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Système malaxeur
Système malaxeur
Le système malaxeur permet l'étude de la variation de vitesse.
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 l'axe Z
Déplacement en translation suivant l’axe Z
Longueur de déplacement : Lx = 0,6 m.
Le déplacement vertical est géré par l’association d’un moteur et d’un réducteur à renvoi d'angle de 90 °.
Le moteur triphasé est alimenté par un variateur de vitesse alimenté en monophasé. Moteur LS63E, d’une puissance p=130W.
Mouvement de translation vertical : réducteur à vis sans fin, ηr= 0,55 et de rapport k = 1/10.
Vitesse de déplacement de croisière : vc = 0,2m/s.
Rotation de la pale du malaxeur suivant l’axe Z
Vitesse de rotation : = 60 tr/s.
Automatisation et pilotage du système
L’automatisation du système est confiée à un automate TWIDO TWDLMDA20DRT.
Le cycle de traitement de malaxage 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 TWIDO TWDLMDA20DRT 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 TWIDO TWDLMDA20DRT de Schneider.
GRAFCET du système malaxeur
GRAFCET du système malaxeur
Il est nécessaire de hiérarchiser les GRAFCETs afin de définir le système sous les aspects sécuritaire et fonctionnel.
De plus, les différents points de vu : 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 production
GRAFCET de production
Le GRAFCET de production (GPN) est lancé par celui de conduite.
GRAFCET codé (automate)
GRAFCET codé (automate)
Le GRAFCET codé permet d'effectuer la programmation de l'API en mode SFC (sequential function chart). Le langage SFC est la transposition directe du GRAFCET codé.
Schémas électriques du système malaxeur
Schémas électriques du système malaxeur
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).
Commande du variateur de vitesse ATV312
Commande du variateur de vitesse ATV312
En fonction du programme l'automate TWDLMD, celui-ci commandera les sens monter descendre 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.
Entrées de l'automate
Entrées de l'automate
Les différents capteurs de position, fins de courses et boutons-poussoirs sont raccordés aux entrées de l'automate TWDLMD.
Acquisition des informations de la sonde Pt100
La sonde Pt100 permet de relever l'image de la température en fonction de la résistance.
Le pilotage par IHM (à venir...)
Le pilotage par IHM (à venir...)
La conduite du système se fera en local via l'interface homme machine (IHM) Magélis de Schneider Electric. Il sera configuré à l'aide du logiciel Vijéo de chez Schneider. La communication avec l'automate se fait avec une commande 2 fils.
Paramétrage et visualisation des caractéristiques électriques
Paramétrage et visualisation des caractéristiques électriques
a) Extrait du paramétrage du variateur de vitesse.
b) Relevés des caractéristiques électriques
Sur le graphe ci-dessous il est aisé de voir que l'automate commande au variateur la petite vitesse correspondant à 25 Hz (soit 750 tr/min).
Les rampes d'accélération et de décélération ont une durée de 2 secondes conformément aux paramètres réglés.
Le courant absorbé est de I = 0,42 A, ce qui laisse deviner que le malaxeur tourne à vide (cuve vide) pour ce premier essai.
Exercice d'application
Exercice d'application
Quelles informations obtient-on du GRAFCET technologique ?
Quelle étape permet de lancer l'initialisation ?
Quelles étapes permettent le choix de la "branche" à exécuter ?
Combien de temps dure le malaxage à l'étape 15 si la condition CAR est valide ?
Quelle est la valeur du compteur C1 ?
Quel élément permet d'alimenter le moteur pour obtenir le malaxage ?
7. Après des recherches sur l'Internet donner la fonction de l'élément référencé ATV312.
8. 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.
9. Quel doit être le paramètre sur lequel il faut agir pour que le variateur impose au moteur une vitesse de 1200tr/min ?
10. Tracer l'allure de l'évolution en vitesse si la phase d'accélération tacc = 2,5s et la phase de décélération est tdec = 1s pour une consigne de vitesse de 1200tr/min.
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