🏭 ADM — Système de tri de cartons par hauteur

BTS Electrotechnique — 1ère année — Durée : 3h
Factory IO / Machine Expert Basic
Séance d'Analyse Diagnostique Maintenance

Mise en situation

🎬 Vidéo de démonstration

Si la vidéo ne s'affiche pas, assurez-vous que le fichier demo.mp4 est dans le même dossier que cette page.

📦 Description du système

Le système étudié est une ligne de tri de cartons par hauteur. Les cartons arrivent sur un convoyeur d'entrée, sont détectés par des capteurs, puis aiguillés vers la gauche (grands cartons) ou vers la droite (petits cartons).

Principe de tri :
— Grand carton : détecteur bas CB = 1 ET détecteur haut CH = 1 → transfert gauche
— Petit carton : détecteur bas CB = 1 ET détecteur haut CH = 0 → transfert droit

Principaux capteurs

VariableAdresseRôle
CH%MX0.0Détecteur haut — grand carton
CB%MX1.0Détecteur bas — présence carton
CP%MX2.0Détecteur palette
PEG / PSG%MX4.0 / %MX5.0Présence entrée/sortie gauche
PED / PSD%MX6.0 / %MX7.0Présence entrée/sortie droite

Principaux actionneurs

VariableAdresseRôle
CE%MX20.0Convoyeur entrée
CCP%MX21.0Chargement carton sur plateau
TG / TD%MX23.0 / %MX24.0Transfert gauche / droit
CG / CD%MX25.0 / %MX26.0Convoyeur gauche / droit
📥 Fichiers à télécharger

Téléchargez les fichiers suivants et placez-les dans un dossier de travail :

Procédure de mise en route :
1. Ouvrir Maquette_Tri_Hauteur_panne.factoryio dans Factory IO
2. Ouvrir tri_carton.smbp dans Machine Expert Basic
3. Dans Factory IO : File → Driver → vérifier la connexion Modbus TCP
4. Lancer la simulation Factory IO puis mettre l'automate en RUN
📚 Rappel de la démarche de diagnostic (cours MG2)
Arbre de localisation de la défaillance
🔌 Mise en énergie possible ?
OUI →
continuer
NON →
Problème chaîne d'énergie
🔑 Mise en service possible ?
OUI →
continuer
NON →
Problème boucle de réarmement / sécurité
▶️ Démarrage du cycle correct ?
OUI →
continuer
NON →
Problème conditions initiales / départ cycle
🔄 Cycle normal, sans arrêt ?
OUI →
Système OK
NON →
Problème chaîne d'action ou d'acquisition
Étapes du diagnostic : Établir le constat → Identifier la fonction défaillante → Lister les composants suspects → Hiérarchiser les hypothèses → Effectuer les contrôles → Identifier le composant défectueux → Corriger → Essayer

Activité 1 — Panne capteur palette Niveau 3 — Diagnostic 45 min

📋 Mise en situation

La ligne de tri fonctionnait normalement. Ce matin, l'opérateur vous appelle : le cycle ne se déroule plus correctement. Vous êtes le technicien de maintenance appelé en intervention.

⚠️ La maquette Factory IO contient une panne simulée. Observez attentivement le comportement du système avant de commencer.
1️⃣ Observation — Constat de défaillance

Lancez le cycle et observez attentivement. Décrivez précisément ce qui se passe et ce qui devrait se passer normalement.

2️⃣ Localisation — Arbre de localisation

Répondez aux questions de l'arbre de localisation (cours MG2) :

QuestionRéponse (OUI/NON)Conclusion
Mise en énergie possible ?
Mise en service possible ?
Démarrage du cycle correct ?
Cycle normal, sans arrêt ?
3️⃣ Identification — Fonction défaillante
💡 Astuce : Observez dans Machine Expert Basic quelle étape du GRAFCET reste active en permanence. Utilisez la table d'animation pour surveiller l'état des variables.
4️⃣ Fiche de diagnostic
Listez vos hypothèses, du plus facile à vérifier au plus complexe. Remplissez au fur et à mesure de vos contrôles.
Hypothèse de défaillance Contrôle à effectuer Matériel utilisé Localisation du contrôle Précautions Résultat attendu si correct Résultat obtenu Interprétation
5️⃣ Énoncé du diagnostic et correction

Activité 2 — Palette en travers Niveau 1-2 — Réglage 30 min

📋 Mise en situation

La panne du capteur CP a été réparée. Le système fonctionne à nouveau, mais un nouveau problème est signalé : les cartons partent en travers sur les convoyeurs de sortie. La production est dégradée.

💡 Ce type de problème correspond à un réglage incorrect d'un paramètre du programme. Il s'agit d'une intervention de niveau 1 ou 2.
1️⃣ Observation du dysfonctionnement
2️⃣ Identification de la cause
💡 Dans Machine Expert Basic, regardez la tâche 7 - Tempos. Les temporisateurs contrôlent la durée des transferts latéraux.
Rappel : Un temporisateur TON avec TB=1s et préréglage=N dure N secondes. Si la durée est trop longue, le carton dépasse sa position cible.
3️⃣ Correction par essais

Modifiez le préréglage du temporisateur dans Machine Expert Basic et testez. Notez vos essais :

Essai n°Valeur testéeRésultat observéCorrect ?
1
2
3

Activité 3 — Inversion du tri Amélioration — Modification programme 30 min

📋 Demande client

Le responsable de production vous transmet la demande suivante :

Demande d'amélioration : Suite à une réorganisation de l'atelier, nous souhaitons désormais envoyer les petits cartons à gauche et les grands cartons à droite. Merci de modifier le programme en conséquence.
💡 Il s'agit d'une amélioration du système (voir cours MG2). La modification doit être validée avant mise en œuvre.
1️⃣ Analyse du programme actuel

Dans Machine Expert Basic, ouvrez 8 - Sorties et analysez les rungs qui pilotent les transferts :

RungActionneur pilotéCondition(s) actuelle(s)Effet actuel
Rung5
Rung6
2️⃣ Plan de modification
⚠️ Avant de modifier le programme, assurez-vous d'avoir compris la logique. Une erreur pourrait bloquer le système.
3️⃣ Modification dans Machine Expert Basic
Procédure : Ouvrir 8-Sorties → double-cliquer sur le contact à modifier → changer l'adresse → valider → transférer le programme → tester.

Activité 4 — Tri 3 tailles Amélioration — Évolution système 35 min

📋 Nouvelle demande client
Demande d'évolution : Nous recevons désormais 3 tailles de cartons. Nous souhaitons envoyer les petits et moyens cartons à gauche et les très grands cartons à droite. Un capteur supplémentaire CH2 (détecteur très haut) est déjà installé dans Factory IO.
Nouvelle logique de tri :
— Petit carton : CB=1, CH=0, CH2=0 → gauche
— Grand carton : CB=1, CH=1, CH2=0 → gauche
— Très grand carton : CB=1, CH=1, CH2=1 → droite
1️⃣ Ajout du capteur CH2 dans Factory IO
Procédure : Dans Factory IO → File → Driver → repérer le capteur "Détecteur très haut" → lui donner le nom CH2 → lui affecter une adresse automate disponible.
2️⃣ Déclaration de la variable dans Machine Expert Basic
Procédure : Dans MEBasic → Variables globales → ajouter la déclaration de CH2 et de la nouvelle variable de mémorisation.
3️⃣ Nouvelle logique de mémorisation

Complétez le tableau des nouvelles conditions de mémorisation (à modifier dans 8-Sorties) :

VariableNouvelle condition logiqueDescription
P_C
G_C
TG_C
4️⃣ Modification des transitions du GRAFCET

Quelles transitions du GCT (Tâche 2) faut-il modifier pour prendre en compte la nouvelle logique ?

TransitionNouvelle conditionDestination
FT2 → gauche
FT2 → droite