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Système dégraisseur de pièces
Système dégraisseur de pièces
L'étude du système traitement de surfaces de pièces mécaniques permet de mettre en application le cours sur le GRAFCET.
En cliquant sur l'image ci-dessus il est possible d'avoir une vidéo du système. Ce film permet d'illustrer le principe de fonctionnement du dégraisseur.
Autre lien ici 👉 dégraisseur
Cahier des charges
Cahier des charges
Distribution de l’énergie
Le réseau de distribution disponible pour alimenter le système est : 3x400 V.
Le schéma de liaison à la terre est de type TN.
Caractéristiques pour les déplacements sur les axes X et Y
Déplacement suivant l’axe X
Longueur de déplacement : Lx = 2m.
Le déplacement horizontal est géré par l’association d’un moteur, d’un réducteur et d’une roue dentée qui entraîne une courroie fixée au bras mécanique monté sur le rail.
Le moteur est alimenté par un variateur de vitesse. Moteur LS63E, d’une puissance p=130W.
Mouvement de translation horizontal : réducteur à vis sans fin, ηr= 0,55 et de rapport k = 1/8.
Vitesse de déplacement de croisière : vc = 0,2m/s.
Vitesse de déplacement en approche d’un bac : va=0,1m/s.
Le contrôle en position du chariot est assuré par deux capteurs de proximité qui détectent respectivement deux cibles métalliques par bain.
Déplacement suivant l’axe Y
Hauteur de déplacement : Ly=0,6m.
Le déplacement vertical du bras mécanique est assuré par vérin double effet commandé par électrovanne. Les limites hautes et basses sont déterminées par des capteurs inductifs.
Vitesse de déplacement : v = 0.15m/s.
Bain de traitement
La solution du bain de traitement est maintenue à une température de 60°C dans la cuve. Si cette température est dépassée, une pompe est chargée de faire circuler la solution dans un aérotherme pour la refroidir.
Automatisation et pilotage du système
L’automatisation du système est confiée à un automate M340.
Le cycle de traitement de surfaces se fait de façon automatique ou manuel suivant le besoin via l’écran tactile Magelis.
Pour répondre au cahier des charges il faut établir des GRAFCETs afin de régir le fonctionnement du système. Ces GRAFCETs sont utilisés afin de réaliser le programme de l'automate, ici le m340 de Schneider.
Pour répondre au cahier des charges il faut établir des GRAFCETs afin de régir le fonctionnement du système. Ces GRAFCETs sont utilisés afin de réaliser le programme de l'automate, ici le m340 de Schneider.
GRAFCET du système dégraisseur de pièces
GRAFCET du système dégraisseur de pièces
Il est nécessaire de hiérarchiser les GRAFCETs afin de définir le système sous les aspects sécuritaire et fonctionnel.
De plus, les différents points de vue : fonctionnel et technologique sont donnés dans l'exemple sauf les GRAFCETs codés utilisés pour la programmation.
Le GRAFCET de sécurité autorise le fonctionnement du GRAFCET de conduite.
GRAFCET de conduite
GRAFCET de conduite
Le GRAFCET de conduite (GC) permet de piloter le fonctionnement manuel et le fonctionnement automatique.
De plus, le GC est chargé d'initialiser la position du panier en haut et à gauche du système avant de lancer le GRAFCET de production normale (GPN).
GRAFCET de production
GRAFCET de production
Le GRAFCET de production (GPN) est lancé par celui de conduite.
Le GPN pilote le GRAFCET de traitement.
GRAFCET de traitement
GRAFCET de traitement
Le GRAFCET de traitement (GT), gère les phases de trempage du panier dans les différentes cuves ainsi que les temps d'égouttage.
GRAFCET d'initialisation
GRAFCET d'initialisation
Le GRAFCET d'initialisation permet de placer le panier en haut et à gauche.
Schémas électriques du système traitement de surfaces, dégraisseur.
Schémas électriques du système traitement de surfaces, dégraisseur.
Les schémas électriques tiennent compte des GRFACETs puisque les transitions sont directement liés aux entrées de l'automate et les sorties de l'automate sont fonction des actions associées aux étapes.
Les couleurs des conducteurs respectent la norme NF C 79-130 que l'on utilise dans ce système.
Ces couleurs sont le :
Noir : partie puissance ;
Bleu clair : pour le neutre ;
Vert-jaune : conducteur de protection électrique ;
Rouge : partie commande en alternatif ;
Bleu : partie commande en courant continu (cette couleur se distingue de la couleur du neutre).
Entrées de l'automate
Entrées de l'automate
Les différents capteurs de position, fins de courses et boutons-poussoirs sont raccordés au module DDM 3202k qui regroupe les entrées de l'automate m340.
Nota : le module DDM 3202k est un ensemble d'entrées transistorisées de type PNP.
Commande du variateur de vitesse ATV312
Commande du variateur de vitesse ATV312
En fonction du programme l'automate m340, via son module DRA 1605 commandera les sens allez et retour du chariot en activant les sorties %Q1 et %Q2 qui actionneront les entrées respectives LI1 et LI2 du variateur. Dans ce cas, l'alimentation des sorties %Q1 et %Q2 (et plus généralement %Q1 à %Q8) est issue du variateur ATV312.
De plus, la montée et la descente sont obtenues par les sorties respectives %Q10 et %Q9 du module DDR 1605. Dans ce cas de figure, l'alimentation de %Q10 et %Q9 (et plus généralement de %Q9 à %Q15) provient du transformateur T1 présent sur le folio N°1.
Nota : le module DRA 1602 intègre des sortie TOR à relais.
Acquisition des informations du codeur rotatif et de la sonde Pt100
Le codeur relatif permet de donner les informations sur le déplacement, après comptage du nombre de points délivrés, ainsi que sur le sens de la rotation.
La température du bain de traitement est mesurée par une sonde Pt100. La variation de la résistance de la sonde est traduite en signal 0 - 20 mA pour être utilisée par l'automate.
Le pilotage par IHM
Le pilotage par IHM
La conduite du système se fait en local via l'interface homme machine (IHM) Magélis de Schneider électrique. Il a été configuré à l'aide du logiciel Vijéo de chez Schneider. La communication avec l'auutomate se fait par ModBus TCP/IP. Les adresse, masque et passerelle doivent être paramétrés en fonction des caractéristiques du réseau.
Schéma pneumatique
Schéma pneumatique
La montée et la descente du panier sont réalisées par un vérin à double effet.
La montée est commandée par la bobine kmo alors que la descente est obtenue par l'alimentation de kde.
Les deux réducteurs de débit permettent d'ajuster la vitesse de sortie et de rentrée du vérin donc de contrôler la montée et la descente du panier.
Les bloqueurs permettent de maintenir la position du vérin lorsque l'on coupe l'arrivée de l'air comprimé.
Représentation des borniers de connexion
Représentation des borniers de connexion
Les borniers de connexions sont représentés avec les couleurs correspondant aux conducteurs des parties : puissance (noir), commande en courant alternatif (rouge), commande en courant continu (bleu). Les borniers auxquels sont raccordés les conducteurs de protection électrique (vert) sont aussi représenté.
Nota : Les borniers de terre ont été placés pour jouer le rôle de "délimiteurs" pour aider le technicien à se repérer lors du câblage ou dans l'éventualité d'une opération de vérification et/ou de maintenance.
Exercice d'application
Exercice d'application
Quelles informations obtient-on du GRAFCET technologique ?
Quelle étape permet de lancer l'initialisation ?
Quelles étapes permettent de lancer le traitement ?
Combien de temps dure le traitement ?
Combien de temps dure l'égouttage ?
Quel élément permet d'alimenter le moteur pour obtenir l'avance ou le recule du chariot ?
Après des recherches sur l'Internet, donner la fonction des éléments constituants l'automate M340 à savoir :
CPS2000,
BMX P34 2030,
BMX NOE 0110,
BMX DDM 3202K,
BMX DRA 1605.
Présenter les résultats sous forme de tableau
8. Après des recherches sur l'Internet donner la fonction de l'élément référencé ATV312.
9. Si on souhaite une vitesse de rotation du moteur de 1200 tr/min au lieu de la vitesse nominale de 1500tr/min, calculer la fréquence f1 en Hz à régler dans le variateur de vitesse.
10. Quel doit être le paramètre sur lequel il faut agir pour que le variateur impose au moteur une vitesse de 1200tr/min ?
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