DEFINITION DE LA DEMANDE

Objectif du projet

Le pont tournant de Caronte est un pont ferroviaire qui permet d’assurer le passage de la ligne ferroviaire Miramas-Marseille (via la Côte bleue) tout en autorisant la circulation des bateaux, en particulier des pétroliers, qui pénètrent dans l’Etang de Berre par le chenal de Caronte.

Pour réaliser la rotation du pont, un système de contrôle-commande , datant de 1954, séquence les différentes phases d'ouverture et de fermeture du pont.

Au cours du temps, les incidents techniques se sont multipliés et aucun dispositif n'a été prévu pour localiser les pannes. De plus, de nombreuses installations électriques sont devenues obsolètes. Dans ces conditions, la maintenance est devenue particulièrement difficile.

Dans le cadre de la modernisation du pont tournant, il est prévu : Le remplacement des groupes convertisseurs (groupe Diesel Alternateurs et MAS6)

par des variateurs de vitesse Le remplacement des MCC (moteurs de rotation du pont et moteurs auxiliaires) par

des moteurs alternatifs

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Thème : Pont de Caronte

L’étude du remplacement des moteurs à courant continu par des moteurs asynchrones alimentés par un variateur de vitesse fait l’objet du projet.

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Synoptique du projet

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Réseau électrique

A.P.I.

Capteurs

Armoire du poste de conduite

Partie fixe :Salle des machines

Partie mobile : tablier

Armoire en salle des machines Variateur vitesse

Post

e de

con

duite

co

mm

ande

API esclave

canopen

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Synoptique de l’automatisme

Longueur réseau CANopen : 35m

Longueur réseau CANopen : 50m

Cahier des charges

Le travail attendu est la réalisation de deux armoires : l’une sera implantée dans la tour à proximité des moteurs d’entraînement du pont, l’autre sera implantée dans le poste de commande situé au dessus des voies.

L’armoire située à proximité des moteurs contiendra le variateur de vitesse, l’automate et un répartiteur canopen. Des boutons poussoir et voyants permettront la communication avec le technicien de la maintenance. Le codeur sera connecté directement au répartiteur canopen.

L’armoire située dans le poste de commande permettra le contrôle à distance du variateur de vitesse. Les voyants et boutons seront identiques à ceux présents sur le coffret situé à proximité des moteurs.

La communication entre l’automate maître de l’armoire situé dans la tour et l’automate esclave situé dans le poste de commande se fera par une liaison « ethernet ».

Les capteurs et actionneurs seront raccordés à des modules d’entrées/sorties déportés.

La rotation du pont se déroule en deux étapes. La première consiste à désolidariser les travées mobiles des travées fixes ; la seconde à engager la rotation du pont jusqu’à ce qu’il parcoure un angle de 90° avant d’être arrêté en position « ouvert ». Puis après le passage du ou des bateaux, le pont effectue la manœuvre suivante : une seconde rotation de 90° pour la fermeture et le blocage des travées mobiles dans les travées fixes.

Phases de déverrouillage et verrouillage du pont

Le déverrouillage vertical a lieu lors de la phase d’ouverture du pont et le verrouillage lors de la fermeture.

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Pendant les phases d’ouverture et de fermeture du pont, une rampe doit être montée par l’extrémité des voies mobiles. Au début de chacune des rampes, la vitesse des moteurs est à réduire. A la fin de la phase de fermeture du pont, les travées mobiles s’abaissent; le mouvement de chute de la travée mobile est à ralentir par freinage électrique des moteurs.

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Inventaire des entrées/sorties

SALLE DES MACHINESENTREES DEPUIS VERS

Pont déverrouillé Capteur TOR de la boucle de sécurité Circuit de commandeEntrées/Sorties déportées

en salle des machines

Pont verrouillé Capteur TOR de position Circuit de commandeEntrées/Sorties déportées

en salle des machines

Fin de course ralentissement sens direct Capteur TOR de position du pont Entrées/Sorties déportées en salle des machinesFin de course ralentissement sens inv. Capteur TOR de position du pont Entrées/Sorties déportées en salle des machinesFin de course ralentissement sens direct Capteur TOR de position du pont Entrées/Sorties déportées en salle des machinesFin de course ralentissement sens inv. Capteur TOR de position du pont Entrées/Sorties déportées en salle des machinesPosition du pont Codeur absolu placé sur l’arbre du pont Entrées/Sorties déportées en salle des machinesFrein déverrouillé Contact aux. « déverrouillage frein » Entrées/Sorties déportées en salle des machinesArrêt d’urgence Coup de poing Circuit de commande

Entrées/Sorties déportéesen salle des machines

Rotation manuelle par manivelle Commutateur Entrées/Sorties déportées en salle des machinesDétection vitesse nulle Module de sécurité connecté aux moteurs Entrées/Sorties déportées en salle des machines

SORTIES DEPUIS VERSDéverrouillage frein moteur Entrées/Sorties déportées Contacteur d’alimentation du frein variateurMise sous tension variateur Entrées/Sorties déportées Contacteur du variateur

ARMOIRE POSTE DE CONDUITEENTREES DEPUIS VERS

Déverrouillage frein Bouton poussoir Automate de l’armoire du poste de conduiteMarche sens direct Bouton poussoir Automate de l’armoire du poste de conduiteMarche sens inverse Bouton poussoir Automate de l’armoire du poste de conduiteArrêt Bouton poussoir Automate de l’armoire du poste de conduiteForçage petite vitesse Bouton poussoir Automate de l’armoire du poste de conduiteTest voyants armoire poste commande Bouton poussoir Automate de l’armoire du poste de conduiteArrêt d’urgence Coup de poing Automate de l’armoire du poste de conduite

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SORTIES DEPUIS VERSFrein déverrouillé Automate voyant de l’armoire du poste de conduiteOrdre rotation demandé dans sens direct Automate voyant de l’armoire du poste de conduiteOrdre rotation demandé en sens inverse Automate voyant de l’armoire du poste de conduitePont en mouvement Automate voyant de l’armoire du poste de conduiteArrêt d’urgence enclenché Automate voyant de l’armoire du poste de conduiteDéfaut variateur Automate voyant de l’armoire du poste de conduite

Supervision2 écrans sont à afficher :écran 1 (exploitant) : reprise de la façade avant du coffret situé en poste de conduiteécran 2 (maintenance) : informations complémentaires (grandeurs caractéristiques du variateur, position du pont, ordres de forçage etc …)

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TRAVAIL ATTENDU

CHOIX DU MATERIEL

L’automate de contrôle/commande du groupe électrogène est hors étude.

1) A l’aide du cahier des charges, déterminer le nombre d’entrées et de sorties tout ou rien nécessaires pour l’automate implanté au poste de commande, celui implanté en salle des machines et pour le bloc d’entrées/sorties déportées implantés en salle des machines :

Modules Nombre d’entrées T.O.R. Nombre de sorties T.O.R.Automate du poste de commandeE/S déportées de la travée A 24 12E/S déportées de la travée B 24 12Automate de la salle des machinesE/S déportée de la salle des machines

2) Préciser pour chaque automate, quels sont les ports de communication à prévoir :

Port Justification

Automate du poste de commande

Automate de la salle des machines

3) A l’aide du guide de choix pour automate Modicon M340, déterminer les références : Des processeurs (page 1/9), Des modules d’entrées :sorties (pages 2/10 à 2/13) Des alimentations (page 7/13) Des racks (page 1/15)

Référence Quantité JustificationAutomate du poste de commandeprocesseurEntrées TORSorties TORAlimentationRackAutomate en salle des machinesprocesseurEntrées TORSorties TORAlimentationRack

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4) En adoptant une démarche similaire, choisir les matériels à commander pour réaliser les blocs OTB des entrées/sorties déportées

Référence Quantité JustificationE/S déportée de la travée AprocesseurEntrées TORSorties TORE/S déportée de la travée BprocesseurEntrées TORSorties TORAutomate en salle des machinesprocesseurEntrées TORSorties TOR

Le pont est entraîné en rotation par 4 moteurs alimentés par 2 variateurs ATV71 ; la position du pont est mesurée par un codeur absolu OSICODEUR.Le port canopen du variateur de vitesse ATV 71 est relié à un connecteur RJ45 femelle ; le port canopen du codeur absolu est relié à un bornier femelle de type M12.5) A l’aide du synoptique de l’automatisme du cahier des charges et du catalogue « plateforme

d’automatisme modicon m340 » (pages 3/43 à 3/45), déterminer les références du répartiteur canopen, du câble et des connecteurs à commander.

Désignation Référence Qté

Justification

Réseau en poste de commande

Réseau en salle des machines

Câble

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CONFIGURATION RESEAU

Chaque extrémité de bus doit être équipée d’une terminaison de ligne. 6) Préciser l’état (ON ou OFF) de l’interrupteur d’adaptation de fin de ligne placé sur chaque connecteur

:API du poste de commande E/S déportées travée A E/S déportées travée A

API en salle des machines Variateur de vitesse Codeur absolu

Répartiteur canopen

Le bloc OTB d’entrées/sorties de la travée A a pour adresse 11, celui de la travée b a pour adresse 12 et celui situé en salle des machines a pour adresse 21.Le bus canopen installé dans le poste de commande a une longueur de 50m, celui installé en salle des machines a une longueur de 35m.

7) Déterminer, à l’aide du catalogue « plateforme d’automatisme modicon m340 » (page 3/42), le débit maximum des constituants canopen implantés sur chacun des bus :

Débit maximum JustificationBus canopen du poste de commandeBus canopen en salle des machines

8) Indiquer la position des roues codeuses implantées dans les modules OTB

Roue codeuse« TENS »

Roue codeuse« ONES »

Roue codeuse« BAUD RATE »

module OTB travée Amodule OTB travée Bmodule OTB salle machines

CHIFFRAGE

9) En utilisant la feuille de calcul fournie, évaluer le coût de l’équipement d’automatisme à installer pour réaliser ce projet.

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