Chaine d Action

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CHAÎNE D’ACTION CHAÎNE D’ACTION A A utomatique et utomatique et I I nformatique nformatique I I ndustrielle ndustrielle

description

la descreption de la partie operative

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  • CHANE DACTIONAutomatique et Informatique Industrielle

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  • UN DES RLES DE LA PC EST DENVOYER DES SIGNAUX POUR AGIR SUR LA POI) STRUCTURE DE LA CHANE ACTIONPARTIECOMMANDETraiter lesinformationsInterfaceTransmettrelinformationPractionneurGrer lnergie de puissanceActionneurAgir sur le processusnergie depuissanceEffecteursde lapartieoprative

    lune des phases du traitement est d

  • I) STRUCTURE DE LA CHANE ACTION PC programmable

    (API: automate programmable industriel)- Savoir cbler une sortie- Savoir reprsenter le cblage dune sortie PC cble

    - Savoir cbler en srie, en parallle- Savoir lire le schma de la PC lectrovanne Interface lectro-pneumatique

    - Savoir cbler- Savoir reprsenter

  • I) STRUCTURE DE LA CHANE ACTION Distributeurs

    . bistable . monostable- Savoir cbler- Savoir reprsenter Contacteur

    - Savoir cbler- Savoir reprsenter Vrins pneumatiques

    . simple effet . double effet- Savoir cbler- Savoir reprsenter Moteur asynchrone triphas

    - Savoir cbler- Savoir reprsenter- Connatre les protections lectriques

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  • II) SAVOIR ET SAVOIR-FAIRE ABORDS pendant la 1re srie de TP Voir le document que je vous ai remis

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  • III) DISTRIBUTEURCest le practionneur qui commande les dplacements du vrina) Distributeur 5/2 bistableIci, commande lectrique : quip de 2 lectrovannes.Pour un vrin double effet

  • III) DISTRIBUTEURa) Distributeur 5/2 bistableMTHODE pour complter le schma du distributeur

    1- Finir la case de droite2- Remplir la case de droite pour que le vrin reste dans la position dessine3- Retirer provisoirement les symboles de la case de droite4- Remplir la case de droite pour que le vrin quitte la position dessine5- Mettre ces symboles dans la case de gauche6- Remettre les symboles dans la case de droiteTERMIN

  • III) DISTRIBUTEURCest le practionneur qui commande les dplacements du vrinb) Distributeur 5/2 monostableIci, commande lectrique : 1 seule lectrovanne.Ici, vrin double effet amortissements rglables

    CORRIG

  • III) DISTRIBUTEURCest le practionneur qui commande les dplacements du vrinc) Distributeur 4/2 bistableIci, commande lectrique.Pour un vrin double effetCORRIG

  • III) DISTRIBUTEURCest le practionneur qui commande les dplacements du vrind) Distributeur 4/2 monostableIci, commande pneumatique.Pour un vrin double effetCORRIG

  • III) DISTRIBUTEURCest le practionneur qui commande les dplacements du vrine) Distributeur 3/2 monostableIci, commande pneumatique.Pour un vrin simple effetCORRIG ANIM

    TERMIN

  • III) DISTRIBUTEURCest le practionneur qui commande les dplacements du vrinf) Bloqueur 2/2 monostableExiste uniquement commande pneumatique.Pour un vrin double effetCORRIG

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  • IV) CALCULS VRINVous allez dterminer le dun vrin (du piston) connaissant le taux de charge T. Effort F maxi pour pousser l'effecteur T =Effort F que peut fournir le vrin vide T: taux de charge estim. La valeur normale varie de 0,6 0,8. F maxi: effort maxi ncessaire pour dplacer leffecteur, en N. F fourni par le vrin: effort que peut fournir le vrin, en N.Souvenez-vous que F = p x S p: pression en MPa (MgaPascal).S: section (ou surface) du piston qui reoit lair comprim, en mm2.Souvenez-vous que S = 41 MPa = 1 N/mm2

  • IV) CALCULS VRINExempleTaux de charge estim T= 0,6 F maxi = 1200 N p = 0,8 MPa a) Calculez le D du vrin. Choisissez le D du vrin parmi les standard ci-dessous. T = F maxiF vrin D4or F vrin = p x Sdonc T =F maxip x D4T =F maxip x x D4=4 F maxip x x DProduits en croix :T x p x x D = 4 F maxice qui fait D =4 F maxiT x p x Calcul :p = 0,8 MPa ; F maxi = 1200 N ; T = 0,6 ; D sera en mm D =4 x 12000,6 x 0,8 x = 56,42 mm= p xChoix du du vrin: il faut choisir, parmi les standard, un vrindont le est immdiatement suprieur 56,42 mm.Choix =donc D =4 F maxiT x p x Rappel : 1 MPa = 1N/mm

    63 mm

  • b) Calculez Fs, leffort rel dvelopp par ce vrin lorsquil sort. Calculez le taux de charge rel Tr. IV) CALCULS VRINFs = p x S

    S = section piston

  • Sortie de la tigeLair comprim sappuiesur cette surfacePISTON DU VRINSpiston

  • b) Calculez Fs, leffort rel dvelopp par ce vrin lorsquil sort. Calculez le taux de charge rel Tr. IV) CALCULS VRINFs = p x SD4Calcul: p = 0,8 Mpa = 0,8 N/mm ; D = 63 mm ; Fs sera en N Fs = 0,8 x x634=2494 Ndonc Fs = p x x

    S = section pistonCalculez le taux de charge rel Tr. Tr = F maxiFs= 1200 N2494 N=0,48

  • IV) CALCULS VRINPour un vrin de D = 63, la tige a un d = 22 mmc) laide du tableau ci-dessous, dterminez le d de la tige.

    STANDARDD du piston253240506380100d de la tige12121818222230

  • d) Calculez Fr, leffort rel dvelopp par ce vrin lorsquil rentre. IV) CALCULS VRINFr = p x S avec S = (Spiston - Stige)

  • Rentre de la tigeLair comprim sappuiesur cette surfacePISTON DU VRINSpiston - Stige

  • d) Calculez Fr, leffort rel dvelopp par ce vrin lorsquil rentre. IV) CALCULS VRIN- x D4 x d4Fr = p x S avec S = (Spiston - Stige) S = 4x (D - d)donc Fr = p x 4x (D - d)Calcul: p = 0,8 MPa ; D = 63 mm ; d = 22 mm ; Fr sera en N Fr = 0,8 x4x (63 - 22)= 2190 N

    =

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  • V) CONTACTEURCest le practionneur qui commande la rotation du moteurIl commande au moteur de tourner ou de sarrter.Cest un composant monostable.Il est constitu dune bobine et, ici, de 3 contacts principaux (contacteur tripolaire) Schma de puissance lectrique: 1 seul sens de rotation du moteur 400V3~P1Rseau lectrique EDF 400 V, triphas NERGIE DE PUISSANCE utilise par le moteur.

    P2

    P3

    N MOTEUR ASYNCHRONE TRIPHAS Cest lACTIONNEUR Il permet la mise en rotation ou larrt dun effecteur situ sur la PO.

  • 400V3~P1

    P2

    P3

    KMnest pas alimentestalimentles contactssont ouvertsles contactssont fermsLe contacteur permet dalimenter ou nonle moteur en nergie de puissance

    CONTACTEUR: cest le PRACTIONNEUR Il permet la mise en rotation ou larrt du moteur

    Contact auxiliaire: voir utilisation ci-dessous

    Schma de puissance lectrique: 1 seul sens de rotation du moteur

  • Schma de puissance lectrique: 1 seul sens de rotation du moteur Que faire si une intervention lectrique doit tre ralise sur le circuit lectrique du moteur ?Demander EDF de ne plus alimenter notre circuit: INCONCEVABLE, pensez aux autres utilisateurs !Il faut trouver un moyen pour pouvoir couper seulement cette installation lectrique.Cest le rle du SECTIONNEUR

  • 400V3~P1

    P2

    P3

    M3~ouverturefermetureles contactssont ouvertsles contactssont ferms SECTIONNEUR Il permet disoler ce circuit du rseau EDF

    Schma de puissance lectrique: 1 seul sens de rotation du moteur CONTACTEUR

  • Schma de puissance lectrique: 1 seul sens de rotation du moteur Que se passe-t-il lorsque 2 des 3 phases du circuit moteur entrenten contact ?Il y a un court-circuit !Dans ce cas, le rseau EDF deviendra inutilisable.Il faut protger ce rseau.Cest le rle des FUSIBLES

  • 400V3~P1

    P2

    P3

    M3~ouverturefermetureles contactssont ouvertsles contactssont ferms

    Schma de puissance lectrique: 1 seul sens de rotation du moteur CONTACTEUR

    2 phases rentrent accidentellement en contactCOURT-CIRCUITSolution: mettre 1 fusible sur chaque phase

  • 400V3~P1

    P2

    P3

    M3~ouverturefermetureles contactssont ouvertsles contactssont ferms SECTIONNEUR Il permet disoler ce circuit du rseau EDF 3 FUSIBLES Ils protgent le rseau EDF des courts-circuits ventuels de ce circuit

    Schma de puissance lectrique: 1 seul sens de rotation du moteur CONTACTEUR

  • Schma de puissance lectrique: 1 seul sens de rotation du moteur Dans le cas dune surcharge, le moteur risque au bout de quelques instants (5 15 min) dtre trop chaud etdonc de se dtriorer.Il existe un moyen de protger le moteur.Cest le rle du RELAIS THERMIQUELe moteur peut tourner:- vide: il nentraine aucun effecteur.- en charge: il entraine normalement un effecteur.- en surcharge: il entraine un effecteur qui lempche de tourner normalement. Points durs pendant la rotation; Rouille; Dfaut de lubrification;

  • 400V3~P1

    P2

    P3

    le moteur tourne normalementle moteur est en surcharge mcanique RELAIS THERMIQUE Il protge le moteur contre sa dtrioration lors dune surcharge mcanique prolonge sur larbre moteur. Pour assurer cette fonction, la bobine KM doit tre relie au contact "rt"Schma de puissance lectrique: 1 seul sens de rotation du moteur KMenviron 15 min plus tardrt1- "rt" souvre

    4- le moteur sarrte de tourner : relais thermique et moteur peuvent refroidir3- contacts souvrentSECTIONNEUR+ FUSIBLESKM vient dtre aliment2- KM plus aliment M3~

    Relais thermique et moteur chauffent anormalementles 3 contacts se ferment"rt"reste ouvert. La fermeture est obligatoirement manuelle.

  • Schma de puissance lectrique: 1 seul sens de rotation du moteur Crer la tension lectrique pour alimenter la bobine du contacteur400V3~P2P3P1Neutre400V400V400V230V230V230V

  • SECTIONNEUR 400V3~

    P2

    P3RELAIS THERMIQUE

    P1N CONTACTEUR Schma de puissance lectrique: 1 seul sens de rotation du moteur Moyen de crer la tension lectrique pour alimenter la bobine du contacteur

    KMversla PC230V si le sectionneurest ferm230V24V24V si le sectionneurest ferm

  • Liaisons de la bobine KM avec la PCPC programmable: automateCORRIGKM = rt.O0,0 O0,0 Trouvez lquation de KM

  • Liaisons de la bobine KM avec la PCPC cbleCORRIGKM = a.rt.(m + km)Trouvez lquation de KM

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  • 400V3~

    KM1

    rtM3~

    KM2Schma de puissance lectrique: 2 sens de rotation du moteur CORRIG

    Systme mcanique empchantlenclenchement simultan des 2 contacteursLorsque "rt" est ouvert,les 2 bobines ne sont plus alimenteskm1km2SCURIT MATRIELLECONTACTS AUXILIAIRES

  • Schma de puissance lectrique: 2 sens de rotation du moteur Liaisons des bobines KM1 et KM2 avec la PCPC programmable: automateCORRIG- Schma de cblage les bobines KM1 (O0,0) et KM2 (O0,1).- Trouvez lquation de KM1 et de KM2.- Placez correctement le contact "rt" de telle manire que lorsquil souvre les 2 bobines ne sont plus alimentes.KM1 = rt.O0,0 KM2 = rt.O0,1

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  • VI) CHRONOGRAMMESSur PALETTIC, le dplacement vertical de la pince est ralispar un moteur tournant 2 vitesses dans les 2 sens. Descente rapideDescente lenteMonte lenteMonte rapideLes vitesses etsens de dplacement sont obtenus grce 4 contacteurs de la manire suivante:KM2=1 dplacement vitesse lente.KM3=1 dplacement vitesse rapide.Mettre un contacteur 0 provoque larrt du mouvement et de la vitesse quil commande.KM4=1 monte.KM5=1 descente.

  • VI) CHRONOGRAMMESDonner les valeurs (1 ou 0) de KM2, KM3, KM4 et de KM5 en fonction des vitesses dsires du moteur qui sont reprsentes sur le graphe ci-dessous. (VR = vitesse rapide et VL = vitesse lente) 1- Ce graphe reprsente le cycle de descente: donc la bobine de descente vaut toujours 111111CORRIG2- Ce graphe reprsente le cycle de descente: donc la bobine de monte vaut toujours 0000003- On remarque quau dbut la pince doit atteindre la vitesse rapide donc la bobine de vitesse rapide vaut 1 pendant cette priode et la lente 011Et la vitesse rapide dure aussi pendant la plus longue priode. (le contacteur vitesse lente = 0)10000101Terminez les 2 dernires priodes

  • VII) CALCULS MOTEURCalculez la puissance dsire.Choisissez le moteur dont la puissance est la puissance dsire. P = C . avecP =puissance dsire en W (watts) C = couple en Nm (newton-mtre) = vitesse angulaire en rd/s (radian/seconde)Souvenez-vous que = 2 N60 N30= ExempleC = 160 NmN = 1500 tr/minEntourez le moteur asynchrone triphas choisi parmi ceux ci-dessous. (Doc. Leroy-Somer) P = C x = C x N30avec C = 160 Nm et N = 1500 tr/min = 25132,7 W = 25,1327 kW x 150030P = 160 xChoisir, parmi les valeurs standard, un moteur dont la puissance est immdiatement suprieure 25,1327 kW.

    (avec N = vitessede rotation en tr/min)

    TYPELS 160MLS 160LLS 180MTLS 180LLS 200LTLS 225STLS 225MPUISSANCE en kW111518,522303745

  • CHANE DACTIONAutomatique et Informatique Industrielle B. Rusek FIN