Brevet de Technicien Supérieur

MAINTENANCE INDUSTRIELLE

Session 2009


Analyse et conception des solutions possibles
d’automatisation d’un moyen de production
(Sous-épreuve E 51)




CORRIGE
Ce dossier contient les documents : DC1 à DC8
LIGNE ″YOP″″ CORRIGE DC1

1°.- OPTIMISATION DU PLAN DE MAINTENANCE PREVENTIVE SYSTEMATIQUE

Q1-1 Documents à consulter : PR3, PR4, DT9 et DT12
Barème : Durée conseillée : 40 min
Compléter le tableau définissant l’état du système pour chaque opération de maintenance
préventive.
Nota : pour les alimentations en énergie, mettre 1 si le circuit est alimenté en énergie et 0 dans le cas contraire.

Opérations Actions sur les Situation des grafcets Alimentation
boîtiers de en énergie
commande GS GMMA GPN Préactionneurs
Grafcets en
0-Attente X100 = 1 X1 = 1 cours 1
d’évolution

Appui sur les Figeage des
1-Demande d’ARU X101 = 1 X0 = 1 0
« ARU » grafcets

Déverrouillage des
2-Contrôle des Figeage des
« ARU » X100 = 1 X0 = 1 0
ARU grafcets
Appui sur « BP1 »
Initialisation
3-Vérification des Sélection marche
X100 = 1 X2 = 1 des 1
réglages capteurs « Manu »
grafcets
4-Redémarrage du
Sélection marche Grafcets en
système en
« Auto » X100 = 1 X1 = 1 cours 1
fonctionnement
Appui sur « Dcy » d’évolution
automatique
5-Demande d’arrêt Figeage des
Appui sur « Arrêt » X100 = 1 X0 = 1 0
de fonctionnement grafcets
6-Redémarrage du
Sélection marche Grafcets en
système en
« Auto » X100 = 1 X1 = 1 cours 1
fonctionnement
Appui sur « Dcy » d’évolution
automatique

Q1-2 AMELIORATION DE LA PROCEDURE D’UNE CHUTE DE PRESSION
PNEUMATIQUE
Barème : 4/60 Durée conseillée : 10 min

Q1-2-1 Documents à consulter : DT7
Donner le nom du composant (p1) implanté dans le schéma pneumatique.
Pressostat (ou encore contact électrique à pression)

Q1-2-2 Documents à consulter : DT7
La nature du contact choisi, pour informer l’automate, permet-elle d’assurer une sécurité
positive ? Argumenter votre réponse.
Non. La détection d’une pression (p1 ≥ 5 bars) actionne le contact à ouverture ⇒
%I2.12 = 0. Une rupture de connexion alimentant le contact sera perçue comme une
présence de pression pneumatique.
LIGNE ″YOP″″ CORRIGE DC2
2°.- ANALYSE FONCTIONNELLE DES CONVOYEURS- AMELIORATION DU
BLOCAGE DES PACKS SUR LES CONVOYEURS

Q2-1 Documents à consulter : DT1 et DT9
Barème : Durée conseillée : 30 min
Etablir les chronogrammes de X11, X12, KM2, KM3 et EVA afin de vérifier qu’aucun pack ne
s’introduit dans l’élévateur lorsque celui-ci est mis hors énergie de puissance (RS3=0).

1
X1
0

1
X11
0

1
X12
0

1
X25
0

1
S2
0

1
S3
0

1
RS3
0

1
KM2
0

1
KM3
0

1
EVA
0

Q2-2 AMELIORATION DU BLOCAGE DES PACKS SUR LES CONVOYEURS
Barème : 5/60 Durée conseillée : 10 min
Q2-2 Documents à consulter : DT1, DT3 et DT7
A quelle valeur doivent être réglés les réducteurs de pression (RP2) et (RP3) pour ne pas
excéder un effort statique sur le pack bloqué de plus de 15 daN ?
F
p≤ avec S = π (1,25)2 = 4,91 cm2 ⇒ p ≤ 3 bars
S
LIGNE ″YOP″″ CORRIGE DC3

3°.- ANALYSE FONCTIONNELLE ET AMELIORATION DU SOUS-SYSTEME
ELEVATEUR

Q3-1 Documents à consulter : DT1, DT2 et DT3
Barème : Durée conseillée : 30 min
- Compléter l’ébauche du grafcet GPN2 (tâche « Convoyage dans élévateur – Elévation –
Transfert ») en intégrant la séquence du point de vue partie commande correspondant à
l’élévation d’un « pas » de 2 packs.
- Compléter les réceptivités repérées (r1) et (r2) du grafcet GPN2.

X1 . S7 . S56
20 KM7
X1 . S7 . S56


21 KM5 KM6
↓S5




25 KM4 35

S41 . S42 (r1) (r2)
S8 . S56 S56
26 KM4 36 KM7

S41 . S42 ↑S7 . S56

27 37


1



Q3-2 Documents à consulter : DT2
Barème : 2/60 Durée conseillée : 10 min
Donner les causes les plus probables de ce défaut.

- Patinage d’une des courroies au démarrage ou glissement d’une courroie par rapport
à son système d’entraînement.
- Phases d’accélération différentes entre les 2 moteurs.
LIGNE ″YOP″″ CORRIGE DC4

Q3-3 Documents à consulter : DT2 et DT3
Barème : Durée conseillée : 10 min
En tenant compte de l’implantation du deuxième capteur (S6), définir la nouvelle séquence du
point de vue partie commande correspondant à l’élévation d’un « pas » et assurant un décalage
quasiment nul entre les supports gauches et droits.
X1 . S7 . S56
20 KM7
X1 . S7 . S56




21 KM5 23 KM6

↓S5 ↓S6

22 24


1

Autre solution


S5 S6
21 KM5 KM6
S5 . S6
S5 S6
25 KM4 35 22 KM5 KM6
S5 . S6
S41 . S42
LIGNE ″YOP″″ CORRIGE DC5

4°.- ETUDE DE LA TABLE ELEVATRICE DU PALETTISEUR

Q4-1 ANALYSE DU CIRCUIT DE PUISSANCE HYDRAULIQUE
Barème : Durée conseillée : 30 min

Q4-1-1 Documents à consulter : DT8
D’après les raccordements hydrauliques du vérin (Y), ce vérin se comporte-t-il comme un vérin
simple effet ou double effet ? Justifier votre réponse.
Ce vérin se comporte comme un vérin simple effet car il ne développe un effort que dans
un seul sens (sortie de tige : élévation table élévatrice) ; la chambre avant étant
raccordée à un circuit de gavage (rentrée de tige par la pesanteur).


Q4-1-2 Documents à consulter : DT5, DT6 et DT8
Déterminer les niveaux logiques des bobines (EVY) et (KM27 : contacteur du groupe moto-
pompe) pour les commandes de montée, descente et arrêt de la table élévatrice.

Mouvements de la Niveaux logiques
table élévatrice EVY KM27
Montée 0 1
Descente 1 0
Arrêt 0 0

Q4-1-3 Documents à consulter : DT8
Sachant que le composant (VP1) est une « valve parachute » implantée sur la chambre arrière
du vérin (Y), quelle fonction assure ce composant en cas de rupture du flexible de
raccordement situé entre (RD1) et (VP1) ? Argumenter votre réponse en expliquant son
fonctionnement.

(VP1) assure une fonction sécurité. La rupture du flexible de raccordement, entraîne une
chute de pression côté flexible et le pilotage de (VP1) par la pression présente dans la
chambre arrière du vérin. Comme la charge est motrice, le pilotage de (VP1) empêche la
descente de la table élévatrice.
Q4-2 DETERMINATION DE LA PUISSANCE DU GROUPE HYDRAULIQUE
Barème : Durée conseillée : 30 min


LIGNE ″YOP″″ CORRIGE DC6

Q4-2-1 Documents à consulter : DT5, DT6 et DT8
Calculer le débit (Qy) à l’entrée du vérin et le débit théorique (QPH) à la sortie de la pompe en
l/min. Comparer (Qy) à (QPH) et préciser les principaux éléments causant l’écart de débit.
Cy 557 -2
π (8)2
Qy = V y . S = S = x 60 x10 x x10-2 = 8,4 l/min
t 20 4
QPH = qPH . NME = 7 x 10-3 x 1430 = 10 l/min

Qy < QPH ; le rendement volumétrique de la pompe et le réducteur de débit (RD1) sont les
principaux éléments engendrant l’écart de débit entre la pompe et le vérin.


LIGNE ″YOP″″ CORRIGE DC8
Q4-2-2 Documents à consulter : DT5, DT6 et DT8
Calculer la pression nécessaire (py) à l’entrée du vérin pour la charge maximale et en déduire la
pression (pPH) à la sortie de la pompe en bar. (Arrondir les valeurs en valeurs entières par
excès).
Fy 7287
py = = = 145 bars
S π (4)2
pPH = 145 x 1,10 = 160 bars (pPH = valeur de réglage de LP1 car QPH > Qy)


Q4-2-3
Calculer la puissance nécessaire (PGH) du groupe hydraulique en kW.

QPH . pPH 10 x 160
PGH = = = 2,90 kW
600 . ηPH 600 x 0,92
LIGNE ″YOP″″ CORRIGE DC7


Q4-3 Documents à consulter : DT5, DT6, DT7, DT8, DT11
Barème : Durée conseillée : 20 min
Compléter l’ébauche du grafcet GPN6 (tâche « Initialisation et Mise à niveau table élévatrice)
du point de vue partie commande.
Rappel : (S25) est le capteur de présence palette.

X1 . fdcb

60 C20 :=0 EVY
X1 . fdcb . ↑S25
fdch . X51
61 KM27

S270 . S271

62 EVY
S270 . S271
63
↓X57

64 C20 := C20+1

[C20 = 6] [C20 < 6]
LIGNE ″YOP″″ CORRIGE DC8



5°.- CHANGEMENT DE FORMAT DES PALETTES – MODIFICATIONS A APPORTER
AU PALETTISEUR

Q5 Documents à consulter : DT10
Barème : Durée conseillée : 20 min
En vous inspirant du grafcet initial GPN4, proposer les modifications à apporter aux étapes 46
et 48 ainsi qu’à leurs transitions pour produire des couches de 5 rangées au lieu de 6.
Nota : De nouvelles informations (Pal1) pour les palettes de 1200x1000 et (Pal2) pour les palettes de 1200x800
ème
sont exploitées par la partie commande. Si un 2 compteur est nécessaire, prendre (C12).

X1 . S120 X2
40 KM12 AR C10 := 0 C11 := 0
X1 . S120 . c1 . d0 ↑S110
41 KM11 C10 := C10+1
[C10 = 5]
42 KM11
↓S110
43 KM11
↓S111
44 KM11 EVC
c0
45 EVC EVD
d1 Pal1 + Pal2 Pal2
46 C11 := C11+1 C12 := C12+1

[C11 < 3] . [C12 < 5] ( [C11 = 3] + [C12 = 5] ) . c1 . d0 . X52
47 KM12 AV
S121 Pal2 . [C12 = 5]
48 C11 := 0 C12 := 0
[C11 = 0]