Travaux pratiques d’E.S.T.I. Série S.T.I.3 Classe de terminale Durée 4 H + 3 H 01Tp10-STI3

ETUDE DES SYSTEMES TECHNIQUES INDUSTRIELS

Support d’activité :

STATION DE POMPAGEConversion Analogique/Numérique

Tâches professionnel liées à l’habilitation électrique :Tâche 1 B1V : Exécuter des opérations d’ordre électrique avec voisinage.Tâche 3 BR : Exécuter une intervention de connexion en présence de tension.Tâche 4 BR : Exécuter une intervention de déconnexion en présence de tension.

Liaison avec le référentiel : Compétences attendues :Chap. II.1.2 – Aspectméthodologique pour l’étudedes systèmes :

En présence d’un système automatisé, les schémas, le programme etla documentation technique étant fournis :- Désigner, justifier, choisir, mettre en œuvre les constituants quiréalisent la synthèse des fonctions.- Caractériser la commande du système et les sous-systèmes detraitement et d’acquisition de données.

Chap. II.2.3.5.1 – Fonctioncommander la puissance parcontrôle « Tout Ou Rien » :

Le cahier des charges de l’application, les caractéristiques de lasource et la nature des protections étant fournis :- Mettre en œuvre l’appareil de commande.

Chap. II.3.1– Fonction adapterles entrées – ConversionAnalogique/Numérique :

Le schéma, les contraintes temporelles, les documents constructeursétant fournis :- Identifier les fonctions assurées par interfaces.- Justifier le choix des interfaces TOR, analogiques ou numériques.- Mettre en œuvre les interfaces TOR, analogiques, numériques.

Chap. II.3.3 – Fonction traiterles données adaptées :

- A partir d’un outil de synthèse directe du cahier des charges d’unautomatisme, assurer le téléchargement d’un micro-système ou d’unA.P.I.

Contenu de l’application :Mise en œuvre d'un module d'entrées analogiques pour automate TSX17_20. Simulation de la sondecapacitive par alimentation continue réglable. Câblage de la puissance et de commande à compléter.Commande manuelle ou automatique par automate. Mise en évidence d’un défaut de conception sur leschéma de commande.

Support matériel :Une platine pré-équipé partiellement câblée avec dispositif de consignation. Un automate programmableavec module d’entrée analogique. Un micro-ordinateur. Une alimentation stabilisée 0-30V=. Unmultimètre.

Composition du sujet :• Page de garde.• Travail demandé.• Schéma terminal du circuit d’alimentation de l’automatisme.• Annexe :

- Fiche de sécurité.- Manuel spécifique aux modules d’extension analogique pour TSX17_20.- Tâches 1 B1V, 3 et 4 BR.

Série S.T.I.3 1/3 01Tp10-STI3

ETUDE DES SYSTEMES TECHNIQUES INDUSTRIELSChap. II.1.2 – Aspect méthodologique pour l’étude des systèmes. Durée : 7 HChap. II.2.3.5.1 – Fonction commander la puissance par contrôle « Tout Ou Rien »Chap. II.3.1– Fonction adapter les entrées – Conversion Analogique/Numérique.Chap. II.3.3– Fonction traiter les données adaptées.

STATION DE POMPAGEConversion Analogique/Numérique

Tâche 1 B1V – Tâche 3 et 4 BRLa mesure de niveau dans le réservoir s’effectue par l’intermédiaire d’une sonde capacitive reliée àl’entrée 0 d’un module d’extension analogique 4 - 20mA TSX AEG 4111.1 - ETUDE DU CONVERTISSEUR A/N :1.1 - Justifier le choix de la «boucle de courant 4 – 20mA » par rapport à :1.1.1 - Une «boucle de courant 0 – 16mA ».1.1.2 - Une «boucle à mesure tension 0 – 10V ».On donne le fascicule «modules d’extension micro-automate TSX17 » à la fin du manuel «langage desynthèse PL7_2 – Synthèse ».1.2 - Sachant que le format des mots registre de l’entréeanalogique est de 11 bits + le signe, retrouver les valeursdécimales extrêmes. Justifier vos réponses.1.3 - Tracer la caractéristique simplifiée donnant le motregistre d’entrée IW1,0 en fonction du courant d’entrée Ia.1.4 - Retrouver l’équation de IW1,0(Ia).1.5 - Calculer la valeur de la résolution en micro-ampères(µA) appelée aussi le LSB (Less Significant Bit)1.6 - Pour l’exercice, on remplacera la sonde par une alimentation stabilisée 0-30V associée à unerésistance R comme ci-après.

Déterminer la valeur normalisée de la résistance R de façon à limiter la valeur de Ia à 30mA pour 30V.(ne pas oublier de la dimensionner)

R = P =2 - MISE EN ŒUVRE :Le planning de maintenance préventive de la station de pompage étudiée prévoir le remplacement ducircuit terminal du sous-ensemble départ de pompe 2. Pour des raisons de continuité de service, lenouveau départ devra être intégralement câblé en parallèle.2.1 - Remplir et faire valider la fiche de sécurité par le professeur.2.2 - Câbler « la boucle de courant » pour la simulation de la variation des niveaux et raccorder l’automates’il n’est pas intégré à la platine.Lancer le logiciel PL7_2 par la commande G72_17. Charger le programme PG10 qui se trouve dans leprojet 98ti4. Cette application, qui permettra de simuler le fonctionnement automatique de l’exercice, seracomposée de la programmation relative à :- La gestion de l’entrée analogique.- L’élaboration des 3 niveaux Nb, Ni et Nh.- Le grafcet de production normale GPN présenté page suivante.- La commande des moteurs associée aux étapes.

0

IW1,0

Ia(mA)

Grafcet de ProductionNormale

Série S.T.I.3 2/3 01Tp10-STI3

Liste des mnémoniques

Adresses Mnémoniques COMMENTAIRESI0,0 Run RUN/STOPO0,0 Secu Chien de gardeO0,1 M1d Pompe 1O0,2 M2d Pompe 2IW1,0 Nr Niveau reservoirB0 Nbr Niveau bas reservoir. Bobine SET remis à 0 lorsque Nhr = 1.B1 Ni Niveau intermédiaire.B2 Nhr Niveau haut reservoirI0,11 Acq Acquittement défaut niveau trop basW11 Msr Mot sonde réservoir

2.3 - Réaliser sous le contrôle du chargé de travaux, un cycle de remplissage / vidange avec les 2départs existant.On se propose de réaliser la tâche 1 pour le niveau d’habilitation B1V du référentiel présentée en annexe.Il s’agit d’exécuter des opérations d’ordre électrique avec voisinage. On précise ici que l’installationdevra être partiellement sous tension pour créer une zone de voisinage.2.4 - Câbler le nouveau départ. Pendant toute la durée du travail, la pompe 1 devra rester actionnéeen mode manuel. On rappelle que toutes ces opérations doivent être réalisées sous le contrôledu chargé de travaux.2.5 - Les tâches 3 et 4 pour le niveau d’habilitation BR donnent la procédure pour « Exécuter uneintervention de connexion/déconnexion en présence de tension »Déconnecter le départ 2 et connecter le nouveau départ.2.6 - Réaliser un cycle de remplissage / vidange pour valider le nouveau départ.2.7 - Suite à la mise en évidence par le chargé de travaux d’un défaut de conception sur le schéma decommande, proposer et réaliser les modifications nécessaires.

Série S.T.I.3 3/3 01Tp10-STI3