PFE ASCENCEUR

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ETUDE D'ASCENSEUR COMMAND PAR AUTOMATE PROGRAMABLE

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Nous ddions ce travail nos chers parents, source inpuisable de soutien et daffection inconditionnels, tous nos professeurs sans qui sa ralisation naurait pu tre possible, tous les tudiants du dpartement maintenance industrielle, nos amis Et tous ceux qui y ont contribu.

Nous tenons remercier, en premier lieu, notre encadrant Mr KHATORY pour son encadrement et tous les efforts quil a fournis en vue de nous diriger et nous aider nous amliorer, Mme HAMMOUMI pour son aide prcieuse, sa disponibilit, son coute, ses remarques qui nous aidaient avancer et pour le temps quelle a bien voulu nous accorder. Nous remercions galement les prparateurs des dpartements Maintenance Industrielle et

Gnie Electrique pour leur aide et leur contribution.

Merci

Introduction Parite1 : Les automates programmables Gnralits sur les systmes automatiss111. La Partie Oprative13 2. La Partie Commande..13 3. Interface Homme Machine13 4. Frontire PC PO13

Les automate Programmables Industriels.14II. Dfinition et objectifs dun API ..14 1. Dfinition 14 2. Objectifs ..14 III. Structure des automates ..15 IV. Architecture interne dun automate programmable 17 1. Lunit centrale17 a ) Le processeur.17 b ) La mmoire18

2. Le module dentres19 a ) Les cartes dentres logiques 19 b ) Les cartes dentres analogiques19 3. Le module de sorties...20 a ) Les cartes de sorties logiques 20 b ) Les cartes de sortie analogiques20 4. Le module dalimentation..20 5. Le module de communication21 a ) Les consoles..21 b ) Les botiers de tests21 c ) Les units de dialogue en ligne ..22 V. Programmation dun API.22 1. Les langages de programmation ..22 a ) Le GRAFCET..22 b ) Le LADDER.23 VI. Fonctionnement d'un API..25

Les interfaces : Capteurs, Pr-actionneurs et Actionneurs26I. Les capteurs26 1. Dfinitions.26 2. Fonction dun capteur....27 3. Nature des Capteurs...27 II. Les actionneurs...30 1. 2. 3. Dfinition....30 Les vrins30 Les moteurs lectriques..33

III. Les pr-actionneurs.33 1. 2. Dfinition ...33 Diffrents pr-actionneurs:.34

a ) Les distributeurs34 b ) Les contacteurs.......................................................................................36

Etude dun relais...37I. Dfinition.37 II. Constitutions.37 III. Caractristiques....38 IV. Diffrentes types de relais38 1. 2. Relais monostable38 Relais bistable38

Partie 2 : les ascenseursI. Dfinition des diffrents types dascenseurs..39 1. Ascenseur39 2. Ascenseur de charge ..39 3. Monte voiture39 4. Monte-charge.39 5. Monte-charge industriel.40 6. Ascenseur pour le transport de personnes handicapes 40 7. Ascenseur sur plan inclin 40 II. Les catgories dascenseur 41 1. Les ascenseurs hydrauliques ..41 a ) Principe 41 b ) Description ..41 c ) Energie .42 d ) Avantages .42 e ) Inconvnients 42 2. Les ascenseurs traction cbles .43 a ) Description .43 b ) Energie 44

c ) Avantages ...44 d ) Inconvnients ..45 3. Les critres du choix du type dascenseur .45 III. Diffrents parties dun ascenseur traction ( treuil) 46 IV. Les systmes de motorisation dun ascenseur 58 1. Types des moteurs-treuils ou moteur traction..58 a ) Les moteurs-treuils vis sans fin une ou deux vitesses59 b ) Les moteurs-treuils plantaires 59 c ) Les moteurs attaque directe gearless ou sans treuil 60 2. Critres du choix 61 a ) Rendement global de la motorisation ..61 b ) Performance nergtique..61 c ) Encombrement 62 d ) Critres secondaires 63 V. Programmation .64 1. Cahier des charges fonctionnel. 64 a ) Boite de demande extrieure ..65 b ) Boite de demande intrieure65 1. Grafcet67 a ) Monte 67 b ) Descente...68 c ) Grafcet dallumage de lafficheur ...69 VI. Maintenance et scurit .69 1. Causes de pannes frquentes d'ascenseurs 69 2. Entretien des treuils ...72 a ) Lubrification73 b ) Mise en service73 c ) Rglage du frein tambour..73

d ) Contrle du jeu entre vis et couronne..74 e ) Exemple de tableau des valeurs admissibles ..74 f ) Usure des gorges de la poulie de traction75

Partie 3 : commande de la maquette 40300 par lAPI TSX27I. Prsentation de la barrette ascenseur 40300 ...79 1. Les signaux de sortie ..79 a ) Appels tages ..79 b ) Arrt durgence 79 c ) Test porte fermes ..79 d ) Prsence tage 79 2. Les signaux dentre .80 a ) Allumage tmoins80 b ) Allumage cabine .80 c ) Commande de monte et de descente..80 3. Interconnexion.80 4. Aperu de la face avant barrette...82 5. cblage lectrique de la barrette...83 II. Grafcet du fonctionnement de la maquette ascenseur 84 1. Affectation des entres et sorties sur lautomate 84 2. Grafcet ..84 a) Monte85 b) Descente.86 III. Commande de la maquette par automate programmable industriel .87 1. Mise en situation ..87 2. Ralisation de linterface ..87 a) Etude de la barrette et dtermination de la cause du non fonctionnement 87 b) Ralisation du relais de commande de ltage 2 87 3. Programmation ..8 9

a) Le squelette ....89 b) Dsignation des entres et sorties automate ..90 c) Programmation des actions en mode postrieur 90 d) Programmation des rceptivits .91

Conclusion Bibliographie Annexe

Gnralits sur les systmes automatissLautomatisation dun procd (cest--dire une machine, un ensemble de machines ou plus gnralement un quipement industriel) consiste en assurer la conduite par un dispositif technologique. Le systme ainsi conu sait prendre en compte les situations pour lesquelles sa commande a t ralise. Lintervention dun oprateur est souvent ncessaire pour assurer un pilotage global du procd pour surveiller les installations et prendre en commande manuelle (non automatique) tout ou partie du systme.

Les mesures des paramtres du procd sont effectues par des capteurs qui prlvent linformation, la mettent en forme et souvent en transforment la nature physique. A loppos, les ordres de commande sont transmis au procd par les actionneurs. Cette transmission est gnralement accompagne dune transformation de la nature physique de linformation et dun apport de puissance. Lorgane de commande labore les actions partir des mesures et des consignes selon la loi de commande de lautomatisme. Un systme automatis est un moyen d'assurer l'objectif primordial d'une entreprise et la comptitivit de ses produits. Il permet d'ajouter une valeur aux produits entrants.

La notion de systme automatis peut s'appliquer aussi bien une machine isole qu' une unit de production, voire mme a une usine ou un groupe d'usines. Il est donc indispensable, avant toute analyse, de dfinir la frontire permettant d'isoler le systme automatis tudi de son milieu extrieur. Un systme automatis de production comporte deux parties : Une PARTIE OPERATIVE (PO) dont les actionneurs (moteur lectrique,

vrin hydraulique,) agissent sur le processus automatis, Une PARTIE COMMANDE (PC) qui coordonne les diffrentes actions de la

partie oprative.

Les missions d'ordres ou de signaux de commande vers la partie oprative sont transmises par les pr-actionneurs, les comptes rendus sont fournis la partie commande par les capteurs.

La Partie OprativeCest lensemble des dispositifs permettant dapporter la valeur ajoute. Elle met en uvre un ensemble de processus physiques qui permettent la transformation de ces produits. Ces processus physiques ncessitent obligatoirement un apport dnergie.

La Partie CommandeAutomatiser la production consiste transfrer tout ou partie des tches de coordination et des commandes, auparavant excutes par des oprateurs humains, dans un ensemble dobjets techniques appel Partie Commande. La partie commande reproduit le savoir-faire des concepteurs pour obtenir la suite des actions effectuer sur les produits afin dassurer la valeur ajoute dsire. Pour ce faire elle met des ordres vers la Partie Oprative et en reoit, en compte rendu, un ensemble dinformations.

Interface Homme MachinePar ailleurs, la Partie Commande est en interaction avec son milieu extrieur par des liaisons informationnelles avec lenvironnement humain, au travers de lInterface Homme Machine (IHM).

Frontire PC - POLes changes dinformations entre la PC et la PO sont de deux types : PO ; rception de comptes rendus par la PC par lintermdiaire dorganes de mission dordres ou de signaux de commande vers des pr-actionneurs de la

saisie de linformation (capteurs).

Les automate Programmables IndustrielsVII. Dfinition et objectifs dun API1.

Dfinition

Un automate programmable est une machine lectronique, programmable par un personnel et destine piloter en ambiance industrielle et en temps rel des procds automatiques. La dfinition dun API daprs la norme NFC 63-850 est donne par : Appareil lectronique qui comporte une mmoire programmable par un utilisateur automaticien (et non informaticien) laide dun langage adapt, pour le stockage interne des instructions composant les fonctions dautomatisme comme par exemple : Logique squentielle et combinatoire ; Temporisation, comptage, dcomptage, comparaison ;

Calcul arithmtique ; Rglage, asservissement, rgulation, etc, pour commander, mesurer et

contrler au moyen dentres et de sorties (logiques, numriques ou analogiques) diffrentes sortes de machines ou de processus, en environnement industriel. 2.

Objectifs

La comptition conomique impose lindustrie de produire en qualit et en quantit pour rpondre la demande dans un environnement trs concurrentiel. En terme dobjectifs il sagit de : Produire qualit constante, Fournir les quantits ncessaires au bon moment, Accrotre la productivit et la flexibilit de loutil.

les automates programmables industriels ou API comme on les appel le plus souvent, sont apparut aux Etats-Unis vers 1969 ou ils rpondaient aux dsirs des industries de lautomobile de dvelopper des chanes de fabrication automatises qui pourraient suivre lvolution des technologies et des modles fabriqus. LAPI sest ainsi substitu aux armoires a relais en raison de sa souplesse, mais aussi parce que dans les automatismes de commande complexe, les cots de cblage et de mis au point devenaient trs levs. Les premiers constructeurs amricains taient les entreprises Modicon et AllenBradley. Les API offrent de nombreux avantages par rapport aux dispositifs de commande cbls, comme : Fiabilit simplicit de mise en uvre Souplesse dadaptation Maintenabilit Intgration dans un systme de production

VIII. Structure des automates

Unit centrale : elle gre l'ensemble du processus, elle contient le processeur, les mmoires vives et des mmoires mortes pour une taille dbutant 40 Koctets. Elle est programmable directement par console ou par le biais d'une liaison srie et d'un logiciel adapt. Cette CPU peut tre en RUN (elle excute le programme) ou en STOP (toutes les sorties sont au repos, contacts ouverts). Configuration : elle contient les paramtres lis la structure de l'API et la structure du rseau informatique. Fonctions Internes : ce sont des fonctions pr-programmes livres avec l'API qui permettent par exemple d'assurer des temporisations, des rgulations Ces fonctions peuvent tre rsidentes dans l'automate ou disponible dans le logiciel de programmation. Programme Utilisateur : c'est la loi de commande, il assure la gestion des sorties en fonction de l'tat des entres et ventuellement du temps. Ce programme est excut sous forme cyclique par l'API, le temps de cycle est dpendant de la taille du programme et ne doit pas excder la centaine de millisecondes. Supervision : c'est un ordinateur standard. Il contient le logiciel de programmation (Orphe pour April et Step7 pour Siemens). Ce logiciel permet d'crire

le programme, de le compiler et de le transfrer l'automate. L'ordinateur peut galement servir de poste oprateur pour assurer la conduite de l'unit. Un autre logiciel est alors ncessaire pour assurer le dialogue avec l'automate et une interface oprateur conviviale. Si la liaison entre le PC et la CPU est rompue, l'API continue de drouler son programme. Interfaces : elles assurent le lien avec le procd. Ces interfaces peuvent alimenter les boucles d'entres ou de sorties, dans ce cas, l'automate sera dot d'une alimentation 24V continue. Elles peuvent tre garnies de contacts secs, dans ce cas, une alimentation extrieure devra tre intgre aux boucles d'entre et de sortie.

IX. Architecture interne dun automate programmable

Un automate programmable est constitu essentiellement de 5modules : 1.

Lunit centrale

L'unit centrale reprsente le cur de la machine, et comprend le regroupement du processeur et de la mmoire centrale. Elle commande l'interprtation et l'excution des instructions programmes. Les instructions sont effectues les unes aprs les autres, squences par une horloge.

a ) Le processeurUn processeur est lunit fonctionnelle capable dinterprter et dexcuter les instructions du programme. Dans un API le processeur gre lensemble des changes informationnels en assurant : La lecture des informations dentre. Lexcution des instructions du programme mis en mmoire. La commande ou lcriture des sorties.

Pour raliser ces diffrentes fonctions, le processeur se compose : dune Unit Logique (UL) qui traite les oprations logiques ET, OU et Ngation. dune Unit Arithmtique et Logique (UAL) qui traite les oprations de temporisation, de comptage et de calcul. dun Accumulateur qui est un registre de travail dans lequel se range une donne ou un rsultat. dun Registre dInstruction qui contient, durant le temps de traitement, linstruction excuter. dun Dcodeur dInstruction qui dcode linstruction excuter en y associant les microprogrammes de traitement. dun Compteur Programme ou Compteur Ordinal qui contient ladresse de la prochaine instruction excuter et gre ainsi la chronologie de lexcution des instructions du programme.

b ) La mmoireLa mmoire centrale est llment fonctionnel qui peut recevoir, conserver et restituer. Elle est dcoupe en zones o lon trouve : La zone mmoire programme (programme excuter) ;

La zone mmoire des donnes (tat des entres et des sorties, valeurs des compteurs, temporisations) ; Une zone o sont stocks des rsultats de calcul utiliss ultrieurement dans le programme ; Une zone pour les variables internes. Ces mmoires peuvent tre : Durant la phase dtude et de mise au point du programme :

des mmoires vives RAM (Random Access Memory) volatiles des mmoires EAROM (Electrically Alterable Read Only Memory) non volatiles et effaables partiellement par voie lectrique. Durant la phase dexploitation:

des mmoires vives RAM qui imposent un dispositif de sauvegarde par batterie rechargeable pour viter la volatilit de leur contenu en cas de coupure de courant des mmoires mortes ROM lecture seulement ou PROM programmables lecture seulement. des mmoires re-programmables EPROM (Erasable PROM) effaables par un rayonnement lectriquement. 2. ultraviolet et EEPROM (Electric Erasable PROM effaables

Le module dentres

Un module dentres doit permettre lUnit Centrale de lautomate, deffectuer une lecture de ltat logique des capteurs qui lui sont associs (module 4, 8, 16 ou 32 entres). A chaque entre correspond une voie qui traite le signal lectrique pour laborer une information binaire, le bit dentre qui est mmoris. Lensemble des bits dentres forme le mot dentres. Priodiquement, le Processeur de lautomate programmable vient questionner (adresser) le module: le contenu du mot dentres du module est alors recopi dans la mmoire DONNEES de lautomate programmable. Un module dentres est principalement dfini par sa modularit (nombre de voies) et les caractristiques lectriques acceptes (tension, nature du courant...).

a ) Les cartes dentres logiques

Les cartes dentres logiques (cartes dentres tout ou rien) permettent de raccorder lautomate les diffrents capteurs logiques tels que : boutons poussoirs fins de course capteurs de proximit inductifs ou capacitifs capteurs photolectriques etc

Elles assurent ladaptation, lisolement, le filtrage et la mise en forme des signaux lectriques. Une diode lectroluminescente situe sur la carte donne ltat de chaque entre.

b ) Les cartes dentres analogiquesLes cartes dentres analogiques permettent de grer des grandeurs analogiques en faisant varier un code numrique au sein du module. Les entres analogiques disposent dun seul convertisseur analogique

/numrique, elles sont scrutes les unes la suite des autres par un multiplexeur relais. 3.

Le module de sorties

Un module de sorties permet lautomate programmable dagir sur les actionneurs. Il ralise la correspondance: tat logique signal lectrique. Priodiquement, le processeur adresse le module et provoque lcriture des bits dun mot mmoire sur les voies de sorties du module. Llment de commutation du module est soit lectronique (transistors, triac) soit lectromcanique (contacts de relais internes au module).

a)

Les cartes de sorties logiques

Les cartes de sorties logiques (tout ou rien) permettent de raccorder lautomate les diffrents pr actionneurs tels que : Les contacteurs Les voyants Les distributeurs

Les afficheurs...

Les tensions de sorties usuelles sont de 5 volts en continu ou de 24, 48, 110, 220 volts en alternatif. Ces cartes possdent soit des relais, soit des triacs, soit des transistors. Ltat de chaque sortie est visualis par une diode lectroluminescente.

b)

Les cartes de sortie analogiques

Les cartes de sortie analogiques permettent de grer des grandeurs analogiques en faisant varier un code numrique au sein du module. Ces modules assurent la conversion numrique/analogique. Les sorties analogiques peuvent possder un convertisseur par voie. Le nombre de voies sur ces cartes est de 2 ou 4. 4.

Le module dalimentation

Compos de blocs qui permettent de fournir lautomate lnergie ncessaire son fonctionnement. A partir dune alimentation en 220 volts alternatif, ces blocs dlivrent des sources de tension dont lautomate a besoin : 24V, 12V ou 5V en continu. En rgle gnrale, un voyant positionn sur la faade indique la mise sous tension de lautomate. 5.

Le module de communication

Comprend les consoles, les botiers de tests et les units de dialogue en ligne :

a ) Les consolesIl existe deux types de consoles. Lune permet le paramtrage et les relevs dinformations (modification des valeurs, et visualisation), lautre permet en plus la programmation, le rglage et lexploitation. Cette dernire dans la phase de programmation effectue : Lcriture La modification Leffacement Le transfert dun programme dans la mmoire de lautomate ou dans une

mmoire REPROM.

La console peut galement afficher le rsultat de lautotest comprenant ltat des modules dentres et de sorties, ltat de la mmoire, de la batterie, etc. Les consoles sont quipes souvent dun cran cristaux liquides. Certaines consoles ne peuvent tre utilises que connectes un automate, dautres peuvent fonctionner de manire autonome grce la mmoire interne et leur alimentation.

b ) Les botiers de testsDestines aux personnels dentretien, ils permettent de visualiser le programme ou les valeurs des paramtres. Par exemple : Affichage de la ligne de programme contrler Visualisation de linstruction (code opratoire et adresse de loprande) Visualisation de ltat des entres Visualisation de ltat des sorties.

c ) Les units de dialogue en ligneElles sont destines aux personnels spcialistes du procd et non de lautomate programmable, elle leur permet dagir sur certains paramtres : Modification des constantes, compteurs temporisations Forage des entres/sorties Excution de parties de programme Chargement de programmes en mmoire partir de cassettes.

X. Programmation dun APIIl existe beaucoup d'automates programmables qui ont chacun leur particularit de programmation. Les plus "simples" ont un mode de programmation pas pas et un droulement du programme de manire squentielle (il faut attendre que la condition soit remplie pour que le programme passe l'instruction suivante, dautre API se programme en codes l'aide d'un ordinateur ou d'un programmeur. Ceux qui acceptent la programmation par ordinateur ont, en principe, des logiciels qui permettent une programmation facilite, donc une lecture, une modification, un

dpannage simplifi (ladder diagramme - symbolique amricaine, diagramme des flux, portes logiques, etc.). La programmation dun API peut s'effectuer de trois manires diffrentes : Sur l'API lui-mme l'aide de touches. Avec une console de programmation relie par un cble spcifique l'API Avec un PC et un logiciel appropri.

1. Les langages de programmation a )Le GRAFCETAfin de simplifier la programmation des API, on a recours un systme d'criture par organigramme spcialis appel GRAFCET : Graphe de Commande Etape/Transition. Celui-ci est particulirement adapt pour la programmation des API. Il se compose de cases correspondantes aux diverses oprations, elles sont relies entre elles par des traits indiquant le sens de droulement des oprations. Le passage d'une case l'autre ne s'effectuant que si l'tape prcdente est active et la transition valid. Ce systme trs fonctionnel comporte un nombre restreint de symboles conventionnels et permet la correction d'une partie de squence sans remettre en cause les autres, facilitant ainsi les modifications. De plus ce systme tant conventionnel l'avantage d'tre facilement interprt par n'importe qu'elle personne le connaissant. Des variantes de programmation peuvent intervenir dans le sens de la rflexion propre chaque individu, comme pour tout autre langage informatis, qu'il s'agisse d'automates ou d'ordinateurs

b )Le LADDERLe LADDER diagramme est un mode de programmation utilisant des symboles lectriques qui assembls forment le programme il permet de transformer rapidement un ancien programme fait de relais lectromcaniques, cette faon de programmer permet une approche visuelle du problme. Ce type de programmation l'avantage de pouvoir tre utilis par du personnel lectricien ou ayant une connaissance de la schmatique lectrique sans pour autant apprendre un langage spcifique. Les symboles de programmation en LADDER Le symbole reprsentant une entre qui laisse passer le courant seulement lorsquelle est ltat haut (assimilable la fonction dun contact de travail) se dessine ainsi :

Le symbole reprsentant une entre qui laisse passer le courant seulement lorsquelle est ltat bas (assimilable la fonction dun contact de travail) se dessine ainsi :

Le symbole reprsentant une sortie se dessine ainsi :

Le symbole reprsentant un ordre denclenchement de la sortie se dessine ainsi :

Le symbole reprsentant un ordre de dclenchement de la sortie se dessine ainsi :

Avec ces diffrents symboles, nous pouvons programmer les quations suivantes :

Une impulsion sur le poussoir raccord sur X1 enclenche la sortie Y2 alors quune impulsion sur le poussoir raccord sur X3 dclenche cette sortie.

Cette quation X1 . X2 . (X3 + X4) = Y5 ce programme comme ceci :

XI. Fonctionnement d'un API

Lorsque le programme est introduit dans la mmoire de l'automate en utilisant soit une console de programmation, soit un PC, la phase d'excution est alors possible. Elle est gnralement obtenue aprs la mise en RUN de l'automate (cette commande peut tre logicielle ou matrielle). Gnralement, le traitement est monotche, c'est un traitement cyclique, c'est dire qu'il est relanc la fin de chaque excution. Le processeur excute les instructions, une aprs l'autre, dans l'ordre de la liste. Ce cycle est ralis en trois tapes principales : acquisition des entres ; traitement du programme ; mise jour des sorties.

Les interfaces : Capteurs, Pr-actionneurs et ActionneursUne interface est une zone, relle ou virtuelle qui spare deux lments. L'interface dsigne ainsi ce que chaque lment a besoin de connatre de l'autre pour pouvoir fonctionner correctement. Dans un systme automatis les interfaces entre la partie commande et la partie oprative contiennent : les capteurs, les actionneurs et les pr-actionneurs.

I. Les capteurs1.

Dfinitions

Un capteur est un organe charg de prlever une grandeur physique et de la transformer une grandeur exploitable.

N.B : Les grandeurs dinfluence sont des grandeurs extrieures qui peuvent avoir un effet sur le capteur (les parasites) ; elles sont lies lenvironnement du capteur : temprature, pression, lhumidit Un capteur est constitu essentiellement dun : Corps dpreuve : il permit de faire une premire transduction de la

grandeur physique mesurer en une autre grandeur dite exploitable. sortie. Elment de transduction : il traduit la grandeur exploitable en un signal de

2.

Fonction dun capteur

Dans un systme automatis les capteurs traduisent la variation de la grandeur physique ou le changement de ltat physique en un signal compatible avec lunit de traitement de la partie commande. Ce signal exploitable devient donc limage informationnelle du phnomne physique.

Pour obtenir une image informationnelle de la variation dune grandeur ou le changement dun tat physique il est ncessaire : den saisir la variation ou le changement ; et de les convertir en un signal exploitable.

Exemple: capteur de prsence tage dun ascenseur. 3. saisir la prsence de la cabine ; et la convertir en un signal lectrique, image informationnelle.

Nature des Capteurs

Suivant la nature du signal exploitable les capteurs se classent en trois catgories : Capteurs analogiques : le signal dlivr est la traduction exacte de la loi de variation de la grandeur physique mesure. Capteurs logiques : le signal ne prsente que deux niveaux, ou deux tats, qui saffichent par rapport au franchissement de deux valeurs ; ces capteurs du type tout ou rien sont galement dsigns par dtecteurs. Capteurs numriques : le signal est cod au sein mme du capteur par une lectronique associe ; ces capteurs sont galement dsigns par codeurs et compteurs. Les capteurs logiques de positions, dsigns par dtecteurs de position tout ou rien se rencontrent sur de nombreuses machines: Ascenseur Machines-outils,

Machines dassemblage,...

a)

Capteurs mcaniques contact.Dans cette catgorie sont classs tous les systmes qui permettent, partir dune action mcanique directe, de fermer ou douvrir un ou plusieurs contacts lectriques ou de permettre ou non le passage dun fluide (pneumatique, hydraulique).

Les caractristiques mcaniques. Elles dfinissent : lamplitude de la course du mcanisme transmetteur ; les forces ncessaires pour dplacer lorgane de commande, ; lendurance mcanique ou dure de vie exprime par le nombre probable de

manuvres.

b)

Dtecteur lectrique. Les caractristiques lectriques. Elles dfinissent : la nature du circuit, alternatif, continu ; les valeurs maximales de la tension et de lintensit de courant qui peuvent

tre coupes ; la configuration des contacts, travail, repos, inverseur.

c)

Dtecteur pneumatiqueLes capteurs pneumatiques sont destins dlivrer un signal pneumatique sous leffet dune action mcanique. Le signal de sortie apparat lorsquil y a action mcanique sur le poussoir ou sur le galet. Par construction, la fermeture de lchappement et louverture de larrive de pression se font simultanment en un point prcis de la course.

d)

Dtecteurs de proximit.Les dtecteurs oprent distance, sans contact avec lobjet dont ils contrlent la position (depuis 1 mm quelques mtres). Un dtecteur de proximit interrompt ou tablit un circuit lectrique en fonction de la prsence ou de la non prsence dun objet dans sa zone sensible. Dans tous ces dtecteurs la prsence de lobjet dtecter dans la zone sensible modifie une grandeur physique : un champ lectromagntique haute frquence dans les dtecteurs inductifs; la capacit dun circuit oscillant dans les dtecteurs capacitifs, le niveau dclairement dun rcepteur photosensible dans les dtecteurs

photolectriques.

II. Les actionneurs1. Dfinition

Les actionneurs sont des lments qui produisent une action. Ceux-ci transforment une nergie lectrique ou fluidique en une nergie mcanique crant ainsi un mouvement, rotation ou translation. Indpendamment de l'nergie utilise, les moteurs produisent un mouvement de rotation, alors que les vrins produisent un mouvement de translation.

2.

Les vrins

Les vrins font partie de la famille des actionneurs (lments qui produisent une action). Ceux-ci transforment une nergie fluidique en une nergie mcanique crant ainsi un mouvement le plus souvent de translation. Les principaux fluides utiliss sont lair comprim pour les vrins pneumatiques et lhuile pour les vrins hydrauliques. Les vrins sont constitus dun cylindre, ferm aux deux extrmits, lintrieur duquel coulisse un ensemble tige piston. On distingue donc deux chambres : la chambre arrire est la partie du cylindre ne contenant pas la tige du vrin; la chambre avant est la partie du cylindre contenant la tige du vrin. Nous distinguerons 2 familles de vrins: les vrins simple effet ;

les vrins double effet.

a)

Vrin simple effet (V.S.E)

Le vrin simple effet ne peut tre aliment que dans une seule chambre, cest gnralement la chambre arrire. Lorsque l'on cesse d'alimenter en pression cette chambre, le retour seffectue sous laction dun ressort situ dans la chambre oppose. Celui-ci ne possde donc quune seule position stable. La chambre contenant le ressort est ouverte lair libre afin de ne pas contrarier le dplacement du piston. Un vrin est caractris par le diamtre du piston et la course maximale de la tige. L'alimentation d'un vrin simple effet est obtenue l'aide d'un distributeur (3/2)

b)

Vrin double effet (V.D.E)

Le vrin double effet a deux alimentations possibles: soit par la chambre arrire, soit par la chambre avant.

Lors de lalimentation en pression de la chambre arrire le piston se dplace vers lavant, celui-ci pousse lair de la chambre avant. Lors de lalimentation en pression de la chambre avant le piston se dplace vers larrire, celui-ci pousse lair de la chambre arrire. Lair de la chambre lchappement doit pouvoir tre vacu afin de ne pas sopposer au dplacement du piston. Dans un vrin double effet les chambres se trouvent donc alternativement mises la pression et lchappement. L'alimentation d'un vrin double effet est obtenue l'aide d'un distributeur 4/2, 5/2, ou 5/3.

3. c)

Les moteurs lectriques

Le moteur asynchroneLe moteur asynchrone est une machine transformant l'nergie lectrique apporte par le courant alternatif monophas ou triphas, en nergie mcanique. Il est caractris par des grandeurs d'entre qui son lectriques (U, I, cos) le nombre de phases et des grandeurs de sortie mcaniques (P, n, T). Nous allons prendre le cas d'un moteur triphas (le plus utilis sur les machines industrielles) Un moteur triphas est constitu du : Stator (partie fixe) : 3 enroulements (1 par phase) aliments par des tensions triphases produisant ainsi un champ magntique tournant la frquence n. Les enroulements du stator sont coupls soit en toile soit en triangle. Sur certains moteurs les deux couplages sont ralisables et offrent la possibilit au moteur de fonctionner avec 2 systmes diffrents de tensions triphases.

Rotor (partie tournante) : Il est plac dans le champ tournant du stator. L'enroulement rotorique n'est reli aucune source extrieure, il est ferm sur lui mme, donc en court circuit. Les seuls courants le traversant sont les courants de FOUCAULT induits par la rotation du champ statorique.

III. Les pr-actionneurs1. Dfinition

Les pr-actionneurs sont des interfaces de puissance entre la Partie Commande et la Partie Oprative. Ils permettent d'adapter la nature ou le niveau des nergies de commande et de puissance. Leur fonction principale est de distribuer lnergie la partie commande.

Exemple: Partie Commande en trs basse tension, 24Volts continu (scurit) et Partie

Oprative 400Volts triphase (moteurs de forte puissance). Partie Commande lectrique et Partie Oprative pneumatique (vrins).

2.appels CONTACTEURS.

Diffrents pr-actionneurs

Pour l'alimentation en nergie des moteurs lectriques les pr-actionneurs sont

Pour l'alimentation en nergie des vrins pneumatique ou hydrauliques les practionneurs sont appels DISTRIBUTEURS.

a)

Les distributeurs

Le fonctionnement des vrins impose la possibilit, dans une mme chambre et alternativement dadmettre de lair sous pression et de raliser une mise lair libre. Les distributeurs font partie de la famille des pr-actionneurs. Ceux-ci sont les constituants de la chane daction qui permettent, partir dun ordre de la partie commande, de distribuer lnergie de puissance aux actionneurs. Dans notre cas, les distributeurs distribueront de lnergie pneumatique (air comprim) aux vrins associs. Les distributeurs sont constitus dun corps contenant plusieurs orifices et dun tiroir pouvant prendre plusieurs positions dont une seule est active.

Cas d'un vrin simple effet En prsence dun Vrin simple effet (VSE) au minimum 3 orifices suffisent, un pour la chambre du vrin, un pour la pression et un pour lchappement.

Distributeur 3 orifices/2 positions (3/2) Cas d'un vrin double effet

En prsence d'un Vrin double effet (VDE) nous avons 2 chambres alimenter alternativement ce qui impose au minimum 2 positions. Il faut donc disposer d'un distributeur permettant de faire communiquer une chambre avec la pression et l'autre avec l'chappement ; ce qui ncessite au minimum 4 orifices, un pour chaque chambre, un pour la pression et un pour l'chappement.

Distributeur 4 orifices / 2 positions (4/2)

b)

Les contacteursUn contacteur est un appareil de coupure automatique: Il permet douvrir et de fermer un circuit lectrique distance via lexcitation dune bobine de command. Il est constituer de : Bobine Ples lectriques (3 ou 4) Contacts auxiliaires Chambre de coupure de larc

Un contacteur est caractris par : Tension assigne : Pour des contacteurs faible courant jusqu 150 A la

tension assigne est de 690 V, au del, elle est de 1000 V Courant nominal : Le contacteur est choisi sur la base dun courant nominal Temprature Altitude

Schma lectrique

Etude dun relaisI. DfinitionComme son nom lindique, il sert en tout premier lieu " relayer ", cest dire faire une transition entre un courant faible et un courant fort. Mais il sert galement commander plusieurs organes simultanment grce ses multiples contacts synchroniss. Il permet galement la transition entre deux sources diffrentes en isolant ces dernires. Il autorise des temporisations, des verrouillages, des impulsions... bref, les fonctions dun relais sont aussi nombreuses que diffrentes.

II. ConstitutionsUn relais " standard " est constitu dune bobine ou solnode qui lorsquelle est sous tension attire par un phnomne lectromagntique une armature ferromagntique qui dplace des contacts, voir figure et photo ci-dessous.

III. CaractristiquesUn relais est caractris par : La tension de sa bobine de commande, 5V 220V. Le pouvoir de coupure de ses contacts, qui est gnralement exprim en

Ampre, 0,1A 50A. Cest le courant maximal qui pourra traverser les contacts. Ce courant est fonction de plusieurs paramtres : Constitution des contacts, (cuivre, argent, or, etc...), du temps douverture des contacts, de la temprature ambiante, etc. Il pourra tre continu, alternatif, hach ou puls. Le nombre de contacts souhaits. Son emplacement, circuit imprim visser, embrochage souder. Le type de courant de sa bobine, en gnral du continu. La tension disolement entre la bobine et les contacts. La gamme de temps pour un relais temporis. Son ambiance, vibrations, humidit, poussires, temprature.

IV. Diffrentes types de relaisRelais monostableCest le plus courant des relais, lorsque sa bobine est sous tension, larmature mobile actionne les contacts qui changent dtat. Lorsque le courant cesse, larmature revient la position initiale ainsi que les contacts.

Relais bistableCe relais comporte gnralement deux bobines montes en opposition. La mise sous tension dune bobine dplace larmature mobile et ses contacts qui restent en position par un systme magntique ou mcanique quand la bobine nest plus alimente. Pour changer la position il faut alimenter brivement lautre bobine.

Les AscenseursI. DfinitionsAscenseurAppareil lvateur install demeure, desservant des niveaux dfinis, comportant une cabine, dont les dimensions et la constitution permettent manifestement l'accs des personnes, se dplaant, au moins partiellement, le long de guides verticaux ou dont l'inclinaison sur la verticale est infrieure 15.

Ascenseur de charge (et non pas monte-charge)Ascenseur principalement destin au transport de charges qui sont gnralement accompagnes par des personnes. En particulier les appareils lvateurs servant uniquement au transport des objets, lorsque les dimensions et la constitution de leur cabine permettent l'accs des personnes et permettent aux personnes d'atteindre les boutons de commande, doivent tre classs dans la catgorie "Ascenseurs" et non "Monte-charge".

La rglementation est identique celle des ascenseurs.

Monte voituresAscenseur dont la cabine est dimensionne pour le transport de vhicules automobiles de tourisme. Si les voitures sont accompagnes par des personnes, la rglementation est identique celle des ascenseurs.

Monte-chargeAppareil lvateur install demeure, desservant des niveaux dfinis, comportant une cabine inaccessible aux personnes par ses dimensions et sa constitution, se dplaant au moins partiellement le long de guides verticaux ou dont l'inclinaison sur la verticale est infrieure 15. Pour satisfaire la condition d'inaccessibilit, les dimensions de la cabine doivent tre au plus gales : dessus. surface = 1m2 profondeur = 1m hauteur = 1,20m Une hauteur de plus de 1,20m peut toutefois tre admise si la

cabine comporte plusieurs compartiments fixes rpondant chacun aux conditions ci-

Monte-charge industrielPar la dnomination "monte-charge industriel" est comprendre dans le contexte des prsentes prescriptions un appareil de levage install demeure, desservant des niveaux dfinis, qui comporte une cabine ou un plateau accessible aux personnes pour le chargement ou dchargement, qui se dplace le long d'un ou de plusieurs guides verticaux ou dont l'inclinaison est infrieure par rapport la verticale 15, dont la commande ne peut se faire que de l'extrieur, et qui est interdit au transport de personnes.

Ascenseur pour le transport de personnes handicapesToute installation installe demeure, construite et utilise principalement pour le transport des personnes handicapes, debout ou en fauteuil roulant, avec ou sans accompagnateur. Sont considrer comme ascenseurs pour le transport de personnes handicapes les appareils lvateurs verticaux plate-forme;

les appareils lvateurs cabine.

Ascenseur sur plan inclinTout ascenseur sur plan inclin utilis principalement au transport de personnes mobilit rduite. Cet appareil peut tre quip d'un sige et/ou d'une plate-forme pour le transport d'une personne en position debout ou d'une plate-forme pouvant recevoir un prsentant des virages. Ils peuvent galement tre installs l'extrieur des btiments dans des rampes ou escaliers d'accs. fauteuil roulant. Les ascenseurs sur plan inclin peuvent tre installs dans des cages d'escalier droites ou

II.

Les catgories dascenseur Les ascenseurs traction cble Les ascenseurs hydrauliques

On distingue deux grandes familles dascenseur :

En gnral, ces deux types utilisent lnergie lectrique pour dplacer verticalement la cabine dascenseur, cependant, nettement moins utiliss que les ascenseurs treuil. les ascenseurs hydrauliques sont

Les ascenseurs hydrauliques a) PrincipeComme toute machine hydraulique, la pompe met sous pression l'huile qui pousse le piston hors du cylindre vers le haut. Lorsque la commande de descente est programme, le bypass (vanne) de la pompe permet de laisser sortir l'huile du cylindre vers le rservoir.

b)

DescriptionLes ascenseurs hydrauliques sont utiliss en gnral pour satisfaire des dplacements relativement courts de lordre de 15 18 m maximum. Plusieurs modles existent sur le march, on en cite :

cylindre de surface ; cylindre enterr ; Tlescopiques cylindre de surface.

Ils se composent principalement : d'une cabine ; de guides ; d'un ensemble pistons-cylindres hydrauliques plac sous la cabine de

l'ascenseur ; d'un rservoir d'huile ; d'un moteur lectrique accoupl une pompe hydraulique ; d'un contrleur ;

Les diffrents modles permettent de tenir compte de critres de place, de hauteur d'immeuble desservir vu que la hauteur possible est limite, stabilit de sol et de soussol, risque de pollution par rapport au sol et plus spcifiquement aux nappes phratiques et d'esthtique.

c)

Energie

nergtiquement parlant, les ascenseurs hydrauliques posent un problme dans le sens o il n'y a pas de contre-poids qui quilibre la cabine comme dans les systmes traction cble.

d)

Avantages Prcision au niveau du dplacement (mise niveau). Charge importante. rglage facile de la vitesse de dplacement. ne ncessite pas de local de machinerie. implantation facile dans un immeuble existant.

e)

Inconvnients course verticale limite une hauteur entre 15 18m. la scurit incendie complique cause de la quantit importante d'huile. risque de pollution des sous-sols. consommation nergtique importante. ncessit de renforcer la dalle de sol. l'absence de contre-poids provoque un surdimensionnement, des

consommations et des appels de puissance importants ( charge et vitesse gales, il faut de l'ordre de 3 fois plus de puissance). une vitesse rduite.

Les ascenseurs traction cbles a) DescriptionLes ascenseurs traction cbles sont les types d'ascenseurs les plus frquemment utiliss, notamment dans les btiments tertiaires. Ils se diffrencient entre eux selon le type de motorisation : moteur-treuil vis sans fin, moteur-treuil plantaire, moteur attaque directe (couramment appel "Gearless" ou sans treuil)

Un ascenseur treuil se compose essentiellement dune cabine, dun contrepoids, des cbles reliant la cabine au contre-poids, des guides, et dun systme de traction au-dessus de la cage de l'ascenseur.

b)

EnergieLes ascenseurs traction cbles sont plus intressants que les ascenseurs hydrauliques dans le sens o le contre-poids rduit fortement, quel que soit le type de motorisation, les consommations et les courants de dmarrages sont rduits par rapport aux ascenseurs hydrauliques ( charge et vitesse gales, la puissance est rduite d'un facteur 3).

c)

Avantages absence de limite de hauteur du btiment suivant le type de motorisation prcision au niveau de la vitesse et du

dplacement. rapidit de dplacement. grande plage de variation de vitesse. efficacit nergtique importante. pas de souci de pollution.

la rduction des cots de dimensionnement de l'installation lectrique. la matrise des chutes de tension sur le rseau. la limitation des consommations et des appels de puissance.

d)

Inconvnients : toiture. exigence trs importante sur l'entretien. Ncessit de tenir compte du poids de la cabine, des cbles, du contre-poids, en version standard (treuil rducteur), ncessite un local de machinerie en

de la structure de la salle des machines, et des quipements de la salle des machines. Le poids total repose sur la structure du btiment (colonne ou mur de gaine porteur renforc) et se reporte au niveau des fondations. Peut imposer un volume construit inesthtique visible sur le toit. problme d'accessibilit. compacit de la gaine rduite par la prsence de la cabine et du contre-

poids et, par consquent, rduction de la surface utile dans les tages du btiment.

Les critres du choix du type dascenseurEn gnral, les dpenses nergtiques des ascenseurs ne sont pas la priorit des gestionnaires de btiments tertiaires. En effet, la proccupation premire reste avant tout : emmener un maximum de monde en toute scurit et avec un maximum de confort. On retrouve des critres de choix: de scurit. organisationnels : comme le type de fonction du btiment, son occupation et constructifs : hauteur de btiment, espace disponible au niveau des tages,

possibilit de placer une salle des machines au sommet de la gaine, stabilit du terrain

son type de fonctionnement en garantissant une performance de confort et de trafic (rapport vitesse/charge) nergtiques : bases essentiellement sur la consommation et les appels de

puissance de la motorisation.

III. Diffrentes parties dun ascenseur tractionOn se limite aux composants dun ascenseur treuil car il reprsente la majorit des ascenseurs qui existent sur le march. Cabine d'ascenseur : Elment compos d'un plancher, de parois et d'un toit destin accueillir les personnes et les marchandises (La partie visible de l'ascenseur) Cet lment est insr et fix dans un cadre appel suspension cabine. Porte de cabine : Porte fermeture gnralement automatique destine confiner l'utilisateur dans la cabine pendant le dplacement de celle-ci, lui interdisant tous contact avec les parties extrieures la cabine. Porte palires : Cest la porte externe de lascenseur. Chaque ascenseur est quip dautant de porte palire que de nombre dtage. Elles peuvent tre battantes et commandes manuellement ou automatiques et coulissantes ( ouverture centrale ou latrale). Elles doivent tre quips dun dispositif empchant leurs ouvertures si la cabine nest pas sur le niveau et bloquant le dpart pendant leur ouverture Boutons d'appels: On nomme boutons d'appels les boutons installs aux paliers Boutons d'envois: Les boutons d'envois sont installs dans la cabine Charge utile: Capacit maximum en Kg qu'une cabine d'ascenseur peut contenir. Au-del de cette capacit, le systme de traction n'est plus en mesure de contrler le dplacement et l'arrt correct de la cabine. Dans certains cas de surcharge exagre, des blocages intempestifs peuvent se produire. La charge utile est une indication qui doit obligatoirement figurer dans la cabine. Contrepoids: Elment destin contre balancer le poids de la suspension cabine augment de la moiti de la charge utile. Celui-ci est constitu d'une suspension mtallique contenant des gueuzes en fonte destines l'alourdir. Lorsque la cabine d'ascenseur monte, le contrepoids descend.

Image 1 Suspension cabine: Cadre rigide compos de poutrelles en acier et destin accueillir la cabine. Ce cadre est suspendu dans la gaine par les cbles de traction. Des coulisseaux pousant la forme des guides de cabine et fixs la suspension assurent le dplacement parfait de la cabine. (est aussi appel trier) Gaine d'ascenseur: Gaine verticale dans laquelle se dplace l'ascenseur et son contrepoids. Celle-ci est quipe de guides en acier destins guider la suspension de cabine et le contrepoids

Guides : Profils en acier, gnralement en forme de T, destins guider la

cabine et le contrepoids dans la gaine (image 2) Ancrage de guide: Pice mtallique servant fixer les guides aux murs de la gaine. Coulisseaux: Elments fixs la suspension, garnis d'une fourrure pousant la

forme des guides et destins guider celle-ci dans la gaine (image 2)

Image 2: Cuvette: Partie la plus basse de la gaine de l'ascenseur contenant les poulies de renvoi et les amortisseurs Amortisseurs: Ressorts puissants placs en cuvette et destins a ralentir la

suspension cabine ou le contrepoids en cas de dpassement des "fin de course" de scurit. Dans le cas d'un ascenseur grande vitesse, on utilise des amortisseurs huile (image3)

Image3 Fin de course: Contact de scurit plac gnralement en gaine et destin a stopper l'ascenseur en cas de dpassement de sa course normale. La fin de course peut aussi se trouver en machinerie. Dans ce cas, il est actionn soit par le tambour de traction soit par le cble du limiteur

Image4 Cble de slecteur d'tage: Gnralement, les slecteurs d'tage mcaniques sont entrans par le treuil ou le limiteur de vitesse. Cependant, certains slecteurs d'tage ont leur propre cble d'entranement. Celui-ci, reli entre la cabine d'ascenseur et le contrepoids entrane un petit tambour qui actionne le slecteur d'tage. Machinerie: Local gnralement plac au-dessus de la gaine et destin contenir l'appareillage et le systme de traction. Aussi appel "salle des machines "

Appareillage: Armoire place en machinerie et contenant les relais, et autresquipements destins commander l'ascenseur. Treuil: Machine compose d'un dispositif de freinage et d'un moteur et destine actionner les cbles de traction de l'ascenseur. On distingue trois types de

treuil : Les anciennes machines tambour de traction. Les machines, quipes d'un rducteur, appeles Geared (avec bote de vitesse). Les machines traction directe (sans bote de vitesse) sont appeles Gearless. Ce sont les plus modernes et les plus performantes. Machine geared: Treuil d'ascenseur quip d'un rducteur. Machine actuellement la plus rpandue. Cependant, de nouveaux concepts de rduction de l'espace occup par les salles de machines, voire la suppression totale de celle-ci, tendent revaloriser l'utilisation de machine de type gearless, car puissance gale, ces nouvelles machines moteur axial prennent nettement moins de place et peuvent mme tre montes dans les gaines. Moteur de traction: Moteur quipant le treuil de lascenseur et plac dans la machinerie Rducteur: Le rducteur du treuil est une bote de vitesse compose soit d'une vis et d'une couronne soit dun rducteur plantaire contenus dans un carter rempli d'huile. Son rle consiste dmultiplier la vitesse du moteur lectrique pour la rendre compatible avec les conditions dutilisation de lascenseur. Pour assurer la lubrification de l'ensemble, la couronne baigne gnralement dans l'huile du carter et par sa rotation ramne de l'huile vers les autres organes. Tambour de traction: Le tambour de traction est une pice cylindrique creuse quipe de 2 gorges en forme de pas de vis. 2 cbles de traction sont fixs au tambour et la suspension cabine, 2 autres au tambour et au contrepoids. Lorsque le tambour, command par le treuil tourne, les cbles, du ct de la cabine, s'enroulent et font monter celle-ci pendant que les cbles, du ct du contrepoids, se droulent et le font descendre. Le tambour a t remplac depuis par une poulie de traction Poulie de traction: Poulie quipe gnralement de gorges tailles en forme de V de manire agripper les cbles de traction. Cette poulie, solidaire du treuil, fait lors de sa rotation se dplacer l'ensemble cabine et contrepoids. Volant de dpannage: Dans le but d'assurer le dplacement manuel de l'ascenseur, un volant de dpannage est gnralement fix soit sur l'arbre du moteur de traction soit sur l'axe du treuil. Certaines anciennes installations sont encore quipe d'un volant amovible. Celui-ci doit imprativement tre replac sur son

support (s'il existe) qui est en principe quip d'un contact de scurit empchant la remise en service intempestive de l'ascenseur. Marquage des cbles: Tous les ascenseurs quips de treuil devraient tre quips d'un marquage sur les cbles de traction matrialisant la mise niveau de la cabine. Celui-ci est niveau lorsque la marque des cbles est en face d'une marque de mme couleur peinte sur le chssis du treuil. Certains ascenseurs possdent quant eux un voyant install sur l'appareillage qui lorsqu'il est allum, informe de la mise niveau de la cabine. Cbles de compensation: Dans les immeubles de grande hauteur, le poids des cbles de traction devient trop important par rapport la charge utile de la cabine d'ascenseur. Il existe donc une forte diffrence selon que la cabine se trouve en haut ou en bas de la gaine. On rsout ce problme par l'adjonction de cbles ou de chane de compensation. Ceux-ci, d'un poids identique aux cbles de traction sont pendus entre la cabine et le contrepoids et permettent de maintenir l'ensemble en quilibre quelle que soit la position de la cabine. Chane : Sur quelques ascenseurs spciaux, certains cbles sont remplacs par des chanes remplissant les mmes fonctions. (Cbles de compensation , cble de limiteur , cble de slecteur d'tage , cbles de traction)

Image 5

Machine gearless: Treuil d'ascenseur sans rducteur de vitesse. La poulie de traction est directement monte sur l'axe du moteur de traction. Ce principe permet d'atteindre de trs grande vitesse de dplacement (Jusqu' 12 m/s)

Image6 Servofrein: Mcanisme compos de pignons et d'un secteur de roue dente. Celui-ci, command par un moteur est destin actionner le mcanisme de dfreinage des mchoires de frein. Le servofrein a depuis t remplac par l'lectrofrein. Electrofrein: Electroaimant puissant destin assurer le dfreinage des mchoires de frein. Dans le but de permettre un dfreinage manuel, l'lectrofrein est gnralement quip d'un levier fix demeure. Si celui-ci est amovible, il doit tre laiss disposition dans la machinerie

Tambour de frein: Pice cylindrique fixe solidement sur l'axe de la vis du treuil. Lors de l'arrt de l'ascenseur, les mchoires de frein sont appliques fermement sur celui-ci pour immobiliser l'ascenseur Garnitures de frein: Patins de friction en matire spciale colls ou rivs sur les mchoires de frein et destins bloquer efficacement le tambour de frein. Autrefois, l'amiante entrait dans la composition de ces garnitures, mais actuellement les nouveaux patins en sont dpourvus Mchoires de frein: Pices mtalliques quipes de garnitures de friction et pousant la forme du tambour de frein. Les mchoires, destines immobiliser l'ascenseur sont appliques fermement contre le tambour par des ressorts. L'ouverture du frein est assure par un mcanisme de dfreinage. Celui-ci est actionn par un lectroaimant puissant qu'on appelle lectrofrein

Image 7 Drive: Le drive est la partie de l'appareillage qui commande le systme de traction de l'ascenseur.

Image8 Moto gnratrice: Machine destine crer une alimentation en courant continu de forte puissance. Cette machine est compose, d'une part, d'un moteur induction alternatif triphas et, d'autre part, d'une gnratrice courant continu. Ces deux machines sont solidaires l'une de l'autre et l'ensemble tourne une vitesse d'environ 1380 tours par minute.

Image 9

Moteur courant continu: Les moteurs courant continu sont composs d'une carcasse portant des inducteurs et d'un rotor portant un induit bobin. La vitesse du moteur courant continu est directement proportionnelle la tension applique aux bornes de son enroulement induit. Le couple fournit par le moteur dpend de l'intensit traversant ses inducteurs. Moteur induction alternatif: Les moteurs courant alternatif sont gnralement triphass et utilisent le principe de l'induction lectromagntique. La vitesse de ceux-ci est directement proportionnelle la frquence du rseau lectrique qui est immuable et inversement proportionnelle au nombre de bobines contenues dans le stator qui est fix par le constructeur. Le rotor du moteur est actuellement constitu d'une cage compose de barreaux en aluminium souds entre eux. (Les premiers moteurs d'ascenseur taient composs d'un rotor bobin) Les moteurs deux vitesses sont composs de deux sries de bobines distinctes. Chaque srie de bobines se nomme enroulement. Poulie de renvoi: Poulie tournant librement et destine guider les cbles entre la cabine et le contrepoids (image 3) Poulie de mouflage: Certains ascenseurs grande capacit sont moufls. C'est dire qu'une dmultiplication est installe l'aide de poulies de mouflage. Lorsque la cabine parcourt 1 mtre, les cbles au niveau du treuil en parcourent 2 ou 3. Cette mthode permet d'installer des treuils moins puissants mais augmente la longueur des cbles et le cot de leur remplacement. Coffret de force motrice: Coffret principal d'alimentation se trouvant en machinerie. Avant toute intervention en machinerie, il va de la scurit de l'utilisateur de dclencher le levier de ce coffret pour couper l'alimentation de l'appareil.

Image 10 Limiteur de vitesse: Organe mcanique quip de masselottes et plac gnralement en machinerie. Le limiteur, solidaire de l'ascenseur par un cble de limiteur tourne au dplacement de celui-ci. Si la vitesse dpasse anormalement la vitesse maximale autorise, les masselottes se lvent et coupent un contact de scurit. En descente, la leve des masselottes bloque le limiteur. Ceci a pour effet de provoquer la leve du dispositif de parachute de la suspension de la cabine d'ascenseur. Cble de limiteur: Cble en acier fix au parachute de l'ascenseur et se dplaant avec lui. Lorsqu'en descente, le cble est bloqu par le limiteur de vitesse, il provoque la leve du parachute et le blocage de la cabine.

Image 11 Parachute: Organe mcanique plac sur la suspension de cabine et command par un cble de limiteur. En cas de rupture des cbles de traction ou de survitesse exagre en descente, le mcanisme du parachute assure un blocage mcanique de la suspension dans les guides vitant la chute libre de la cabine. Ce dispositif peut, dans certains cas, quiper le contrepoids. Commande de rappel: Dans le cas d'une grosse installation, il existe en machinerie un botier de manuvre de rappel destin ramener l'ascenseur au niveau d'un palier pour dgager une personne bloque dans la cabine. Si ce botier existe, il faut tenter de dplacer l'ascenseur l'aide de celui-ci. Si cela ne donne pas de rsultat, il faudra couper le courant avant d'effectuer la manuvre manuellement. Commande de rvision: La commande de rvision est compose d'un botier plac sur le toit de la cabine de l'ascenseur. Ce botier, quip de bouton de marche monte et descente ainsi que d'un bouton d'arrt d'urgence, permet au

prpos l'entretien de manuvrer, en toute scurit et faible allure, l'ascenseur pour inspecter et graisser les organes placs en gaine. Inverseur d'tage: Sur les anciens ascenseurs, contact inverseur qui tait plac en gaine chaque tage et servait de slecteur d'tage. Manuvre: Les ascenseurs se dfinissent en nombre d'appareil dans une

batterie d'ascenseurs et par le genre de boutons d'appel utilis pour les faire venir l'tage. Ces paramtres dterminent le type de manuvre. Il existe trois grandes familles de manuvre : La manuvre blocage, la manuvre collective et la manuvre slective qui n'est plus fabrique actuellement. IV.

Les systmes de motorisation dun ascenseur

Etant donn que les ascenseurs traction sont nettement plus rpandus que les ascenseurs hydrauliques, ltude ninclura pas ces derniers et se contentera dune comparaison entre les diffrents types de lascenseur treuil. 1.

Types des moteurs-treuils ou moteur traction: Les moteurs-treuils vis sans fin une ou deux vitesses:Dans ce type de motorisation, la vis sans fin entrane beaucoup de pertes mcaniques et, par consquent, des consommations lectriques plus importantes. Au dbut de l'utilisation des vis sans fin, les rendements nergtiques de l'ensemble moteurtreuil taient de l'ordre de 20 %. Avec le perfectionnement des outils, des lubrifiants, les rendements se sont nettement amliors pour atteindre les 45% et mme rcemment 60 65 %. Les moteurs lectriques coupls au treuil vis sans fin taient gnralement des moteurs courant continu excitation indpendante ou shunt avec la facult de pouvoir faire varier trs facilement la vitesse. Les moteurs lectriques courant alternatif utiliss avec ce type de rducteur sont en principe des moteurs deux vitesses : au dmarrage, la vitesse est plus lente (petite vitesse), pour atteindre la vitesse de dplacement optimale, le moteur passe en seconde vitesse en provoquant un lger choc dacclration (passage de petite en grande vitesse) Les moteurs-treuils vis sans fin prsentent les avantages suivants: couple lev.

a)

grande plage de variation de vitesse. prcision dans les dplacements et sur la rgulation de vitesse. Ils ont les inconvnients suivants : entretien important. efficacit nergtique faible. consommation lectrique non ngligeable

b)

Les moteurs-treuils plantairesLes appareils treuil plantaire utilisent le systme de rduction de vitesse par engrenages plantaires. Accoupls un moteur lectrique, ils permettent d'avoir un rapport de rduction apprciable pour obtenir une plage de vitesse compatible avec le confort et l'efficacit de dplacement souhait.

Schmatisation du rducteur plantaire Ce systme a un rendement mcanique de l'ordre de 97 98 % permettant, pour autant que les moteurs d'entranement soient performants, d'obtenir des rendements nergtiques globaux intressants (de lordre de 80%) Les rducteurs plantaires peuvent tre accoupls des moteurs lectriques : A courant continu (grande plage de variation de vitesse) A courant alternatif asynchrone deux vitesses A courant alternatif asynchrone command par un variateur de frquence Ce type de motorisation prsente les avantages principaux suivants : Couple important En fonction du moteur accoupl :

Grande plage de variation de vitesse (courant continu ou alternatif variation de frquence) rendement nergtique important entranant une diminution des cots la conception (puissance installe plus faible) et des consommations moindres lexploitation Prcision dans les dplacements et sur la rgulation de vitesse Son principal inconvnient rside dans son entretien ncessitant une main duvre qualifie.

c)

Les moteurs attaque directe gearless ou sans treuilIl sagit dun moteur sans rducteur, la poulie de traction est monte directement sur larbre de sortie du moteur et la rgulation de vitesse est obtenue grce un variateur de frquence. Ce systme est nergtiquement performant principalement de par la prsence dun variateur de frquence qui optimise la consommation nergtique, aussi, les pertes mcaniques sont rduites vu labsence des engrenages. Les principaux avantages de ce systme sont : vitesse. pertes mcaniques rduites. efficacit nergtique intressante. pas de lubrifiant. faible niveau de bruit. poids rduit. vitesse optimise par le variateur de frquence. compacit du systme. pas de local des machines ncessaire pour les ascenseurs. prcision dans les dplacements et sur la rgulation de

Ses principaux inconvnients : la compacit peut entraner des difficults de maintenance.

difficult d'intervention dans la cage d'ascenseur.

2.

Critres du choixOn diffrentie les motorisations traction en fonction des critres principaux suivants : Le rendement global La performance nergtique Lencombrement des quipements

Aussi, des critres secondaires et nanmoins importants considrent le poids, la consommation d'huile, le niveau acoustique...

a)

Rendement global de la motorisation

Le rendement global de la motorisation influence le dimensionnement de l'installation et les consommations futures. En effet, puissance mcanique gale (pour dplacer la charge), meilleur sera le rendement de la motorisation, moins : important, externe. Le rendement global dune motorisation correspond : les consommations nergtiques durant la vie de l'ascenseur seront grandes, les chutes de tension en ligne perturberont le rseau lectrique interne voire le surdimensionnement du moteur et de l'installation lectrique sera

global = lec commande * lec moteur * mca rducteur * mca poulieLe cas des moteurs traction avec rducteur de vitesse, par rapport la mme motorisation sans rducteur, montre que les intermdiaires occasionnent des pertes et, par consquent, rduisent la puissance mcanique disponible la roue de traction pour une mme puissance lectrique absorbe.

b)

Performance nergtiqueIndpendamment du rendement global de la motorisation, la performance nergtique est lie principalement la gestion des dmarrages et des arrts par le variateur de vitesse. En effet, le fonctionnement des ascenseurs est plus une succession

de dmarrages et d'arrts, o le courant absorb peut tre trs important, que de longues courses courant nominal plus rduit. Ceci est d'autant plus vrai que le trafic est intense. Le variateur de vitesse est un gage de performance nergtique certain de par : Le confort renforc des utilisateurs grce au dmarrage progressif et la

mise niveau prcise le contrle permanent du couple et de la puissance en optimisant les courants

de dmarrage et les consommations, freinage L'analyse effectue par le CADDET (Centre for the Analysis and Dissmination of Demonstrated Energy Technologies) sur les consommations d'une motorisation classique par rapport une motorisation innovante, a mis en vidence des diffrences nergtiques importantes : ParamtresVitesse de dplacement de la cabine [m/s] Charge de l'ascenseur [kg] Puissance du moteur lectrique [kW] Calibre de la protection moteur [A] Nombre de courses pour 3 mois Consommation lectrique pour 3 mois [kWh/3 mois]

la possibilit de renvoyer de l'nergie sur le rseau lectrique durant le

Type de motorisation Traction Gearless classique1 630 1 630

5,5 35 27 444

3,3 16

958

447

Tableau rcapitulatif des rsultats de lanalyse du CADDET Il est clair, daprs ltude, que l'conomie est importante (53 %).

c) EncombrementUne rduction des cots d'investissement et un gain de place sont lis la limitation de l'espace ncessaire la machinerie.

Un constructeur annonce une rduction de l'ordre de 25 % de l'investissement ncessaire la conception d'un ascenseur gealess sachant que la salle des machines n'est plus ncessaire. Treuil rducteur ou Machine geared :

Machine gearless :

d)

Critres secondairesLes critres secondaires permettent d'affiner le choix de la motorisation : le poids. la consommation d'huile. le niveau sonore.

La mme analyse effectue par le CADDET donne des rsultats concernant la comparaison des deux motorisations : moteur deux vitesses rducteur vis sans fin par rapport une motorisation sans rducteur.

Paramtres Vitesse de dplacement de

Type de motorisation Traction classique Gearless

la cabine [m/s] Charge de l'ascenseur [kg] poids de la motorisation [kg] Niveau acoustique [dB] Nombre de courses pour 3 mois Quantit d'huile ncessaire [litres]

1 630 430 65-75 27 444

1 630 230 50-55

3,5

-

V. Programmation1.

Cahier des charges fonctionnelOn considre un ascenseur desservant quatre tages et dont la boite dappel contient deux boutons de demande. Le principe de ce type dascenseur consiste optimiser la demande dascenseur et amliorer lutilisation en permettant la demande et la mmorisation de la demande de la cabine quand elle est en marche. Un utilisateur dsirant Monter appuie sur le bouton dont la flche est dirige vers le haut, un utilisateur dsirant Descendre appuie sur le bouton dont la flche est dirige vers le bas. Si la direction de lascenseur est la mme que celle demande, et que ltage do provient la demande nest pas encore atteint, lascenseur sarrte au passage pour prendre le passager. Louverture des portes est automatique et leur fermeture suite une demande ne peut seffectuer que 30s aprs louverture pour permettre lvacuation aise de la cabine.

a)

Boite de demande extrieure

b)

Boite de demande intrieure (cabine)

Commentaire

Mnmoniqu

Appel intrieur (cabine) Appel extrieur vers le haut

Bouton intrieur tage 1 Bouton intrieur tage 2 Bouton intrieur tage 3 Bouton intrieur tage 4 Demande extrieur haut tage 1 Demande extrieur haut tage 2 Demande extrieur haut tage 3 Demande extrieur bas tage

e BI1 BI2 BI3 BI4 B1 BH2 BH3 BD2 BD3 B4 M D OUV LB1 LBH2 LBH3 LBD2 LBD3 LB4 V1

Appel extrieur vers le bas

2 Demande extrieur bas tage 3 Demande extrieur bas tage

Monte Descente Ouverture Allumage voyants des demandes extrieures (mmorisation des appels)

4 Monter la cabine Descendre la cabine Ouvrir la porte Allumer voyant ext.haut tage1 Allumer voyant ext.haut tage2 Allumer voyant ext.haut tage3 Allumer voyant ext. bas tage2 Allumer voyant ext. bas tage3 Allumer voyant ext. bas

Allumage des

tage4 Allumer voyant tage1

voyants de lafficheur 2. a) Grafcet: Monte

Allumer voyant tage2 Allumer voyant tage3 Allumer voyant tage4

V2 V3 V4

b)

Descente

c)

Grafcet dallumage de lafficheur

Lallumage des voyants de lafficheur indiquant la position de la cabine pendant son dplacement est tributaire du contact entre la cabine et le capteur de ltage ventuel de la cabine. 100 CP1 200 CP2 300 CP3 400 CP4 500 V4 V3 V2 V1

VI. Maintenance et scurit1.

Causes de pannes frquentes d'ascenseursIl existe un certain nombre de pannes frquemment rencontres dans un ascenseur, le tableau suivant en cite quelques unes ainsi que dventuelles causes pour chacune :

N

Dysfonctionnement constat

Causes ventuelles

Les portes palires et la porte cabine 1 restent fermes,la cabine reste l'tage, et l'ascenseur ne dmarre pas.

L'tage o se trouve la cabine a un problme de verrouillage sur la porte palire ou, selon la manoeuvre, le relais de sens demand a un mauvais contact

2

L'ascenseur se bloque intempestivement pendant ses dplacements.

Le contact de la poulie tendeuse en fond de fosse (poulie de renvois du limiteur de vitesse "parachute") est tangent, ou la cabine accroche une serrure palire

3

La cabine d'ascenseur fait des marches (paliers/cabine) dans les tages, quand celle-ci est au niveau.

Le frein est gras ou mal rgl

4

La cabine d'ascenseur vibre pendant son dplacement

Les guides manquent d'huile ou les blocs d'isolation arcade/cabine sont dfectueux

5

Balancement important lors du dplacement de la cabine

Soit les coulisseaux de la cabine sont uss, soit les guides de la cabine sont dsaligns

6

La cabine a du mal partir lors du dmarrage d'ascenseur

Le frein est mal rgl, la bobine de frein hors service ou le contact sur le contacteur de dmarrage ne fonctionne plus

7

La cabine d'ascenseur fait un bruit anormal en se dplaant.

Les paliers moteur (groupe de traction) sont secs (risque de mise hors service du moteur), le roulement de poulie hors service, ou les guides manquent de lubrification

8

La cabine d'ascenseur est bloque l'tage et la porte est ouverte.

Voire hors service, l'un des boutons, stop, rouverture en cabine ou le bouton palier est rest coinc, ou encore le contact de heurt de la porte cabine est hors service

9

La cabine d'ascenseur ne va plus

Le slecteur est us ou le capteur

l'tage voulu. 10 La cabine d'ascenseur, dans le sens descente, donne la sensation de chute libre )de courte dure) 11 Les portes palires claquent

en gaine dfectueux Il y a un jeu important de denture dans le treuil

Les butes caoutchoucs sont uses ou manquantes, les portes battantes sont mal rgles ou bien il faut remplacer les fermes portes

12

Les spots allognes dans la cabine grillent rgulirement et frquemment.

Les spots ont t remplacs sous tension Les contacts de fin de fermeture sont drgls

13

Les portes cabines claquent pendant le fonctionnement de la cabine ou en fin d'ouverture.

14

L'alarme en cabine ne fonctionne pas.

Dans le cas o il s'agit d'un tlphone cabine, la ligne peut-tre coupe ou le systme dfectueux. S'il s'agit d'une sirne, voir la pile ou la sirne elle-mme

15

La cabine laisse une marche en dessous du niveau, uniquement au dernier niveau haut.

Allongement des cbles de traction, ce qui a pour consquence dempcher la course complte du contrepoids et donc galement celle de la cabine

16

Les portes battantes grincent.

Un manque de graisse sur les paumelles peut tre l'origine de ce dfaut

17

Les portes battantes frottent au sol.

Les paumelles sont mal rgles ou drgles

18

La cabine est au niveau le plus haut ou

Le botier d'arrt haut ou bas

au niveau le plus bas.

(toujours l'oppos de la cabine) est bloqu ou hors service

19

La cabine fait des -coups brutaux son dmarrage

Pour une manoeuvre o le groupe de traction fonctionne en courant continu, les charbons du collecteur doivent tre hors service, ou le collecteur est lui-mme encrass

La cabine revient toujours au mme 20 tage

Un bouton de l'tage concern a pu rester coinc ou le relais de ce mme tage est rmanent ou la carte lectronique de contrle est hors service

2.

Entretien des treuilsVu le rle principal que joue le treuil dans un ascenseur, son entretien reprsente une restriction laquelle il faut accorder le plus grand soin et ceci va de la scurit des usagers. Un treuil rducteur peut tre schmatis comme suit :Cabine Rducteur

Moteur lectrique

Frein

Poulie

Cbles de traction Contre poids

Oprations dentretien dun treuil rducteur

a)

LubrificationPour assurer la lubrification du treuil, notamment le rducteur, il faut verser l'huile dans le treuil par l'orifice de remplissage jusqu'au niveau correspondant au repre du voyant, ceci lorsque le treuil est immobile. La premire vidange d'huile minrale doit tre effectue aprs 350 heures environ. Les vidanges successives pour l'huile minrale doivent tre effectues tous les 12 18 mois. Pour l'huile synthtique, tous les 24 36 mois. La vidange seffectue en dvissant le bouchon de vidange en bas du treuil pendant son arrt

Il faut s'assurer qu'il n'y a pas de trace d'huile sur la poulie de frein et sur les mchoires de frein.

b) Mise en serviceEn actionnant le volant main, faire effectuer un tour complet de la poulie de traction, afin que l'huile puisse se distribuer uniformment. Mettre en marche avant d'installer les cbles et de mettre en charge afin de vrifier le bon fonctionnement du treuil vide. Seulement aprs cette opration, installer les cbles. Les 4 5 premires courses compltes avec les cbles installs doivent tre effectues avec une charge correspondant la moiti de la charge nominale, pour ne pas charger le treuil. Aprs avoir vrifi le bon fonctionnement, rpter l'opration avec une charge correspondant environ 1/4 de la charge nominale et ensuite avec la cabine vide. N.B : Ces instructions ne sont pas applicables pour les treuils tambour sans contrepoids.

c)

Rglage du frein tambourLes treuils sont normalement fournis avec l'ouverture des mchoires dj rgle. Dans le cas o une autre mise au point est ncessaire, il faut rgler les mchoires de telle sorte quils s'ouvrirent avec la plus petite course possible. Il faut donc ouvrir les mchoires en actionnant le levier du frein, s'assurer qu'entre les mchoires et le tambour il y a un jeu de 0.1 0.2mm, en contrlant avec une cale d'paisseur, rgler si ncessaire en vissant ou dvissant les vis de rglage correspondantes La distance de freinage dpend du rglage des ressorts qui doivent tre rgls chaque fois en fonction de la charge. Pendant le fonctionnement normal, il faut s'assurer que les mchoires s'ouvrent en mme temps. Priodiquement, procder une vrification de l'tat de l'usure des garnitures du frein. En cas d'usure considrable, il faut effectuer un nouveau rglage en suivant les instructions prcdentes ou remplacer carrment les garnitures lorsque l'paisseur est infrieure ou gale 2mm.

d)

Contrle du jeu entre vis et couronneLe contrle doit se faire toutes les 3000heures ou au moins une fois par an en suivant les instructions suivantes : Arrter l'installation et la prparer pour pouvoir enlever les cbles de la

poulie de traction couronne. Marquer sur les circonfrences de la poulie de frein le point du dplacement Ouvrir manuellement le frein et tourner la main le volant dans les deux sens

de marche jusqu' sentir la pression des dents de la vis sans fin sur les dents de la

obtenu, ayant eu le soin de marquer le point de dpart. Mesurer l'arc de cercle existant entre les deux marques et comparer la valeur

obtenue avec les valeurs admissibles selon le type de treuil e)

Exemple de tableau des valeurs admissibles: (*)Tableau des valeurs admissibles de jeu entre vis et couronne TYPE DE TREUIL Distance entre les deux marques (mm) Machin neuve Machine use M73 et M75 Toutes les versions Tous les rapports M83 et M85 Rapports Toutes les versions 1/69-1/60 Autres 3.5 2.5 4 44 44 44 2.5 40

rapports M93 et M95 Toutes les versions Tous les rapports M98 Toutes les versions Tous les rapports M104 et M106 Toutes les versions Tous les rapports

5

54

5

54

(

* ) : socit MONTANARI

f)

Usure des gorges de la poulie de traction:En cas d'usure des gorges de la poulie de traction, il faut remplacer la poulie entire

3.

Mesure de scuritLe tableau ci-aprs regroupe des mesures de scurit prendre pour amliorer lutilisation de lascenseur et minimiser les risques pour les usagers et les agents de maintenance. N Problmes possibles Prcision darrt de la cabine dascenseur insuffisante Prcision darrt : diffrence de niveau entre le plancher de la cabine et celui du palier desservi larrt de lappareil. Solutions proposes Installer une manuvre avec variation de frquence pour viter les risques de chute

1

2Absence ou inadquation de dispositifs de protection pour un travail en gaine en toute scurit

Pour manuvrer facilement les ascenseurs lors des oprations de maintenance: Installation dun botier dinspection Installation dun dispositif darrt en cuvette et en local poulie Installation dun clairage en gaine

3

Dispositif de verrouillage des portes palires non sr

Pour tre certain dune ouverture opportune des portes, installer de serrures conformes avec triangle de dverrouillage, ncessitant lutilisation dune cl spcifique

4

Utilisation mal intentionne du

Pour viter, sur certains sites, une

dispositif de dverrouillage de secours des portes palires

ouverture mal intentionne des portes utiliser une serrure ncessitant une intervention dans le local technique pour rendre le systme de dverrouillage actif

5

Dispositif de protection contre les chocs lors de la fermeture des portes automatiques de cabines et palires inadquat ou inexistant

Installer une barrire de cellules pour viter les chocs avec les vantaux des portes automatiques

6

Paroi de gaine partiellement close ou avec un maillage inadquat

Pour viter le risque de se pencher au dessus dune gaine trop basse assurer la fermeture totale de la gaine avec un maillage conforme

7

Moyens daccs lintrieur des locaux de techniques dangereux

Un accs en local technique facile et scuris assure un meilleur service Mettre en conformit lchelle daccs la porte, de la serrure, de la trappe, de lquilibrage de trappe

8

Dispositifs de protection contre les accidents corporels causs par les poulies, inadquats

Protger les organes mobiles en installant des capotages sur toutes les parties tournantes (poulies par exemple)

9

Limiteur de vitesse et/ou parachute de cabine inexistant ou inadquat

En cas de mise en fonctionnement du parachute, s'assurer que lascenseur sera progressivement immobilis: En remplacement du parachute rupture pour un systme pilot par

limiteur de vitesse Ou en remplaant le limiteur de vitesse

10

Dispositifs de protection contre la vitesse excessive en monte inadquats

En cas de vitesse excessive de la cabine vers le haut, s'assurer que lascenseur sera progressivement immobilis par: Installation dun parachute prise en descente et monte Ou installation dun parachute sur le contre poids

11

Garde pieds de cabine trop court ou inexistant

Pour viter tout risque de basculement en gaine, installer une tle en chasse-pieds fixe ou tlescopique (en fonction de la profondeur de la cuvette)

12

Utilisation dun verre doculus inadquat sur les portes palires

Pour viter tout risque de bris mettre en place un oculus en verre scurit ou similaire

13

clairage des locaux techniques inadquat ou inexistant

Une meilleure visibilit en local technique permet une maintenance plus efficace. Installer un clairage appropri dans les locaux techniques Installer un clairage de secours

14

Protection contre les chocs lectriques et signalisation lectrique

Installer un capotage de protection ou remplacer le tableau darrive de courant Pour toute trappe ou porte daccs

15Dispositifs de verrouillage inadquats ou inexistants sur les portes de visite technique (gaine et cuvette)

en gaine, adapter un contact lectrique bloquant le fonctionnement de lascenseur en cas douverture intempestive pour viter tout risque dintrusion lors du fonctionnement de l'ascenseur

A.Prsentation de la barrette ascenseur 40300Cette barrette sert dinterface entre lautomate programmable industriel TSX27 cage dascenseur 40300. Elle permet davoir directement accs aux diffrents signaux dentres et de sorties : 1. Soit par la face avant par lintermdiaire de douilles de diamtre 2mm Soit par la face arrire par lintermdiaire dun connecteur 25 points

Les signaux de sortie Appels tagesLes appels tages peuvent seffectuer soit partir du panneau de commande, soit partir de la colonne. Quatre boutons poussoirs sont situs aux quatre tages de la colonne et permettent la demande dappel de la cabine. Les bobines de quatre relais RL 1 RL 4 sont relies, dune part lalimentation 5v, dautre part aux boutons poussoirs, lappui sur lun des boutons excite la bobine et engendre la fermeture du contact ouvert du relais.

a)

Lappel de la cabine partir du panneau de commande est effectu par lintermdiaire des boutons poussoirs BP1 BP4. Enfoncs, ces boutons dlivrent ltat logique 1.

b)

Arrt durgenceUn interrupteur situ sur la face avant permet de simuler une commande darrt durgence.

c)

Test porte fermesSur les quatre portes de la cage sont situs quatre capteurs monts en srie. Ainsi, la cabine ne se dplace que si toutes les portes sont fermes. Dans le cas contraire, le circuit est ouvert et aucun dplacement nest possible. Le relais RL9 dlivre un signal 1 pour les portes fermes, et un signal 0 pour une ou plusieurs portes ouvertes.

d)

Prsence tageQuatre capteurs sont situs aux quatre tages et signalent la prsence de la cabine. Ces capteurs sont ouverts en labsence se la cabine et ferms lorsque la cabine est ltage. Quatre relais RL 5 RL 8, identiques ceux de des appels colonne, sont utiliss. La prsence de la cabine un tage est signale par lallumage dun voyant DL 1 DL 4. 2.

Les signaux dentre Allumage tmoinsQuatre LED sont situes aux quatre tages de la cage sont commandes individuellement. Le niveau logique de ces comparateurs est appliqu lentre (-) dun comparateur analogique (M2 M5). Lentre (+) de ces comparateurs est connecte au curseur du potentiomtre P1 dfinissant le seuil de basculement entre les niveaux logiques 1 et 0. Lorsque le niveau logique est suprieur au seuil, la sortie du comparateur est 0, les anodes des LED tant 5v, la LED correspondante sallume.

a)

b)

Allumage cabineUn voyant est situ lintrieur de la cabine. Son fonctionnement est identique celui des tmoins, sauf quun transistor T1 permet de fournir le courant ncessaire lallumage.

c)

Commande de monte et de descenteLes niveaux logiques des commandes de monte et de descente sont adapts de la mme manire que lallumage des tmoins et de la cabine par lintermdiaire des comparateur M11 et M12. Deux capteurs de fin de course sont situs aux niveaux extrme haut et extrme bas de la cage et interdissent le dpassement de ces limites par la cabine.

3.

InterconnexionLes diffrentes commandes entres et sorties sont disponibles sur les douilles et sur le connecteur 25 points comme suit :

Connecteur 25 points C 1 2 3 4 5

Douille face avant

Signal

J4 J12 J13 J14 J1

Test portes fermes 4me ) 3me ) Appels tages (colonne) 2me ) 1er )

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

J19 J18 J17 J16 J20 J21 J22 J23 J9 J5 J6

1er ) 2me) Appels tages 3me) (panneau de commande) 4me) 4me) 3me) Allumages tmoins 2me) 1er ) Alimentation 4me) 3me) Prsences tages

17 18 19 20 21 22 23 24 25

J7 J8 J1 J2 J3 J10 J11 J24

2me) 1er ) Commande monte Commande descente Allumage cabine Masse Arrt durgence

4.

Aperu de la face avant barrette :

B.Grafcet du fonctionnement de la maquette ascenseur1. Affectation des entres et sorties sur lautomate :Commentaires Appel tage 1 Appel cabine partir du Appel tage 2 panneau de commande Appel tage 3 Appel tage 4 Prsence tage 1 Prsence cabine aux Prsence tage 2 tages Prsence tage 3 Prsence tage 4 Mnmoniques BP 1 BP 2 BP 3 BP 4 P1 P2 P3 P4

Allumage des tmoins

Dplacement de la cabine Dtection des portes (fermes)

Tmoin tage 1 Tmoin tage 2 Tmoin tage 3 Tmoin tage 4 Monter la cabine Descendre la cabine Dtection des portes

T1 T2 T3 T4 M D Pf

2. GrafcetPour optimiser, on considre deux grafcets : un pour la monte, lautre pour la descente

a)

MonteOn suppose qu ltat initial, la cabine se trouve au 1er tage. 0 T1 Etage 1 BP4. Pf 1 X5 P2 2 T2 BP2. Pf M X3 BP3. Pf

Etage 2 BP1. Pf 3 X11 P3 4 T3 Etage 3 BP2. Pf M P4 Etage 4 X9 BP3. Pf M X5 BP4. Pf

BP1. Pf X11 5

BP4.Pf

X6

b)

Descente6 T4 tage 4 BP1. Pf 7 X11 P3 8 T3 BP3. Pf D X9 BP2. Pf

tage 3 BP1. Pf 9 X11 P2 10 T2 tage 2 BP4. Pf D X5 P1 tage 1 BP2. Pf D X5 BP4. Pf

BP3. Pf 11 X3

BP1. Pf

X0

C.Commande de la maquette par automate programmable industriel1. Mise en situation :Comme tout systme automatis, la maquette ascenseur se compose : Dune partie commande : automate programmable industriel TSX27 Dune partie oprative : cage de lascenseur Dune interface : barrette ascenseur 40300

2.

Ralisation de linterface :

a) Etude de la barrette et dtermination de la cause du non fonctionnementEn examinant le panneau de commande de la maquette, on constate labsence des quatre relais, RL1 RL 4, permettant la commande de lappel partir de la colonne, ainsi que du manque de deux relais de commande dappel partir du panneau de commande. Vu la difficult de se procurer des relais similaires ceux qui manquent, on se contentera de lappel de la cabine partir de la barrette, aussi, et pour cette commande, on ne dispose que dun seul relais, on se propose de rendre son brochage semblable celui requis et de limiter le fonctionnement de lascenseur entre le 1er et le 3me tage.

b) Ralisation du relais de commande de ltage 2Le relais existant sur la maquette est schmatis comme suit :

Bobine entre les pattes 2 et 6 Contact NO entre 1 et 8 Contact NF entre 7 et 14 On dispose dun relais dont le schma simplifi est :

La bobine existe entre les pattes 3 et 14, le contact NO entre 2 et 8 et le contact NF entre 1 et 8.

Le support destin recevoir le relais et se loger dans la maquette a 14 pattes.

Pour adapter lensemble relais support au besoin de la maquette, on relie la patte 13 du support (bobine) la patte 6, ainsi la bobine est entre 6 et 2. 2 pattes du relais restent en dehors du support puisque le relais dont on a besoin compte uniquement 14 pattes, on relie la patte 2 du relais la patte 16 (reste dehors) pour avoir le contact NO entre les pattes 1 et 8 du support.

3.

Programmation a) Le squelette

X7

0

Etage 1

1 X3 2 X0 X6 Etage 2

3

7 5 6

X7 4 Etage 3

X7

Etage 2 X2 X4

X3 Etage 1

X0

b) Dsignation des entres et sorties automateDsignation Test portes fermes Appel 1er tage Appel 2me tage Appel 3me tage Prsence 1er tage Prsence 2me tage Prsence 3me tage monte Descente Allumage tmoin 1 Allumage tmoin 2 Allumage tmoin 3 Rfrence automate I1,0 I1,1 I1,2 I1,3 I1,4 I1,5 I1,6 O0,0 O0,1 O0,2 O0,3 O0,4

Entres

sorties

c) Programmation des actions en mode postrieur

LAB1 :

LAB2 :

LAB3 :

LAB4 :

LAB5 :

LAB6 :

LAB7 :

LAB8 :

d) Programmation des rceptivits :

Ce projet de fin dtude nous a permis de retrouver peu prs toutes les notions enseignes durant la prparation de notre DUT, surtout que

lascenseur est un systme automatis intressant et que sa ralisation fait appel plusieurs domaines technologiques, de plus, cest un moyen de dplacement trs utilis et de plus en plus rpandu, ce qui met en uvre le rle important de la maintenance dans loptimisation de la scurit des usagers et la disponibilit de lappareil. Avoir eu la possibilit dtudier une maquette assimilant le fonctionnement dun ascenseur a t trs bnfique, abstraction faite des difficults rencontres en ce qui concerne la procuration des composantes ncessaires la ralisation que nous aurions souhaite complte.

Manuel dinstallation dutilisation dentretien des treuils Socit Montanari & C Socit Delta ascenseur

Lot Indu Lina N 313 Sidi Marouf-Casablanca

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