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PROGRAMME PROGRAMME Chap 1 : SYSTEMES AUTOMATISES Chap. 1 : SYSTEMES AUTOMATISES 1) ARCHITECTURE ET FONCTIONNEMENT 2) TECHNOLOGIE DES CONSTITUANTS 2) TECHNOLOGIE DES CONSTITUANTS Chap 2: EQUIPEMENTS ELECTRIQUES 1) APPAREILLAGES 2) DEMARRAGES DES MAS Chap 3 : OUTILS 1) GRAFCET 1) GRAFCET 2) API 1

Controle Commande 2

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PROGRAMMEPROGRAMME• Chap 1 : SYSTEMES AUTOMATISES• Chap. 1 : SYSTEMES AUTOMATISES

– 1) ARCHITECTURE ET FONCTIONNEMENT2) TECHNOLOGIE DES CONSTITUANTS– 2) TECHNOLOGIE DES CONSTITUANTS

• Chap 2: EQUIPEMENTS ELECTRIQUES

– 1) APPAREILLAGES – 2) DEMARRAGES DES MAS

• Chap 3 : OUTILS

1) GRAFCET– 1) GRAFCET– 2) API

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Chap 1p

SYSTEMESSYSTEMES AUTOMATISESAUTOMATISES

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Leçon 1ç

ARCHITECTUREET

FONCTIONNEMENT

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I DESCRIPTIONI. DESCRIPTION1) GENERALITES

On appelle matière d’œuvre (MO) tout élément pouvant être transformé par

1) GENERALITESOn appelle matière d œuvre (MO) tout élément pouvant être transformé parun système. Ce peut être de la matière première, de l’énergie, un produit non fini, de l’information, des êtres humains.

La valeur ajoutée (VA) est l’objectif global pour lequel le système est défini. Cette VA peut être un bien ou un service.

SystèmeMO MO + VA

Fonction globale d’un système

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Deux progrès technologiques marquent l’évolution des systèmesl é i ti t l’ t ti ti: la mécanisation et l’automatisation.

A t l é i ti• Avant la mécanisationL’opérateur fait parti du système. Il apporte l’énergie (force physique) nécessaire et gère la succession des opérations.Ex : un enrouleur de store à commande par manivelle.

• Après la mécanisationpL’opérateur fait parti du système. Il gère la succession des opérationsmais sa force physique est remplacée par un apport d’énergie externeau système.au système.Ex : un enrouleur de store électrique muni de boutons « montée » et

« descente » du store.

• Après l’automatisationL’opérateur ne fait plus parti du système. Un apport d’énergie externe ausystème remplace sa force physique et il ne gère plus la succession dessystème remplace sa force physique et il ne gère plus la succession desopérations. Son rôle se limite à surveiller le système. 6

2) DEFINITIONS

Un système automatisé (SA) est un ensemble d’éléments permettant

2) DEFINITIONS

Un système automatisé (SA) est un ensemble d éléments permettant d’accomplir des tâches bien définies sans ou avec peu d’intervention humaine.Ex :• Distributeur automatique de billets.

B iè t il t ti• Barrière ou portail automatique.• Arrosage automatique.• Feux tricoloresFeux tricolores.

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La structure générale d’un SA est la suivante :La structure générale d un SA est la suivante :

Tout SA est composé de deux parties :

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• La partie opérative (PO) qui assure les modifications de la MO afind’élaborer la VA désirée. Elle représente le processus physique à automatiser.

• La partie commande (PC) qui gère de façon coordonnée les actions de la PO afin d’obtenir les effets souhaités. Cette gestion se fait àde la PO afin d obtenir les effets souhaités. Cette gestion se fait à partir d’un modèle de fonctionnement et de diverses consignes.

PO et PC échangent entre elles des informations :• Des comptes-rendus dans le sens PO PC.• Des ordres dans le sens PC PO.

Un dialogue également s’établit entre l’opérateur et la PC.

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3 OBJECTIFS ET CONSEQUENCES3 OBJECTIFS ET CONSEQUENCES

L SA d l l b d iLes SA sont de plus en plus nombreux dans notre environnement.Ils remplacent l’action de l’homme pour :

• Accomplir des tâches pénibles et répétitives.

• Intervenir dans des lieux dangereux et inaccessibles.

A li d tâ h d d é i i• Accomplir des tâches de grande précision.

• Augmenter les cadences de production diminuer les coûts deAugmenter les cadences de production, diminuer les coûts de production, uniformiser la production (cas des SAP).

• Renforcer la sécurité.11

E i ilEn contre partie, ils :

• Ont une incidence sur l’emploiOnt une incidence sur l emploi.

• Nécessitent un investissement.

• Consomment de l’énergie.

• Ont un coût de maintenance.

• Exigent la présence d’un personnel plus qualifié.

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II FONCTIONNEMENTII. FONCTIONNEMENTLe schéma suivant traduit l’organisation fonctionnelle d’un SA.

Cette organisation fait ressortir 3 fonctions : l’acquisition des informations,leur traitement puis leur exploitation. 13

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1) ACQUISITION1) ACQUISITION

Ces informations émanent :Des capteurs et sont relatives à l’état du système.De l’interface H/M et sont les consignes de l’opérateur.

Un capteur est un dispositif transformant une grandeur physique observée (ex : température, position, vitesse) en une autre grandeur utilisable(ex : température, position, vitesse) en une autre grandeur utilisable (ex une tension, un courant, une hauteur de mercure, la déviation d’une aiguille).

L’interface H/M désigne l’ensemble des dispositifs permettant à l’opérateurde communiquer avec la machine. On distingue les éléments d’acquisition (boutons pédales manettes ) et les éléments de restitution (écran voyant(boutons, pédales, manettes…) et les éléments de restitution (écran, voyant, sirène…).

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2) TRAITEMENT2) TRAITEMENT

Elle génère des signaux de commande ou ordres en direction de la PO. Cette fonction est assurée par l’unité de traitement ou centre de décision. Elle peut être en logique câblée ou en logique programmée.

La technologie câblée

C’est l’ancienne technologie des automatismes. Elle met en œuvre des séquenceurs électromécaniques ou pneumatiques. Dans cette technologie,la loi de commande est figée dans le câblagela loi de commande est figée dans le câblage.

La technologie programmée

Elle fait appel à des outils d’informatique industrielle que sont les automates programmables, les microcontrôleurs ou les cartes dédiées. Elle est de plus

l l é C tt T h l i t f il t d t bl b ien plus employée. Cette Technologie est facilement adaptable aux besoins et aux évolutions du processus. 16

3) COMMANDE3) COMMANDE

C’est l’exécution par la PO des ordres émis par la PC. elle met en œuvre3 types d’objets techniques : l’effecteur, l’actionneur et le préactionneur.

L’effecteur est le dispositif terminal qui agit directement sur la MOpour obtenir l’effet désiré.

L’actionneur est l’organe qui fournit la force nécessaire à l’exécution d’une tâche ordonnée par la PCd une tâche ordonnée par la PC.

Le préactionneur est un élément de gestion de l’énergie. Il commande l’établissement et l’interruption de la circulation de l’énergie entre une source et un actionneur.

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O di ti l tiOn distingue les actionneurs :

• Electriques: alimentés en énergie électrique.q g qEx: moteur, résistance, électroaimant, électrovanne.

• Pneumatiques: alimentés par de l’air sous pression• Pneumatiques: alimentés par de l air sous pression.Ex: vérin, ventouse, moteur.

• Hydrauliques: alimentés par un liquide sous pression.Ex: vérin.

Les actionneurs les plus courants sont le moteur électrique, le vérin pneumatique, l’électrovanne, l’électroaimant, la résistance.

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Leçon 2ç

TECHNOLOGIEDES

CONSTITUANTS

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I CHAINE D’ACQUISITIONI. CHAINE D ACQUISITION1 INTERFACE H/M

L’interface est constituée de boutons poussoirs de voyants Le contact

1. INTERFACE H/ML interface est constituée de boutons poussoirs, de voyants… Le contact électrique reste l’organe privilégié pour l’entrée des informations sous forme de logique binaire. On distingue 2 types de contact :

Le contact à fermeture Le contact à ouverture

F ou NO O ou NC

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L’ ti l b t i (B ) l h t d’ét t d• L’action sur le bouton poussoir (Bp) provoque le changement d’état du contact. Dès que le l’action cesse, le contact revient à son état initial.

• l’interrupteur possède 2 états stables, il conserve la position prise quand l’action cesse.

• Le commutateur (sélecteur) possède plusieurs états stables. Il peutLe commutateur (sélecteur) possède plusieurs états stables. Il peut Actionner un ou plusieurs contacts.

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Symbole

Exemples de commandes

y

Désignation poussoir tirette rotative Coup de poing

Symbole

poing

Désignation volant pédale levier Levier avec poignéepoignée

Exemple :Exemple :Bp, NO

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2) CAPTEURS

Les capteurs prélèvent une information sur le comportement de la partie

2) CAPTEURS

Les capteurs prélèvent une information sur le comportement de la partie Opérative et la transforment en un signal exploitable par la PC. ce signal

est généralement de nature électrique ou pneumatique.

L’information donnée par un capteur peut être:• Logique (2 états)• Logique (2 états)• Numérique (valeur discrète)• Analogique g q

On peut caractériser les capteurs selon 2 critères:La grandeur mesurée: on parle alors de capteur de position, de vitesse…Le caractère de l’information: on parle de capteur logique ou TOR, de Capteur analogique ou numériqueCapteur analogique ou numérique

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On peut classer les capteurs en 2 catégories:• Les capteurs à contact qui nécessitent un contact direct avec l’objet

à détecter• Les capteurs de proximité qui ne nécessitent pas de contact direct.

Pour choisir correctement un capteur, il faut définir: le type d’événementPour choisir correctement un capteur, il faut définir: le type d événement à détecter, la grandeur à mesurer et l’environnement de l’événement.

D’autres éléments permettent de cibler précisément le capteur à utiliser :D autres éléments permettent de cibler précisément le capteur à utiliser : Ses performances, son encombrement, sa fiabilité, la nature du signal Délivré, son prix…

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On peut classer les capteurs en 2 catégories:• Les capteurs à contact qui nécessitent un contact direct avec l’objet

à détecter• Les capteurs de proximité qui ne nécessitent pas de contact direct.

Pour choisir correctement un capteur, il faut définir: le type d’événementPour choisir correctement un capteur, il faut définir: le type d événement à détecter, la grandeur à mesurer et l’environnement de l’événement.

D’autres éléments permettent de cibler précisément le capteur à utiliser :D autres éléments permettent de cibler précisément le capteur à utiliser : Ses performances, son encombrement, sa fiabilité, la nature du signal Délivré, son prix…

exemple

CC t t ti ép Contact capteur

de positionContact actionné par une pression

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II ACTIONNEURSII. ACTIONNEURS1 MAS

a) Principe

1. MAS) p

Le moteur asynchrone (MAS) 3~ est largement utilisé dans l’industrie. Il est constitué d’une partie fixe : le stator et d’une partie tournante : leIl est constitué d une partie fixe : le stator et d une partie tournante : le rotor. 3 bobines identiques décalées de 120°, logées au stator sont alimentées par une source 3~.

Ces bobines créent un champ tournant qui entraîne la rotation du rotor. Le rotor tourne à une vitesse légèrement inférieure à celle du champ tournanttournant.

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Moteur asynchrone triphasé

1 : rotor :circuit magnétique tournant 2 : stator : circuit magnétique fixe + 3 enroulements 3 : plaque à bornes pour l’alimentation et le couplage.

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Le rotor est constitué de barres d’aluminium dont les extrémités sont reliées entre elles formant une cage Ce type de moteur porte le nom de moteur àentre elles formant une cage. Ce type de moteur porte le nom de moteur à cage d’écureuil ou de moteur à rotor en court circuit.Si à la place des barres on a un bobinage, le moteur porte le nom de moteurà t b bi é t à t à bà rotor bobiné ou moteur à rotor à bagues.

b) Caractéristiques

Vitesses et glissement

Ns: vitesse de synchronisme (vitesse du champ tournant). Elle est définie par la fréquence de l’alimentation et le nombre de paires de pôles du moteur.

Ns = f / p (tr/s) Ns = 60f / p = 3000 / p (tr/mn)

N : vitesse de rotation du rotor

g : glissement il représente l’écart entre Ns et Ng : glissement, il représente l écart entre Ns et N

g = (Ns – N) /Ns généralement g ≤ 5 %35

Exemple : on donne pour un MAS N = 1440 tr/mnC l l N tCalculer Ns, p et g.

N = 1440 → Ns = 1500 tr/mn , p = 2g = (1500 – 1440)/1500 = 4%

PuissancesPce électrique Pa= √3 UI cos φPce mécanique Pu= Cu Ω

Couplage des MASUn MAS possède une plaque à bornes regroupant les extrémités des 3 Enroulements que l’on peut coupler en étoile ou en triangleEnroulements que l on peut coupler en étoile ou en triangle.Les bornes sont généralement repérées par ( U,X ) (V,Y) (W,Z) Ou ( U1,U2 ) (V1,V2) (W1,W2)

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Branchement étoile ou triangle

Il y a deux possibilités de branchement du moteur au réseauélectrique triphasé. Le montage en étoile (Y) et le montage entriangle (∆)triangle (∆).

Avec un branchement en étoile, la tension aux bornes deh d b bi t d' i 230Vchacune des bobines est d'environ 230V.

Dans le montage en triangle, chacune des bobines estDans le montage en triangle, chacune des bobines estalimentée avec la tension nominale du réseau (400V). Onutilise le montage étoile si un moteur de 230V doit être relié sur

é 400V dé t à iun réseau 400V ou pour démarrer un moteur à puissanceréduite dans le cas d'une charge avec une forte inertiemécanique.q

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Pour un MAS, 2 tensions sont données. La 1ère représente la tension nominale aux bornes d’un enroulement.

MASExemple

127/220 V 220/380 V 380/660 V

MAS

3 x 220V

3 x 380V

3 x 660VRESEAU

3

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Pour un MAS, 2 tensions sont données. La 1ère représente la tension nominale aux bornes d’un enroulement.

exemplep

MAS

127/220 V 220/380 V 380/660 V

MAS

3 x 220V Y ∆ aucun3 x 380V aucun Y ∆3 x 660V aucun aucun Y

RESEAU

3 aucun aucun Y

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Puissance utile délivrée sur

Couplage à effectuer en

Puissance active P U I V3 C φutile délivrée sur

l’arbre moteur effectuer en fonction du réseau

Pa=U.I V3 Cosφ

Vitesse nominale Vitesse nominale (réelle) du rotor

Rendement ηIntensité (dans chaque phase) ηcorrespondante

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Pl i lé iPlaque signalétiqueElle recense toutes les informations utiles du moteur.exempleexemple

IP 55 40°C

Hz tr/mn kW cosφ A

∆ 380 50 1415 3 0,83 7,1, ,

∆ 400 50 1420 3 0,78 7,2∆ 400 50 1420 3 0,78 7,2

∆ 415 50 1430 3 0 74 7 3∆ 415 50 1430 3 0,74 7,342

Exploitation :

Puissance :(1,5Kw) puissance utile délivrée sur l’arbre du moteur.

facteur de puissance :(0,78) permet le calcul de la puissance réactivefacteur de puissance :(0,78) permet le calcul de la puissance réactiveconsommée par le moteur

Tensions : (230v/400v) la première indique la valeur nominale de la

ϕsin3UIP =

Tensions : (230v/400v) la première indique la valeur nominale de latension aux bornes d’un enroulement. Elle justifie le couplage (étoileou triangle) à effectuer en fonction du réseau d’alimentation.

Intensités :(6,65A/3,84A) Elles représentes l’intensité en ligne (danschaque phase) pour chacun des couplages .

rendement(rdt% 76) : permet de connaître la puissance électriqueconsommée (on dit absorbée)( )

vitesse :(1440 Tr/mn) Indique la vitesse nominale du rotor. On ditaussi vitesse réelle. On connait alors La vitesse de synchronisme nsaussi vitesse réelle. On connait alors La vitesse de synchronisme nsdu moteur (ici 1500 Tr/mn)

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2) VERIN)a) Principe

un vérin reçoit une énergie pneumatique ou hydraulique pour produire engénéral des déplacements alternatifs.

Il est constitué d’un tube cylindrique (le cylindre) dans lequel se déplace unepièce mobile (le piston). Ce piston sépare le volume du cylindre en deux

chambres isolées l’une de l’autre. Un ou plusieurs orifices permettent d’introduire ou d’évacuer un fluide dans l’une ou l’autre des chambres etainsi déplacer le piston. Une tige rigide est rattachée au piston et permet deg gtransmettre effort et déplacement

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b) caractéristiquesb) caractéristiquesUn vérin se caractérise par sa course, le Ǿ de son piston et la pression qu’il peut admettre. La course correspond à la longueur du déplacementqu il peut admettre. La course correspond à la longueur du déplacementà assurer.

Force statiqueEn faisant agir l’air comprimé sur une face immobile, on obtient uneforce statique Fs = p Sforce statique Fs = p.SOn emploie les unités pratiques F en daN, p en bar et S en cm2.1 bar ≈ 1 atm = 76 cm de mercure (Hg) = 105 Pa.( g)

ExempleSoit un VDE de Ǿ intérieur 50 mm, de Ǿ de tige 20 mm avec une pressionde 6 bars. Calculer Fs en sortie de tige et Fs en rentrée de tige.

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VitesseLa vitesse de sortie du piston est fonction de la surface du piston et du débit de fluide V = Q / Sdébit de fluide V Q / S

m/s m3/s m2

CylindréeCylindréeLe produit de la surface du piston par la course donne la cylindrée du vérin. Elle correspond au volume du fluide nécessaire pour sortirT t l tiToute la tige.

Taux de chargePour tenir compte des effets des frottements et de la contre pression, ondéfinit le taux de charge t. t = Fch / FsFch effort à vaincre pour déplacer la charge. Le taux usuel est 0,5.p p gFs = Fch + Ff + FcFf : force de frottementFc : force de contre pressionFc : force de contre pression

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ExempleSoit un VDE avec D= 100 mm, d = 32 mm, alimenté sous une pressionde 7 bars. Ce vérin est utilisé pour pousser une charge .Déterminer la charge que peut réellement pousser Ce vérin si le tauxde charge est 0 6de charge est 0,6.Evaluer les pertes dues aux frottements et à la contre pression.

Fs = p.S = 7.π.D2/4 = 550 daNFch = t.Fs = 0,6. 550 = 330 daNFf + Fc = Fs – Fch = 550 – 330 = 220 daN

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III PREACTIONNEURSIII. PREACTIONNEURS1 CONTACTEUR (RELAIS)C’est un appareil électromécanique qui à partir d’une information électriquepermet d’activer des contacts

1. CONTACTEUR (RELAIS)

permet d activer des contacts.a) Principe

u

Le passage du courant dans la bobine d’un électroaimant provoqueLe passage du courant dans la bobine d un électroaimant provoque l’attraction de l’armature mobile qui permet aux contacts de changer d’état.

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b) Symboleb) Symboleb) Symboleb) Symbole

Lorsque la bobine est parcourue par un courant, on dit que le relais est enclenché ou excité. Lorsque le courant dans la bobine est nul, on dit quele relais est désenclenché ou désexcité.

exempleFPh

ka1S1 ka2

Ph

KA

S2

LKAN 59

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2) DISTRIBUTEURa) Principeun distributeur permet à partir d’un signal de commande de contrôler ladirection, le passage ou l’arrêt du fluide.

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D l d di itif d il tDes exemples de dispositifs de pilotages

manuel électriquemanuel q

général

pneumatiquebouton poussoir

mécanique

bouton poussoir

hydrauliquepoussoir

ressort

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Chap 2p

EQUIPEMENTSEQUIPEMENTS ELECTRIQUESELECTRIQUES

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Leçon 1ç

APPAREILLAGES

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I FONCTIONS DE BASEI. FONCTIONS DE BASE1) LE SECTIONNEUR

Il assure l’isolement (ou sectionnement) de l’installation

1) LE SECTIONNEURIl assure l isolement (ou sectionnement) de l installationvis-à-vis du réseau. Il est destiné à ouvrir ou fermer un circuit à vide (courant nul). Il ne faut jamais l’actionner l l’i t ll ti t f ti tlorsque l’installation est en fonctionnement

Pôles ou contacts principaux

contacts auxiliaires principauxauxiliaires

Sectionneur 3P+2NO Sectionneur fusibles S ti 4PSectionneur 3P+2NO Sectionneur fusibles 3P+2NO

Sectionneur 4P91

2) LE FUSIBLE2) LE FUSIBLE

Il assure la protection du circuit en aval contre les courts circuits. Safonction est de couper par fusion le circuit dans lequel il est inséréLorsque le courant qui le parcourt dépasse une valeur donnée.

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3) LE RELAIS THERMIQUE

Il assure la protection de l’actionneur (moteur) contre les surcharges

3) LE RELAIS THERMIQUE

Il assure la protection de l actionneur (moteur) contre les surchargesprovoquées par un fonctionnement anormal (ex: blocage de l’arbre). Une fois le relais thermique déclenché, il faut le réarmer de façon manuelle.

Sectionneur 3P+1NO+1NCSectionneur 3P+1NO+1NC93

4) LE CONTACTEUR

C’est un appareillage de commande Son rôle est d’interrompre ou

4) LE CONTACTEUR

C est un appareillage de commande. Son rôle est d interrompre oud’établir l’alimentation en énergie d’un récepteur donné.

Contacteur principal

3P + 2NO

Contacteur auxiliaire

2NO + 2NC3P + 2NO 2NO + 2NC

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II SYMBOLES GRAPHIQUESII. SYMBOLES GRAPHIQUES1) REPERAGE DANS UN SCHEMA

Alimentation : L1 L2 L3 N PE

1) REPERAGE DANS UN SCHEMAAlimentation : L1 - L2 - L3 - N - PE

(3 phases+Neutre+conducteur de protection)

Contacts principaux : leurs bornes sont repérées par 1 seul chiffrede 1 à 6 en tripolairede 1 à 8 en tétrapolairep

Les chiffres impairs sont placés en haut et la progression s’effectue de haut en bas, de gauche à droite.

1 3 5 7

2 4 6 895

Contacts auxiliaires : leurs bornes sont repérées par 2 chiffres

le chiffre des unités indique la fonction du contactle chiffre des unités indique la fonction du contact1 et 2 : NC3 et 4 : NO

5 et 6 : NC fonctionnement spécial : contact temporisé7 et 8 : NO et contact relais thermique

le chiffre des dizaines indique le n° d’ordre de chaque contact de l’appareil. Le rang 9 est réservé aux contacts du relais thermique

3 1 1 33 1 1 3

4 2 2 4

96

Contacts auxiliaires : leurs bornes sont repérées par 2 chiffresp ple chiffre des unités indique la fonction du contact1 et 2 : NC3 et 4 : NO3 et 4 : NO

5 et 6 : NC fonctionnement spécial : contact temporisé7 et 8 : NO et contact relais thermique7 et 8 : NO et contact relais thermique

le chiffre des dizaines indique le n° d’ordre de chaque contact de l’ il L 9 t é é t t d l i th il’appareil. Le rang 9 est réservé aux contacts du relais thermique

3 1 1 31 2 3 4A1

Organe de commande : les repères sont alphanumériques la lettre

4 2 2 41 2 3 4A2

Organe de commande : les repères sont alphanumériques, la lettre étant placé en 1ère position.

bobine de commande d’un contacteur : A1 et A2bobine de commande d un contacteur : A1 et A2.97

2) LETTRES REPERES2) LETTRES REPERES

REPERE DESIGNATION EXEMPLE

E Matériel divers Éclairage, chauffage

F Dispositif de protection fusible

H Dispositif de signalisation voyant

K Relais, contacteur

KA Contacteur auxiliaire

KM Contacteur principalQ Appareillage mécanique pour circuit sectionneurg

de puissanceS Appareillage mécanique pour circuit

de commandeBouton poussoir

de commande98

III SCHEMAS ELECTRIQUESIII. SCHEMAS ELECTRIQUESUn schéma électrique est composé de deux parties : la partie puissance etl ti dla partie commande.

L3

L1L2

F1

KMQ

F1

F2

F2S1

M

S2 km

KMKM

Circuit de puissanceCircuit de commande 99

REPERAGEREPERAGE

L3

5 6

L1L2

F1 1 3 5

1

3

2

4

1

KMQ

F1

F2

1 3 5

2 4 6

2 95 9611

F2S1

2 4 6

1 3 5

13 13

12 11

U V W

M

S2 km

KMA1

14 14 U V W

KM

Circuit de puissanceCircuit de commandeA2

100

NOMENCLATURE

L1 L2 L3

NOMENCLATURE

li i i h éL1-L2-L3 QF1

alimentation triphaséesectionneur fusiblesfusible du circuit de commandeF1

F2S2

fusible du circuit de commanderelais thermique du moteur Mbouton poussoir marche du moteur

S1KM M

bouton poussoir arrêt du moteurcontacteur de ligne du moteur

t h 3M moteur asynchrone 3~.

101

Leçon 2ç

DEMARRAGE DES MAS

102

I DEMARRAGE DIRECTI. DEMARRAGE DIRECT1) PRINCIPE

Dans ce procédé, le stator est branché directement sur le réseau d’alimentation Le démarrage s’effectue en un seul temps Il s’applique

1) PRINCIPE

d alimentation. Le démarrage s effectue en un seul temps. Il s applique seulement aux MAS à rotor à cage ou en court-circuit.

2) CARACTERISTIQUESI/In C/Cn

3

4

5

6

1

1,5

2

0

1

2

0 1/4 1/2 3/4 1N/Ns 0

0,5

1

0 00 0 2 0 0 0 1 00N/Ns

Caractéristique I = f(N)0 1/4 1/2 3/4 1

Caractéristique C = f(N)

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

103

Au démarrage, la pointe d’intensité est de l’ordre de 6 fois l’intensité nominale. Le couple de décollage est environ 1,5 fois le couple nominal.

3) SCHEMAS POUR 1 SENS DE MARCHEp g , p

F1F2 S0Q

L1 L1 L3L2

F2 S0

S1 km

Q

km

L2

KM

KMQL2

F2

uv

Circuit de puissance

Circuit de commandeM

u w

Circuit de puissance104

4) SCHEMAS POUR 2 SENS DE MARCHEL1 L3L2

QF1F2 S0Q

L1

)

KM1 KM2S1 km1 S2 km2

km2 km1

F2

uv

wKM1QL2

KM2

Circuit de puissanceCircuit de commande M

L’inversion du sens de rotation est obtenue par la permutation de 2 phases(ici L1 et L3). Les contacteurs KM1 et KM2 sont asservis l’un à l’autre pour( ) péviter la fermeture simultanée des 2 circuits (c’est le rôle des verrouillages électrique et mécanique).

105

Tous les autres procédés de démarrage sont des démarrages indirects.Ils ont pour objectif fondamental de limiter l’intensité absorbée tout en maintenant un bon couple.

Dans le cas d’un MAS, cette limitation de courant est obtenue par :a s e cas d u S, ce e a o de cou a es ob e ue pa

Réduction de la tension d’alimentationen réalisant un couplage Y∆, en insérant des résistances au stator ou en utilisant un autotransformateur.

Inconvénient : le couple moteur qui est proportionnel au carré de laInconvénient : le couple moteur qui est proportionnel au carré de la tension est réduit dans le même rapport.

Insertion de résistances au rotorLa diminution du courant s’accompagne d’une augmentation du couple de démarragecouple de démarrage.

106

II DEMARRAGE Y∆II. DEMARRAGE Y∆1) PRINCIPE

Ce procédé consiste à changer le couplage des enroulements du stator. Le démarrage s’effectue en 2 temps. 1er temps : chaque enroulement est alimenté sous une tension réduite (couplage Y) 2e temps : chaque

)

est alimenté sous une tension réduite (couplage Y). 2e temps : chaqueenroulement est alimenté sous sa tension nominale (couplage ∆).Il s’applique seulement aux MAS à rotor à cage ou en court-circuit avec

l ∆ l éun couplage ∆ sur le réseau.

2) CARACTERISTIQUES

1,5

2

C/Cn

) Q

4

5

6I/In

0,5

1

1

2

3

4

Caractéristique C = f(N)

00,00 0,25 0,50 0,75 1,00

N/Ns

Caractéristique I = f(N)

00 1/4 1/2 3/4 1

N/Ns

107

3) SCHEMAS POUR 1 SENS DE MARCHEL1 L3L2

F1F2 S0Q

L1

)

QF2 S0

S1 km1

KM1km3

km4

km1

km3

M

KM4uv

w

KM3QL2

KM1KM4

Circuit de commandeF2

zx

y

KM3

Q

KM3

Circuit de puissance 108

4) SCHEMAS POUR 2 SENS DE MARCHEL1 L3L2

Q

)

F1QL1

KM1 KM2

F1

F2

Q

km1 km2

S0

kaS1 km1 km2S2 ka km3

v

ka

km2

km2

km1

ka

km4

km3

km3

M

KM4u w

z yKM2

L2KM3 KAKM1 KM4

Circuit de commande

KM3F2

zx

y

Circuit de puissance 109

III DEMARRAGE STATORIQUEIII. DEMARRAGE STATORIQUE1) PRINCIPE

Ce démarrage s’effectue en 2 temps. 1er temps : alimenter le stator soustension réduite par insertion d’une résistance dans chacune des phases

1) PRINCIPE

tension réduite par insertion d une résistance dans chacune des phasesdu stator. 2ème temps : alimenter le stator par la pleine tension en court-cicuitant les résistances.

2) CARACTERISTIQUESI/In C/Cn

3

4

5

6

1

1,5

2

0

1

2

0 1/4 1/2 3/4 1N/Ns 0

0,5

1

N/Ns

Caractéristique I = f(N)0 1/4 1/2 3/4 1

Caractéristique C = f(N)

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

110

3) SCHEMAS POUR 1 SENS DE MARCHE

L1 L3L2

)

Q

KM1

F1F2 S0Q

L1

KM1

Ru Rv Rw

S1 km1 km1

KM3

Ru Rv Rw

F2

v

KM1L2

KM3

Circuit de commande M

uv

w

Circuit de puissance111

4) SCHEMAS POUR 2 SENS DE MARCHEL1 L3L2

QF1QL1

)

QF1

F2

Q

km1 km2

KM1 KM2S0

S1 km1 km2S2

F2ka

km2 km1

KM3

Ru Rv Rw

KM2L2

KM3 KAKM1

Circuit de commandeu

vw

Circuit de puissanceM

112

IV. DEMARRAGE PAR AUTO-TRANSFORMATEUR

1) PRINCIPEDans un premier temps le secondaire de l’autotransformateur alimentele moteur Ensuite l’autotransformateur est éliminé du circuit

1) PRINCIPE

le moteur. Ensuite l autotransformateur est éliminé du circuit.

2) CARACTERISTIQUES2) CARACTERISTIQUES

I/In C/Cn

3

4

5

6

1

1,5

2

0

1

2

0 1/4 1/2 3/4 1N/Ns 0

0,5

1

0 00 0 2 0 0 0 1 00N/Ns

Caractéristique I = f(N)0 1/4 1/2 3/4 1

Caractéristique C = f(N)

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

113

3) SCHEMAS POUR 1 SENS DE MARCHE

L1 L3L2L1

)

Q

F1F2 S0

S1

QL1

km3 km4

KM3 KM4km5ka

L2

km3 km5 km3ka

Circuit de commande F2 KM5

KM5QL2

KM4KM3 KA

Circuit de puissance

Circuit de commande F2

uv

w

KM5

pM

114

L1 L3L2

Q4) SCHEMAS POUR

KM1 KM2

2 SENS DE MARCHEL1

Circuit de commandeF1Q

L1

KM3 KM4

F2

S0KM4

S1km1 km2

S2km1 km2 km5 km3 km4

kakm2 km1

ka

km3km5km3F2

uv

w

KM5

L2

kakm2 km1 km3km5km3

Circuit de puissanceM

KM2L2 KM5 KAKM1 KM4KM3

115

V DEMARRAGE ROTORIQUEV. DEMARRAGE ROTORIQUE1) PRINCIPE

Le stator est alimenté directement par le réseau, un ensemble de résistances inséré dans le circuit rotorique. Ce démarrage s’exécute en 3 temps au moins. 1er temps : on insère toutes les résistances 2ème temps : on élimine une partie

)

1er temps : on insère toutes les résistances. 2ème temps : on élimine une partie des résistances. 3ème temps: on supprime toutes les résistances, ce qui donneun rotor court-circuité. Seuls les MAS à rotor bobiné peuvent être démarrés par

édéce procédé.

2) CARACTERISTIQUES

1,5

2

C/Cn

4

5

6I/In

0,5

1

1

2

3

Caractéristique C = f(N)

00,00 0,25 0,50 0,75 1,00

N/Ns

Caractéristique I = f(N)

00 1/4 1/2 3/4 1

N/Ns

116

3) SCHEMAS POUR 1 SENS DE MARCHE)L1 L3L2

Q

F1F2 S0Q

L1Q

KM1

S1 km1 km1 F2

uv

w

km4

KM3

M

u w

Ci it d d

KM1L2

KM4

R1v KM4R1u

R1w

KM3

Circuit de commande R KM4

R2v

RR

1u

RR

2w

Circuit de puissance

RR R

117

4) SCHEMAS POUR L1 L3L2

2 SENS DE MARCHE Q

L1

Circuit de commandeKM1 KM2

F1

F2

Q

v

F2S0

uv

w

M

kaS1

km1 km2S2

km1 km2 km4

KM3

w

km2 km1

R1v KM4

v

R1u

u

R1w

w

KM2L2 KA KM3KM1 KM4

Circuit de puissanceR

2v

R2u

R2w

118

Chap 3p

OUTILS

119

Leçon 1ç

GRAFCET :OUTIL DE DESCRIPTION

120

I DEFINITIONI. DEFINITIONLe grafcet (GRAphe Fonctionnel de Commande Etapes / Transitions) est Un modèle de représentation graphique des comportements dynamiques de la PC. Il établit une relation entre les entrées (les informations reçues par la PC) et les sorties (ordres transmis par la PC).p ) ( p )

Le grafcet est défini par :

Un ensemble d’éléments graphiques de base : les étapes, les transitionset les liaisons orientées.

Des interprétations : elles traduisent le comportement de la PC vis-à-visdes entrées et sorties. Les interprétations sont caractérisées par les

ti ié ét t l é ti ité ié t itiactions associées aux étapes et les réceptivités associées aux transitions.

Les règles d’évolution : elles définissent formellement le comportement d i d l PCdynamique de la PC

121

Les éléments de baseLes éléments de base

• Pour comprendre la syntaxe du GRAFCET, il faut connaître les éléments ,suivants:

Étapes– Étapes– Transitions– Réceptivités– Actions– Liaisons

122

L’étapeL étape• Définition:• Définition:

– Situation dans laquelle le comportement du tè t à t é tsystème par rapport à ses entrées et ses

sorties est invariant.

• Représentée par un carré numérotéReprésentée par un carré numéroté

10 Numéro de l'étapeÉM1.4 Étiquette ou adresse

123

L’étapeL étape• L’étape initiale est représentée par un• L étape initiale est représentée par un

carré double11

• L’étape initialisable est représenté par un carré double avec le carré intérieur en pointillé 13

124

L’étapeL étape

• Chaque étape est représentée par une variable Booléenne Xii– (i = numéro de l’étape)

• Si Xi = 0, étape inactive 2

• Si Xi = 1, étape active 2

125

L’actionL action

• Définition:– Description des tâches à effectuer lorsqu’unep q

étape est active.

Niveau #1: 10M1.4

Descendre le palan

S b l l iNiveau #2: 10M1.4

DPQ124.3

Symbole logiqueAdresse de sortie

126

Action continueAction continue9 X9

10 A

X10

X11

11

11

A

Définition:

11

• Définition:– Action qui dure tant que l’étape est active.

– A = X10127

A X10

Action conditionnelle9 X9

Action conditionnelleCondition logique

10 A

X10

X11

p

11

11

p

A11 A

• Définition:• Définition:– Action qui dure tant que l’étape est active et

l diti l i t ique la condition logique est vraie

128– A = P*X10

Action temporisée9 X9

Action temporiséeCondition de temporisation

10 A

X10

X

T/X10/5 s

T=5 secA X11

T

T=5 sec5 sec.

11 A

Action de temporisation

129

Action impulsionnelle9 X9

Action impulsionnelleCondition de temporisation

10

9

X10T/X10/5 s

10 A X11

T

T=5 sec5 sec.

11 A

Action de temporisation

130

Action impulsionnelle "obligatoire"9 X9

gCondition de temporisation

10

9

X10

10 A X11

TT/X10/5 s

T=5 sec5 sec.

11 A

Action de temporisation

131

Action maintenue9

Action maintenue

10 AX9

AX10

X11

X11AX12

A

12 AX13

A

13A = X10+X11+X12

132

Action maintenue mémoriséeAction maintenue mémorisée9

10 A=1X9

Notation de la mise à 1

X10

X1111X11

X12

A

12X13

A

13 A=0

Notation de la mise à 0 SET (A) = X10

RESET (A) = X13133

A 0 RESET (A) = X13

Les liaisonsLes liaisons

• Relient les étapes entre-elles.

11LiaisonTransitionTransition

12

• Toujours de haut en bas

134– Sinon, mettre une flèche...

Les transitionsLes transitions

• Ce sont des barrières entre les étapes qui peuvent être franchies selon certaines pconditions.

• Trait horizontal 11• Trait horizontal. 11LiaisonTransitionTransition

12

135

Les réceptivitésLes réceptivités

• Ce sont les conditions qui doivent être remplies pour franchir la transition.p p

• La réceptivité est inscrite à la droite de latransitiontransition.

( )a b c d⋅ +

136

Les réceptivités à niveauLes réceptivités à niveau

• Réceptivité faisant intervenir une condition logiqueg q

( )a b c d⋅ +

137

Les réceptivités toujours vraiesj

• Réceptivité dont la valeur logique est toujours 1j

1=

138

Les réceptivités temporiséesLes réceptivités temporisées

• Réceptivité faisant intervenir le temps comme condition

139

Les réceptivités impulsionnelles

• Réceptivité faisant intervenir soit un front montant ou un front descendant.

• La notation d'un front montant est : t ll d’ f t d d t t• et celle d’un front descendant est : 11

RéceptivitéRéceptivité

12

140

RemarquesRemarques

• Une réceptivité est une proposition logique qui peut renfermer diverses variables q pbooléennes qui peuvent être:

des informations extérieures (capteurs– des informations extérieures (capteurs, directives);d i bl ili i ( t– des variables auxiliaires (compteurs, temporisations, ...)

– l'état d'autres étapes (attentes, interdictions);– changement d'état d'autres variables (fronts

141

g (montants ou descendants)

II. REGLES D’EVOLUTION• Pour comprendre comment un GRAFCET

fonctionne, il faut connaître les règles , gsuivantes:

Rè l #1 L’i iti li ti– Règle #1 - L’initialisation– Règle #2 - La validationg– Règle #3 - Le franchissement– Règle #4 - Le franchissement (2)– Règle #4 - Le franchissement (2)– Règle #5 - La cohérence

142

Règle #1 L’initialisationRègle #1 - L initialisation

• Il existe toujours au moins une étape active lors du lancement de l'automatisme. Ces étapes activées lors du lancement sont nommées “ÉTAPES INITIALES”sont nommées ÉTAPES INITIALES

11143

Règle #2 La validationRègle #2 - La validation

• Une transition est soit validée ou non validée.

Ell t lid l TOUTES l ét• Elle est valide lorsque TOUTES les étapes immédiatement précédentes sont actives.

Elle ne po rra être franchie q e lorsq 'elle• Elle ne pourra être franchie que lorsqu'elle est validée ET que la réceptivité associée

144est vraie.

Règle #2 La validationRègle #2 - La validation

• GRAFCET #1:10

Étape active

Transition validée10

a

Transition validée

Étape inactive

11

a Étape inactive

Transition non validée

e

12

145

Règle #2 La validationRègle #2 - La validation

• GRAFCET #2:Étape active

Ét ti

10 21 33Étape active

Étape active

34

aTransition validée

146

Règle #3 Le franchissementRègle #3 - Le franchissement

• Le franchissement d'une transition entraîne l'activation de TOUTES les étapes immédiatement suivantes, et la désactivation de TOUTES les étapesÉtape active Étape inactivedésactivation de TOUTES les étapes précédentes.10

p

Réceptivité vraie 10p

Transition non validée

11

aFranchissement

11Étape activea

Transition validée

12

e

AVANT 12

e

APRÈS147

AVANT APRÈS

Règle #3 Le franchissementRègle #3 - Le franchissement

Étape activeÉtape active

10 21 33Étape active

Étape active10 21 33

aRé ti ité i

Franchissement aÉtape active

34 Réceptivité vraie

AVANT

34p

APRÈSAVANT APRÈS

148

Règle #4 Le franchissementRègle #4 - Le franchissement

• Plusieurs transitions simultanément franchissables sont franchies simultanément

149

Règle #5Règle #5

• Si au cours du fonctionnement une même étape doit être désactivée ou activée psimultanément, elle reste activée.

• Cohérence théorique interne au GRAFCET.

150

On distingue 2 types de grafcet:

Le grafcet de niveau 1Appelé aussi grafcet point de vue système, Il décrit littéralement lesdiffé t ti t l é ti itédifférentes actions et les réceptivités.

Le grafcet de niveau 2Il est lié aux équipements utilisés Ici on définit l’actionneur ou leIl est lié aux équipements utilisés. Ici, on définit l actionneur ou le préactionneur permettant l’évolution du système et les capteurs délivrant les informations.Il peut être point de vue PO ou point de vue PCIl peut être point de vue PO ou point de vue PC.

151

Exemple de cahier des charges

D

G

Capteur a Capteur b

Position A Position B

A l’état initial, le chariot est à gauche et le capteur de position a est actionné.Lorsque l’opérateur appuie sur le Bp (NO) m le chariot part à droite ArrivéLorsque l opérateur appuie sur le Bp (NO) m, le chariot part à droite. Arrivé en B (capteur b actif), le chariot s’arrête puis revient en A.

L h i t t t i é MAS MLe chariot est entrainé par un MAS M.KM1: contacteur qui commande M dans le sens DKM2: contacteur qui commande M dans le sens Gq

152

Grafcet niveau 1

chariot en A et appui sur le bouton marche

000

1 Déplacement D

2

chariot en B

Déplacement G2

chariot en A

Déplacement G

153

Grafcet niveau 2

a.m

0 0

a.m

1 KM1 MD1

b

2 KM2 M2

b

a

2 KM2 MG2

a

Point de vue PC Point de vue PO

154

III. MISE EN EQUATIONSIII. MISE EN EQUATIONS (technologie câblée)

• La mise en équation sera introduite avec la séquence suivante: n-1q n 1

RR1

nn

RR2

n+1155

n+1

• La bascule (set/reset)SET

– Si « SET » = 1, Q = 1Si RESET 1 Q 0

BasculeQ

SET

RESET– Si « RESET » = 1, Q = 0 RESET

– Si les deux = 1, Q = ?– Priorité à l’activation -> Q = 1Priorité à l activation > Q 1– Priorité à la désactivation -> Q = 0

156

Bascule avec priorité à la désactivationBascule avec priorité à la désactivation

Ch ét d GRAFCET t êt• Chaque étape du GRAFCET peut être représenté par l’équation suivante:

Xn = (Xn-1 R1 + Xn) Xn+1n-1

X

Diagramme en échelle (Ladder)

R1n-1

R1

X X nn+1n

X nR2

157Priorité à la désactivationVerrouillage

n+1

Bascule avec priorité à la désactivationBascule avec priorité à la désactivation

• Chaque étape du GRAFCET peut êtreChaque étape du GRAFCET peut être représenté par l’équation suivante:

Xn = (Xn-1 R1 + Xn) Xn+1n-1

• Viole la règle 5 du GRAFCET !!!• « Si au cours du fonctionnement une même étape

R1

• « Si au cours du fonctionnement une même étape doit être désactivée ou activée simultanément, elle reste activée »

n

R2

158n+1

Bascule avec priorité à l’activationBascule avec priorité à l activation

Ch ét d GRAFCET t êt• Chaque étape du GRAFCET peut être représenté par l’équation suivante:

n-1 Xn = Xn-1 R1 + Xn Xn+1

R1

n

R2

159n+1

Bascule avec priorité à l’activationBascule avec priorité à l activation

• Bug majeur de cette approche• Bug majeur de cette approche

Xn = Xn-1 R1 + Xn Xn+1

3212 XXRXX ∗+∗= 3212 XXRXX +

4323 XXSXX 4323 XXSXX ∗+∗=160

Bascule avec priorité à l’activationBascule avec priorité à l activation• Bug majeur de ces approches• Un automate est une machine séquentielle.

=1=03212 XXRXX ∗+∗=

=0=14323 XXSXX ∗+∗=

DEUX ÉTAPES SUCCESSIVES À 1 EN MÊME TEMPS !!!

161

EN MÊME TEMPS !!!

Dans notre exemple (cas du démarrage direct)

bkmmaKM ).1.(1 +=akmbKM ).2(2 +=

L1 L3L2

Q)(

KM1

Q

KM2KM1 KM2

F1F2 S0Q

L1

F2

uv

w

km1 b km2a

m

M

km2

ab

km1

KM1L2

km2

KM2

km1

KM1Q

KM2

162

IV STRUCTURES DE BASEIV. STRUCTURES DE BASE1) Séquence uniqueLa séquence unique est composée d’une suite d’étapes alignées et pouvant

2) Sé lti l

La séquence unique est composée d une suite d étapes alignées et pouvant être activées les unes après les autres. Chaque étape n’est suivie que par une seule transition, chaque transition par une seule étape.2) Séquences multiples

a. Choix de séquence (aiguillage)Dans le fonctionnement d’un SA il est souvent nécessaire d’effectuer uneDans le fonctionnement d un SA, il est souvent nécessaire d effectuer unesélection exclusive d’une séquence.Ex :

divergence en OULes réceptivités ab et ab traduisent le choix exclusif

10

11ab

ab

divergence en OU

de la séquence n°1 ou n°2

1221

11k

r

30

t

convergence en OU163

b. Reprise de séquence

4

5r1

c. Saut d’étapes 6r5

r2

r37

8r4 4

r1

6

5

r5r2

6

7r3

r48

164

d. Séquences multiplesLe c cle de fonctionnement d’ n SA pe t comporter pl sie rs séq ences q iLe cycle de fonctionnement d’un SA peut comporter plusieurs séquences qui s’exécutent simultanément mais dont les évolutions des étapes actives restent indépendantes.

8a

9a

bdivergence en ET

10

11

20

21

22

11 21

30c

convergence en ET

31

g

165

e. Action conditionnelleL’e éc tion de l’action ne de ient effecti e q e lorsq e l’étape à laq elle elleL’exécution de l’action ne devient effective que lorsque l’étape à laquelle elleest associée est active et que la condition logique associée à l’action devientvraie c’est-à-dire = 1.

44

5r1

r2A

d

6r2

166

Leçon 2ç

CHOIX DESCHOIX DES EQUIPEMENTSEQUIPEMENTS ELECTRIQUESELECTRIQUES

167

I CHOIX DU MOTEURI. CHOIX DU MOTEURLe moteur qui convient le mieux à une application est toujours celui dont le point de fonctionnement est proche du point nominal. Le cos φ et le rendement y sont meilleurs.

La puissance à fournirLe mouvement de rotation produit un couple moteur nécessaire à la mise en mouvement de la machine entrainée.en mouvement de la machine entrainée. On a Pu = Cu.Ω ou Pu = F.v

Le couple nécessairee coup e écessa eAu démarrage, on doit avoir couple moteur > couple résistant.Industriellement on se donne Cmd > 5/3 Crd.

Le type de réseauLa tension et la fréquence.

168

Le mode de fixation

Il existe deux grandes familles de mode de fixation: les moteurs à pattesDe fi ation et les mote rs à brides de fi ationDe fixation et les moteurs à brides de fixation.

L’indice de protection IP

C’est l’indice de protection contre les corps solides et liquides.Pour les moteurs asynchrones triphasés, les IP les plus courants sont :

IP23 : moteurs protégés contre les corps solides (>12mm) et l’eau deIP23 : moteurs protégés contre les corps solides (>12mm) et l’eau depluie

IP44 : moteurs protégés contre les corps solides (>1mm) et lesIP44 : moteurs protégés contre les corps solides (>1mm) et les projections d’eau de toutes les directions.

IP55 : moteurs protégés contre la poussière et les projections d’eau dep g p p jtoutes les directions.

169

170

Exemple

Nous cherchons à déterminer un moteur capable d’entraîner une machinedont le couple résistant est évalué à environ 9 N.m à une fréquence derotation d’environ 1430 tr/mn Le réseau est de 400 Vrotation d environ 1430 tr/mn. Le réseau est de 400 V.

Données catalogue

TYPE Pn (Kw) Nn (tr/mn) Cos φ η(%) Id/In

LS 90S 1 1 1415 0 81 76 5LS 90S 1,1 1415 0,81 76 5

LS 90L 1,5 1420 0,81 78 5,9LS 90L 1 8 1410 0 83 79 5 7LS 90L 1,8 1410 0,83 79 5,7LS 100L 2,2 1430 0,81 78 5,3

LS 100L 3 1420 0 78 79 5 1LS 100L 3 1420 0,78 79 5,1

Calculer g et Id

171

P = C.Ω = C.2π.N/60 = 9*2π *1430*/60 = 1,35 kWLe choix se porte sur le moteur de type LS 90L de Pn 1,5 kW.

(1500 1420)/1500 5 3%g =(1500 – 1420)/1500 = 5,3%

Id = 5 9 InId 5,9 InPel = √3UIcosφ = Pmec/ηIn = 3,43 AId = 20,23 A

172

II CHOIX DU CONTACTEURII. CHOIX DU CONTACTEURLe nombre de pôlesTripolaire ou tétrapolaire La catégorie d’emploiElle dépend de la nature du récepteur et des conditions dans lesquellesElle dépend de la nature du récepteur et des conditions dans lesquelles s’effectuent les ouvertures et les fermetures.

173

La tension d’emploiElle représente la tension entre phasesElle représente la tension entre phases.

Le courant d’emploiIl est défini par le constructeurIl est défini par le constructeur.

La puissanceC’est la puissance normalisée du moteur pour lequel le contacteur estC est la puissance normalisée du moteur pour lequel le contacteur est prévu.

La tension de commandeLa tension de commandeElle varie de 12 à 600 V, en continu et en alternatif

Les accessoireses accesso esBloc de contacts instantanésBloc de contacts temporisésDi itif d ill é iDispositif de verrouillage mécanique

La durée de vie électriqueC’est le nombre moyen de manœuvres en charge que les pôles peuventC’est le nombre moyen de manœuvres en charge que les pôles peuventEffectuer sans remplacement. 174

Q ll t l d é d i t t LC1D09 tQuelle est la durée de vie pour un contacteur LC1D09 coupant en Permanence 6 A en catégorie d’emploi AC1 ? 175

176

III CHOIX DU RELAIS THERMIQUEIII. CHOIX DU RELAIS THERMIQUELe relais thermique protège contre les surcharges, mais pas contre lescourts circuits. Il doit être associé à des fusibles (généralement placésdans le sectionneur).

Il est choisi en fonction de la classe et du courant nominal du récepteur à Protéger. Il fonctionne aussi bien en continu qu’en alternatif.

La classe de déclenchementIl existe 4 classes: 10A, 10, 20, 30.

Le calibre Le courant d’emploi doit être compris dans la plage de réglage. Ir est régléLe courant d emploi doit être compris dans la plage de réglage. Ir est réglé à In.

La tension nominaleLa tension nominaleC’est la tension appliquée en permanence à l’appareil. 177

178

179

IV CHOIX DU SECTIONNEURIV. CHOIX DU SECTIONNEURLe nombre de pôlesC’ t l b d t t d iC’est le nombre de contacts de puissance.

La tension d’emploic’est la tension maximale applicable entre 2 pôles de l’appareilc est la tension maximale applicable entre 2 pôles de l appareil.

Le calibre C’est l’intensité maximale que peut supporter l’appareil pendant un tempsq p pp pp p pillimité.

La nature des cartouches fusiblesfLa nature des fusibles à associer au sectionneur.

Le nombre de contacts de précoupureC’est le nombre de contacts auxiliaires disponibles (1 ou 2)C est le nombre de contacts auxiliaires disponibles (1 ou 2).

Les accessoiresNature de la commande: frontale ou latérale. Dispositif de cadenassage.

180

181

V CHOIX DU FUSIBLEV. CHOIX DU FUSIBLEIl existe principalement trois types de fusibles:

Le fusible à usage général (fusible gG), il protège contre les surcharges et les courts circuitset les courts circuits.

Le fusible accompagnement moteur (fusible aM) qui est utilisé pour la t ti d t i it i t Il t tili é d l’i d t iprotection des courts circuits uniquement. Il est utilisé dans l’industrie

pour les charges à fort courant de pointe (moteur, transformateur).

L f ibl à f i id l t ti d i d tLe fusible à fusion rapide pour la protection des semi-conducteurs.

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Les caractéristiques d’un fusible sont

La tension nominaleLa tension nominale

Le courant nominalc’est le calibre on choisit le calibre égal au courant :c est le calibre, on choisit le calibre égal au courant :

À pleine charge de l’installation à protéger pour la classe gG.Nominal du moteur à pleine charge pour la classe aM.

La désignation d’un fusible doit comporter le type (aM ou gG), le calibre (In),la tension (Un), la forme (cylindrique ou à couteaux),la taille et le pouvoir de coupure

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