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Laboratoire d’électricité

Automatisation d’un cycle pneumatique avec Siemens

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2018/2019 Mr Dion

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1. But du laboratoire :

- Repérer les bornes et assurer un raccordement correct.- Utilisation et compréhension d’un système automatisé.

- Utilisation de l’automate Siemens Logo et de son langage.

- Utilisation du langage « grafcet ».

- Utilisation de temporisation et compteur.

- Faire la liaison entre l’automatisme et la pneumatique.

2. Savoirs et compétences à développer :

- Utiliser   le   langage   « grafcet »   pour   décrire   le   fonctionnement   séquentiel   d’un automatisme.

- Utiliser l’automate programmable dans un ensemble automatisé.- Utiliser un langage de programmation.- Localiser   un   problème   dans   une   séquence   par   visualisation   et   analyse   des 

entrées/sorties de l’automate.- Justifier le choix et l’emplacement d’un détecteur ou d’un capteur.- Vérifier un détecteur ou un capteur en utilisant les appareils de mesure adéquats.- Sélectionner avec pertinence les points spécifiques à contrôler.- Appliquer la procédure de mesure adaptée à chaque grandeur à contrôler et relever 

avec   précision   les   mesures,   ainsi   que   les   conditions   environnementales   et circonstancielles accompagnant les mesures.

3. Objectifs :

L’élève devra être capable d’automatisé un système électropneumatique suivant un cahier des charges. À partir d'un problème donné, vous devez être capable d’analyser ce dernier, de réaliser le grafcet, d’implanter le programme correspondant dans un automate.  De respecter et d’appliquer les règles de dessin pour la mise aux propres des schémas sur logiciel. D’acquérir une méthode de travail en vue d’accomplir les objectifs demandés et de rédiger un rapport technique pour être capable d’exécuter les situations d’intégrations avec aisance.

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4. Support :

La  situation d’apprentissage  se  déroule  dans   le   local  611 sous   la  surveillance  du professeur. L’élève a à sa disposition le matériel informatique avec connexion Internet, le cours théorique vu parallèlement  avec  la  pratique et   le  matériel  présent  dans  le   local.  Ainsi   tous  les documents  de pneumatique et même votre cours de Mr Dury.

5. Consigne :

Le laboratoire s’effectue par groupe qui est établi par le professeur. Il est INTERDIT de mettre le système sous tension sans l’accord préalable du professeur. Faites bien attention aux sources d’alimentation, ne pas inverser les sources de tension continue avec l’alternative !

6. Rappels :

6.1. Les électro distributeurs

Avec l'arrivée de l'automatisation, il est devenu essentiel d'adapter les dispositifs de commande des circuits pneumatiques de manière à rendre compatibles leurs signaux avec ceux des automates programmables.

En utilisant l'électricité comme source de commande de certains composants pneumatiques, on a créé la gamme des composants électropneumatiques.

Pour créer la commande du distributeur, c’est le même principe que les relais, contacteurs que nous avons déjà étudié leur fonctionnement, il s’agit d’un solénoïde.

Il est constitué d'un plongeur, d'une bobine et d'une structure.A l'état de repos, le plongeur est généralement repoussé par un ressort, de sorte qu'il y a un espace entre la structure et le plongeur. Comme aucune alimentation n'excite la bobine, il n'y a pas de lignes de force qui tentent d'attirer le plongeur.

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Lorsque la bobine est sous tension, des lignes de force sont créées. Les lignes de force de la structure et du plongeur subissent une attraction. Le plongeur se déplace alors jusqu'à la structure et les deux parties du solénoïde deviennent soudées ensemble par une force magnétique.Tant que l'alimentation de la bobine reste présente, le solénoïde demeure actionné. Il suffit de couper l'alimentation de la bobine pour que le plongeur reprenne sa position de repos grâce à l'action du ressort de rappel.

Généralement les tensions d'alimentation des bobines en courant alternatif (c.a.) sont de 6, 12, 24, 48, 120, 240, 480 et 600 V.Celles en courant continu (c.c.) sont de 6, 12, 24, 48, 110, 220 et 440 V.

Une électrovanne est composée de deux parties élémentaires :

1. Une tête électromagnétique (électro-aimant) et son noyau mobile (plongeur).2. Une vanne dont l'orifice est obturé par un clapet ou un pointeau.

L'ouverture et la fermeture de la vanne sont fonction de la position du noyau mobile qui se déplace sous l'effet du champ magnétique engendré par la mise sous tension de la bobine.

L’électrovanne et son principe de fonctionnement.

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On va baser le labo sur l’étude des bobines et l’automatisation de celle-ci par l’automate LOGO afin de réaliser des cycles avec différentes conditions (tempo, compteur,…)

Pour cela, nous n’allons pas voir les vérins, les filtres, régulateurs, lubrificateurs, limiteurs, régulateurs, clapets anti-retours,…. On va uniquement dessiner dans la partie commande des électrovannes et le câblage  en pneumatique sera donné par le professeur.

Voici un exemple de schéma électrique avec le symbole de l’électrovanne : 

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6.2. Liste des fonctions spéciales logo :

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6.3. Capteurs ILS (Interrupteur à Lame Souple) :

Un capteur ILS est un capteur de proximité composé d'une lame souple sensible à la présence d'un champ magnétique mobile. Lorsque le champ se trouve sous la lame, il ferme le contact du circuit provoquant la commutation du capteur. Ce capteur se monte directement sur un vérin et permet de détecter des positions autres que les positions extrêmes. Pour utiliser ce type de capteur, il est nécessaire d'utiliser un vérin comportant un aimant monté sur le piston.

Capteurs ILS montés sur le corps vérin :

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7. Cahier des charges :

Il faut sertir une pièce, pour cela il faut la bloquer par l’action du vérin A et quand celui-ci est bien sorti, le vérin B sertit la pièce. Quand le fin de course à détecter le sertissage, le vérin B remonte. Quand il est remonté à sa position initiale, le vérin A rentre à son tour.

8. Travail demandé :

8.1. Repérage des composants :

Quels types de distributeurs est-ce ?  Bistable ou monostable ?

Quelle est l’alimentation des bobines ? 

Alternatif ou continu ? Et quelle est la valeur de la tension de commande ?

Quel est le type de fin de courses ?

Inductifs, capacitifs, à ultrason, ILS (interrupteur à lames souple) ?

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8.2. Câblage

- Tout est déjà câblé.- Faites la liste des composants afin de réaliser le schéma de câblage. - Insérez le schéma de câblage électrique et pneumatique en annexe.

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8.3. Les entrées/sortiesDonnez la liste des entrées et sorties de l’automate pour réaliser avec aisance le grafcet.

8.4. Le grafcet

Réaliser le grafcet niveau 1 et 2 du cycle suivant : A+ ; B+ ; B- ; A-

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8.5. Le programme

À partir du grafcet niveau 2 ci-dessus, réalisez le programme sur LOGO SOFT COMFORT à insérer en annexe.

Simulez-le et si tout est respecté, envoyez-le dans l’automate.Testez avec la présence du professeur.Ranger le matériel et réinitialiser l’automate.

9. Modification :

9.1. Temporisation

Insérer dans le programme une tempo pour quand le vérin B est sorti reste sorti 15 secondes avant de rentrer pour être sûr que la pièce soit bien poinçonnée.

Le programme fonctionne OUI / NON, signature professeur.

9.2. Compteur

Malgré la tempo de 15 secondes, la pièce n’est pas suffisamment poinçonnée donc, nous allons supprimer la temporisation et réaliser deux frappes successives. Pour cela, utiliser un compteur que vous réglez sur 2 sec.

Le programme fonctionne OUI / NON, signature professeur.

9.3. Tempo et compteur

Le poinçonnage ne suffit pas malgré les deux frappes, pour remédier, on va ajouter en plus une temporisation de 10 secondes après chaque frappe pour que le vérin B comprime la pièce deux fois 10 sec.

Le programme fonctionne OUI / NON, signature professeur.

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10. Évaluation

CRITÈRES INDICATEURS APPRÉCIATION

Respect des normes, règles

et consignes

A rentré son travail dans le temps imparti

A respecté les normes et standardisations

A respecté les mesures de sécurité

A montré une attitude positive à la production

A pris des initiatives au sein de l’ équipe

Maîtrise technique et

processus

A effectué un schéma normalisé

A choisi et placé correctement les composants

A repérer les entrées/sorties de l’API

A effectué convenablement le grafcet

A effectué convenablement le programme

A vérifié et corrigé éventuellement le montage

A relevé les mesures adéquates

Communication

C’est exprimé dans un langage correct

A présenté un document soigné, lisible et compréhensif

A interprété correctement les résultats

Produit fini

La production correspond à ce qui a été demandé

Le travail a été exploité

À respecter et ranger son lieu de travail

Total :

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