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B. V. et J.C. B.T.S 1 ère année

Lycée M. M. FOURCADE Gardanne

PROJET BTS 1 Débiteuse granitaire

MINI PROJET BTS :

DEBITEUSE

GRANITAIRE

Découpe de bloc de granit




1 – MISE EN SITUATION : La débiteuse granitière est une machine utilisée dans les exploitations de carrière. Elle reçoit des blocs de granit, bruts d'extraction, et permet par sciage d'obtenir la production de plaques de granit qui, après polissage et découpage, seront destinées à réaliser, parmi d'autres utilisations, des dallages de sols.

2 – QUELQUES PHOTOGRAPHIES DU SYSTEME REEL :

LA DEBITEUSE GRANITAIRE

Porte bloc

Poutre

Chariot porte disque

Disque

GA

AR

MO DR

DE AV

Injection d’eau




3 – DESCRIPTION DE L'INSTALLATION : L'installation comprend :

� Un chariot porte disque se déplaçant dans le sens transversal (GA / DR). C'est ce déplacement qui donne l'avance de l'outil lors de la coupe. Il est réalisé par l’association d'un variateur de vitesse et d'un moteur asynchrone noté M1, avec moto réducteur et crémaillère. La coupe se fait toujours de gauche à droite en petite vitesse pour des raisons de sens de découpe et afin d’obtenir une coupure nette des plaques, le retour pour chaque passe se fera en grande vitesse.

� Le disque de découpe est entraîné en rotation aussi par un moteur asynchrone à démarrage direct noté M2. Ce moteur sera équipé d’un démarreurs-contrôleurs de type TeSys U.

� La poutre supportant le chariot porte disque, se déplaçant dans le sens vertical (MO / DE). Ce déplacement définit, après chaque avance de chariot, la profondeur de passe. Ce mouvement est assuré par un moteur asynchrone à cage noté M3 avec deux sens de rotation réalisé par contacteur. Il est protégé par un disjoncteur moteur.

� Une table porte bloc sur laquelle est fixée la pierre à découper, se déplaçant longitudinalement (AV / AR). Ce déplacement définît l’épaisseur de la plaque de pierre à découper (hors étude).

� Pendant la phase de découpe une injection d’eau est réalisée par l’ouverture d’une électrovanne (EVA) afin de refroidir la lame (hors étude).

Le sciage s'opère comme sur le schéma du haut de la page 4 par un mouvement de va et vient du porte disque. Jusqu'au moment où la poutre atteint la position basse (contrôlée en automatique par un codeur de position de type incrémental). Les impulsions envoyées par le codeur seront simulées par un bouton poussoir S12 : 1 impulsion � descente poutre de 10cm.

4 – FONCTIONNEMENT :

A ) Position de référence :

Avant tout lancement d’un cycle automatique, la machine doit être dans la position suivante :

� Poutre en fin de course haut (FcH).

� Porte scie en fin de course gauche (FcG).

Si ce n’est pas le cas elle devra être positionnée ainsi par commande manuelle :

Le cycle ne pourra commencer que si la machine est dans cette position.

Il y aura principalement deux types de fonctionnement. Une marche manuelle (Commutateur S3 en «manu» puis commande des mouvements à l’aide de 2 commutateur à 3 positions S7 « Droite / Gauche », S8 «Monter / Descendre» et un BP S6 pour le «Disque»). Et une marche automatique (Commutateur S3 en «Auto» et une pression sur le BP S4 «Dcy»).

EVA

FcH

FcG




Coupe en PV

Retour en GV

FcH

FcG FcD

FcB

10 impulsions

entre chaque

passe

B ) Description du cycle de découpe de la pierre : Les flèches indiquent les déplacements du disque par rapport au bloc de granit. Disque

BLOC DE G R A N I T

C ) Marche automatique : Ce mode de fonctionnement réalise la découpe automatique d'une dalle de granit en continu. Le passage en mode automatique est visualisé par le voyant vert H3. Après avoir mis S3 sur «Auto», appuyé sur le BP S4 «Dcy» et si les conditions initiales sont repectées (FcH et FcG)., autorise le début du cycle automatique. Description du cycle automatique :

� Démarrage de la scie.

� Après un temps de 5 s, départ de la phase de découpe :

� Descente de la poutre de la profondeur de coupe (10 cm soit 1 impulsion simulée par S12).

� Réalisation d’une passe de coupe en lubrifiant la scie (déplacement en PV à 700 tr/min) jusqu’au fin de course droit FcD.

� Retour en grande vitesse (GV = 1200 tr/min) jusqu’au fin de course gauche FcG.




� Descente de la poutre de 10 cm et ainsi de suite jusqu’à une distance de 1 m.

Un capteur de sur-course de sécurité (FcB) évitera que la scie puisse descendre trop bas et coupe le porte bloc (normalement jamais atteint puisque situé à 1.05 m).

Si ce capteur est atteint, le cycle est arrêté, le disque est remonté, puis ramené à gauche. D ) Marche manuelle : Ce mode de fonctionnement permet à l’opérateur de piloter manuellement la débiteuse granitaire par l’intermédiaire de 2 commutateurs à 3 positions avec retour au centre automatique (S7 pour le chariot porte disque et S8 pour la poutre) et d’un bouton poussoir S6 pour la scie. Le passage en mode manuel est visualisé par le voyant jaune H4.

En marche manuelle, les mouvements du chariot se font en petite vitesse.

Pour des raisons évidentes de sécurité, si l'action sur le BP S6 de la scie excède 3 secondes l'action devient inopérante et le disque s’arrête de tourner. L’opérateur utilisera ces organes de commandes dans les cas suivants :

� Lors de la mise en position initiale du système après un arrêt intempestif ou à la première mise en place d’une pierre.

� Lors du réglage de la profondeur de coupe avant de découper un nouveau type de pierre.

5 – ARRÊT D’URGENCE :

La machine est équipée de d’un arrêt d’urgence S10 situé sur l’armoire et d’un autre S11 situé sur la boîte à boutons. Si l’opérateur l’actionne tous les mouvements s’arrêtent immédiatement quelque soit le cycle effectué.

6 – LIMITE DE L'ETUDE :

L’avance de la pierre (AV / AR), déterminant l’épaisseur de la dalle, n’est pas traitée. De plus, l’électrovanne EVA ne sera pas présente sur la réalisation envisagée. Enfin, sur le système réel l’arrêt de la scie est contrôlé par un freinage électrique, mais dans notre étude il s’effectuera en roue libre. Le codeur sera simulé par un bouton poussoir S12 (Impulsion codeur) qui permettra d’envoyer des impulsions à l’automate.

7 – INFORMATIONS SUPPLEMENTAIRES :

L’armoire sera équipée d’une colonne lumineuse à 2 étages. Le premier H1 est de couleur blanche et indique lorsque toutes les protections sont fermées que l’armoire est sous tension. Le second H2 est de couleur verte et indique que l’armoire à été mise en marche par un pression sur le BP S1 «marche». Le BP S2 «arrêt» coupe l’alimentation de la partie commande.




L’armoire sera équipée d’un interrupteur-sectionneur de tête tétrapolaire Q0. La partie puissance sera équipée d’un contacteur KM1 suivi d’un répartiteur (mini jeu de barres) permettant l’alimentation des 3 départs moteurs.

2 commutateurs à 3 positions fixes simulant les capteurs droit/gauche (S13), haut/bas (S14) sont à implanter sur l’armoire électrique.

9 – CARACTERISTIQUE REELLE DE L'INSTALLATION :

�� MOTEUR DE DEPLACEMENT DU CHARIOT M1 :

CONSTRUCTEUR : LEROY SOMMER TYPE : LSFMV3 100LG4 PUISSANCE : 2.2 kW FREQUENCE : 50 Hz / 60 Hz VITESSE : 1500 tr/min / 1800 tr/min ALIMENTATION : 230V / 400V INTENSITE : 10.7 A / 6.2 A

�� MOTEUR DU DISQUE M2 :

CONSTRUCTEUR : LEROY SOMMER PUISSANCE : 75 kW VITESSE : 1000 tr/min ALIMENTATION : 400V à démarrage direct

�� MOTEUR DE DEPLACEMENT DE LA POUTRE M3 :

CONSTRUCTEUR : LEROY SOMMER PUISSANCE : 1 kW VITESSE : 1500 tr/min ALIMENTATION : 230V / 400V à démarrage direct

�� AUTOMATE :

Automate Siemens (à définir par le professeur).

�� VARIATEUR DE VITESSE :

ALTIVAR 31 ou autre (à définir par le professeur).

Epreuve E5 : Contrat Individuel des tâches étud.1choix protections et schémas circuit puissance

câblage du circuit de puissance

Organisation du projet C32

C05

C11

C27

C15

Lire le dossier et le cahier des charges X Constituer le groupe de projet pour échanger les informations (Googlegroup) X Identifier les éléments constitutifs (actionneurs, capteurs, organes de commande) de la chaîne de production. X

Réaliser le schéma unifilaire du circuit de puissance (winrelais) X

Conception du projet C06

C10

C09

C24

C33

Développer et justifier le choix des organes de protection X Réaliser le schéma électrique du circuit de puissance X Réaliser le schéma d'implantation du matériel (composants sur platine et boutons sur porte) X

Rédiger la nomenclature des composants de puissance X Associer les folios (puissance, commande ...) en un seul dossier X Organiser une réunion XAnimer une réunion XRédiger le compte-rendu avec travail de chacun XMettre à jour le planning de votre partie X Finaliser le rapport intermédiaire avec schémas, nomenclatures... X Préparer le diaporama de soutenance de projet X

Mise en œuvre du projet C21

C17

C18

C14 C9

Implanter les composants dans l'armoire électrique X Câbler le circuit de puissance dans les règles de l’art X Raccorder les connecteurs des câbles de puissance (câbles d’alimentation du coffret, du moteur) X

Tester le circuit de puissance X Analyser les causes de dysfonctionnement X

Compléter la fiche recette pour la validation du fonctionnement circuit de puissance X Mettre à jour les schémas électriques et nomenclatures du circuit de puissance (winrelais) X

X

C.J.Lycée Fourcade

Débiteuse granitaire

BTS électrotechnique contrat_et1

Epreuve E5 : Contrat Individuel des tâches étud.2choix variateur et schémas distribution

test et configuration du variateur de vitesse


C05

C11

C27

C15

Lire le dossier et le cahier des charges X Constituer le groupe de projet pour échanger les informations (Googlegroup) X Identifier les éléments constitutifs (actionneurs, capteurs, organes de commande) de la chaîne de production. X Produire le synoptique de l'installation : alimentation Ht/BT+ circuit de puissance (eleccalc) X

Déterminer les caractéristiques principales du variateur de vitesse X


C10

C09

C24

C33

Développer et justifier le choix du variateur de vitesse X Rédiger le carnet de câbles X Réaliser le schéma des borniers X Réaliser le schéma de l'installation (eleccalc) X Réaliser les schéma électrique mise sous et hors tension armoire électrique X Rédiger procédure et schéma du banc de test du variateur de vitesse X Etablir le récapitulatif des composants à réserver pour le câblage (excel) X Organiser une réunion XAnimer une réunion XRédiger le compte-rendu avec travail de chacun XMettre à jour le planning de votre partie X Finaliser le rapport intermédiaire avec schémas, nomenclatures... X Préparer le diaporama de soutenance de projet X


C17

C18

C14 C9

Réceptionner le variateur de vitesse. Le tester sur platine séparée avec 2 commutateurs (Marche/Arrêt PV/GV) et un moteur X

Câbler le boitier de simulation et les élément de la connectique : câbles... X Tester le circuit de puissance X Analyser les causes de dysfonctionnement X

Compléter la fiche recette pour la validation du fonctionnement circuit de puissance X

Mettre à jour les schémas des connecteurs et de l'installation X

C.J.Lycée Fourcade



Epreuve E5 : Contrat Individuel des tâches étud.3choix automate et schémas circuit commande

câblage du circuit de commande


C05

C11

C27

C15


Définir le calendrier du projet XCompléter sur le planning les tâches XPréciser les durées estimées XAffecter les ressources aux tâches traitées XRéaliser l'enchaînement des tâches X


C10

C09

C24

C33

Développer et justifier le choix de l'automate X Réaliser le schéma électrique des E/S de l'automate X Rédiger un tableau avec la nomenclature des entrées/sorties de l'automate (word ou write) X

Réaliser les programmes du mode auto avec automgem (grafcet) X Rédiger la nomenclature des composants de commande X Organiser une réunion XAnimer une réunion XRédiger le compte-rendu avec travail de chacun XMettre à jour le planning de votre partie X Finaliser le rapport intermédiaire avec schémas, nomenclatures... X Préparer le diaporama de soutenance de projet X


C17

C18

C14

C9

Implanter les composants sur la porte de l'armoire électrique X Câbler le circuit de commande dans les règles de l’art X Tester l'automatisme X Analyser les causes de dysfonctionnement X Compléter fiche recette pour validation du fonctionnement de l'automatisme X Mettre à jour les schémas et nomenclatures du circuit de commande (winrelais) X

C.J.Lycée Fourcade



Epreuve E5 : Contrat Individuel des tâches étud.4structure progr. et schéma banc test automate

test et programmation de l'automate


C05

C11

C27

C15


Rédiger le schéma de principe avec les actionneurs, capteurs et organes de commande X Identifier les E/S et déterminer les caractéristiques principales de l’automate programmable industriel nécessaire X


C10

C09

C24

C33

Développer et justifier le choix de la structure des programmes automate X Réaliser les programmes du mode manu avec automgem (langage à contact) X Rédiger procédure schéma du banc de test de l'automate X Organiser une réunion XAnimer une réunion XRédiger le compte-rendu avec travail de chacun XMettre à jour le planning de votre partie X Finaliser le rapport intermédiaire avec schémas, nomenclatures... X Préparer le diaporama de soutenance de projet X


C17

C18

C14 C9

Réceptionner l’automate et le tester sur une platine séparée (1 commutateur, 1 voyant) X Saisir la configuration matérielle et la table des symboles X Programmer la marche de réglage X Programmer le grafcet de production continue X Tester l'automatisme X Analyser les causes de dysfonctionnement X Compléter fiche recette pour validation du fonctionnement de l'automatisme X Mettre à jour les programmes et tables d'affectation des E/S; X

C.J.Lycée Fourcade



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