycopiés de guidance du laboratoire ;
• polycopié de mise en oeuvre du logiciel Unity Pro.