TP - L'écluse à sas

Présentation

Mise en situation :

Une écluse est un ouvrage d'art qui permet aux embarcations de franchir les dénivellations importantes en montant ou en descendant par remplissage ou vidange d'un sas. Le sas est constituée de deux portes délimitant un bassin dans lequel l'eau passe d'un niveau à l'autre par simple gravité (principe des vases communicants) grâce à des vannes.

On vous propose d'étudier le comportement d'une écluse à sas lors du passage d'un bateau.

Ecluse de Laurens

Ecluse de Laurens (Canal du Midi, 1674)

Problème :

Comment automatiser le fonctionnement d'une écluse ?

Démarche proposée :

Pour résoudre ce problème, on vous propose le séquencement suivant :

Séquence 1 - Etude du fonctionnement manuel
Séquence 2 - Fonctionnement automatique

Séquence 1 - Etude du fonctionnement manuel

Pupitre de commande

Pupitre de commande (Canal de Saint-Ours)

Problématique :

Comment piloter correctement une écluse à sas ?

Principe :

Le fonctionnement d'une écluse comporte un certain nombre d'opérations, qui doivent être effectuées dans un ordre bien précis.

Pour franchir une écluse à sas dans le sens montant (aval vers amont) :

L'eau du sas doit être au même niveau que le canal (bief) pour que les portes inférieures puissent s'ouvrir.
Le bateau pénètre dans l'écluse puis les portes (vantaux) se referment.
Le niveau d'eau dans le sas monte grâce à l'ouverture des vannes supérieures (vantelles).
Lorsque le bassin est rempli, les portes supérieures s'ouvrent et le bateau sort.

Ressources :

Pour vous aidez à faire la manipulation de cette séquence, vous disposez des ressources suivantes :

Icone L'écluse à sas - Les écluses du Canal du Midi

Icone Une écluse, comment ça marche ?

Manipulation :

Grâce à l'animation suivante, piloter manuellement l'écluse pour le passage d'un bateau dans le sens montant et descendant.

Séquence 2 - Fonctionnement automatique

Ecluse

Source : Pragmasoft

Objectif :

Dans cette séquence, vous proposerez un programme Grafcet pour un pilotage autonome de l'écluse à sas lors du passage d'un bateau dans le sens descendant.

Problématique :

Comment programmer une écluse à sas pour un fonctionnement automatique ?

Ressources :

Pour vous aidez à répondre aux questions de cette séquence, vous disposez des ressources suivantes :

Icone L'écluse

Icone Les systèmes automatiques - Le langage Grafcet

Bilan des entrées/sorties du programme

Question :

Q.1. Complétez puis recopiez en couleur le tableau suivant en précisant pour chaque information s'il s'agit d'un ordre envoyé à un actionneur, ou d'un compte-rendu provenant d'un capteur.

Grafcet brut

Question :

Q.2. En vous aidant de l'animation et du bilan des entrées/sorties de la question précédente, complétez puis recopiez en couleur le grafcet suivant en associant correctement les ordres aux étapes et les comptes-rendus aux transitions.

Grafcet optimisé

Principe :

Vous avez remarqué que le grafcet de la question précédente comportait des transitions inutiles car sans compte-rendu associé. Il est donc possible d'optimiser ce grafcet en supprimant les transitions vides et en regroupant les deux ordres (précédent et suivant) dans la même étape.